2月23日,锡林郭勒盟生态环境局网站公布的一份环评受理公示显示,一座原计划采用热解工艺的生活垃圾处理项目发生变更,决定改用炉排炉工艺,并配置1台1.2MW发电机,从而成为一座标准的200t/d小型生活垃圾焚烧发电项目。
环境局网站上的公开资料显示,这座生活垃圾处理项目位于西乌珠穆沁旗巴拉嘎尔高勒镇西南侧5.5km处,原计划采用热解工艺,主要建设一座“生活垃圾资源化处理厂及其附属设施工程,购置生活垃圾处理设备”,建成后可日处理生活垃圾200吨,主要产品为碳化裂解炉热解产生的热解气467.2万m³/a和生活垃圾有机土(常温)32850t/a。项目总投资6860万元,资金来源为地方债券和上级专项资金。其中,环保投资398万元,占总投资的5.80%。计划于2020年8月开建,2021年12月投产。关于变更生活垃圾处理工艺的原因,环评文件表示,这是根据“EPC承包单位多年运行经验及项目区域生活垃圾成分复杂、水分含量高等特点,高温热解工艺尚无法有效处理当地生活垃圾,主要体现在热解炉运行不稳定、排渣不顺畅、产生的可燃气体成分复杂、难以有效利用”。因此,建设单位根据需求及同类型企业实际生产情况,拟将原有生活垃圾热解工艺变更为生活垃圾焚烧工艺并配套汽轮发电机组。变更后,项目将配置1台200t/d机械炉排炉+1台14t/h中温低压(400℃,2.5MPa)余热锅炉+1台额定1.2MW的凝汽式汽轮机+1台1.2MW发电机,年运行时间8000小时,年平均发电量960×10^4kWh/a,所发电量全部用于厂内自用。项目总投资仍为6860万元,但环保投资增至872.05万元,占总投资的12.71%。从2020年至今,时隔4年依旧未动工,最终却由EPC承包单位指出工艺不可行,那这个胎死腹中的“高温热解”项目究竟是一个什么样的处理流程呢?环评文件显示,变更之前,项目生活垃圾综合利用处理系统由生活垃圾收运系统、生活垃圾分选系统、可燃垃圾热解系统和有机质堆肥发酵系统四部分组成。其中的垃圾收运、垃圾分选和垃圾堆肥基本没什么好说,我们忽略,重点看垃圾热解这个核心工艺。环评报告显示,项目原计划配置一台碳化裂解炉,该碳化裂解炉可实现对含水量不超过30%、规格在50-100mm之间的物料进行热解气化。生活垃圾碳化裂解系统主要包括:干燥脱水系统、碳化裂解系统、出料系统、热解气净化和管网系统,其中干燥脱水系统包括:干燥器上料机、干燥器、干物料储仓等;碳化裂解系统包括:提斗式上料机、炉顶储仓、密封装置、螺旋进料装置、高温密封装置、反应釜、炉体加热装置、炉内搅拌装置、搅拌高温密封装置、搅拌动力装置、炉内余热回收装置等;出料系统包括:出料螺旋装置、出料高温密封装置、热解渣集中出料装置、热解气出气装置等;热解气净化和管网系统包括:热解气除尘装置、热解气冷却装置、真空装置、水气分离装置、木醋液与裂解油分离装置等。根据厂家前期测试数据,一吨可燃垃圾可产气200m³,产渣30kg,产木醋液40kg,产焦油2kg,垃圾热解率为3%。本装置将物料一次性或连续性加入反应釜内进行热解气化,生成可燃气体为混合气体,主要含有一氧化碳、氢气、甲烷等。在反应釜内由上向下通过罗茨鼓风机将气体输送至管网。鉴于生物质气所含的主要杂质是焦油和灰尘,本项目采用“旋风除尘器”、“热交换器”、“气液分离器”等对热解气进行净化处理,除掉灰尘和焦油等物质。基本生产流程是:可燃垃圾→干燥脱水→碳化裂解→旋风除尘→冷却→气液分离→阻火→管网→阻火→供气。热解产生的热解气中约1/3直接用作碳化裂解炉作燃料,剩余约2/3通过地下输配系统输送到各用气设备,多余燃气进入火炬燃烧系统。自从2022年12月,国家发改委、住建部、生态环境部等五部委联合印发《关于加强县级地区生活垃圾焚烧处理设施建设的指导意见》,明确要求“以中西部和东北地区、边境地区为重点,选取人口密度较低、垃圾产生量较少的部分县级地区积极开展小型焚烧试点”之后,国内一度出现一股使用热解工艺的“小型垃圾焚烧项目”,但对此工艺的争议却一直颇多,焦点就在于热解到底是否适于处理生活垃圾?热解,作为一个诞生于19世纪的技术,最初是用于煤化工,缺乏油气资源的德国人采用热解工艺处理煤炭,获取燃油、燃气等产品。后来,人们在处理废旧塑料、废轮胎等橡胶制品、医疗废物及农林生物质等固废时,也采用了热解技术,效果良好。于是又试图将热解技术引入生活垃圾处理领域,但却遇到了麻烦,因为“生活垃圾”这个特殊物料远没有煤、废塑料、橡胶那么“单纯”。一是生活垃圾含水率高,水分蒸发会大量吸收热能,失温会导致热解过程难以为继;二是生活垃圾成分复杂,即使是高质量的城市生活垃圾中也包含不少不可燃物,如金属、玻璃、尘土等,热解要处理的往往又是不可燃物成分更高的农村生活垃圾,产灰量大,热解处理效率低;三是垃圾热解项目规模小,炉体微小,热量容易散失,会加剧失温,导致工况不稳定。实际上,EPC施工单位提出的意见主要也是围绕这几大问题,这才有了近日的工艺变更。然而,令笔者不解的是,所有的类似项目在落地前都需要进行可研、环评等前期工作的,当初选择热解工艺时,为何没人意识到这些问题呢?至少4年后才由施工单位提出疑问……,当地的生活垃圾可不会等你4年!截至目前,据环卫科技网的不完全统计,国内采用热解工艺的几座较有代表性的小型生活垃圾热处理项目主要有:80t/d的若尔盖县生活垃圾焚烧项目、100t/d的阿坝县垃圾资源化处置项目、120t/d的长白山池北区生活垃圾无害化处理项目、200t/d的泸定县生活垃圾无害化处理项目、100t/d的夏河县城乡垃圾无害化综合处理项目等。内蒙古这座热解项目回归焚烧发电炉排炉工艺,会给小型垃圾焚烧这个细分领域产生何种影响?还须“让子弹再飞一会儿”!
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