? ? “我會盡我的能力,總結我的經驗,以及我的學生的研究成果,給大家提供一些關于二噁英方面的建議。”浙江大學熱能工程研究所教授李曉東于8月21日在上海同濟大學逸夫樓召開“2015(第三屆)上海垃圾焚燒熱點論壇暨垃圾焚燒產業聯盟年會”上說道。本次論壇的主題圍繞“效果時代”的大背景和四個維度的“變革”,聚各方智慧與力量探討垃圾焚燒的可持續發展。
? ? 以下為現場發言內容整理:
? ? 一、關于藍色垃圾焚燒2.0的一些思考
? ? 主要集中在三方面:1.垃圾焚燒不僅僅是焚燒。2.協調。3.我們要重視自主知識產權。?
? ? 我想花比較簡短的時間,因為我去年和我的學生翻譯了一本書,即:《Waste?to?Materials》。在能源利用層面上,更重要的是“廢棄物材料化”。我們在廢棄物中有更多的含碳廢棄物而盡可能材料化,不僅僅是能源化。?
? ? 無獨有偶,我今年有幸被芬蘭國家Material?value?Chains項目邀請為專家。這個項目我個人認為,它設置的非常好。我想這是藍色焚燒可以借鑒的。在這個項目里,它綜合了18個大型公司,吸引了11個研究機構共同探索,有所分工、有所側重,三個任務分解為不同的機構來承擔。所以這個我想是我們E20可以參考的。
? ? 歐洲垃圾焚燒的發展趨勢。歐洲的垃圾焚燒發展面臨的一個挑戰,是垃圾原先的補貼率很高,每噸垃圾100歐元這樣的概念。那是原先的垃圾處治在經濟發現金融危機之前,他們現在面臨的就是這個補貼費在逐漸的下降。這也要求歐洲的同行,會對垃圾中的能源或者經濟價值要進行進一步的挖掘。而這樣的應對措施是能源利用效率要大幅度提高。他們的一個發展,是將他們的參數大幅度提高。我們知道歐洲垃圾焚燒,基本上是采用爐排爐的方式,基本上控制在4兆瓦,進一步提高是提高到540度,12.1兆帕的壓力。
? ? 我們非常希望通過E20做這樣的整合,能夠開發我們自己的技術。舉個例子,浙江大學正在通過“973”的一個技術,探索高校利用能源化的技術,這個項目將今年結題,但是我相信這樣的會對于像E20這樣的提供技術支撐。
? ? 二、垃圾焚燒背景及新標準解讀
? ? 大家可能也知道,去年5月份就發布,到明年的1月1號我們的新標準就開始啟用。垃圾焚燒在中國的發展是越來越快,這個技術的水平,舉個例子來說,我們每一天單位處理量的能力,大家可以看出一百多噸提高到現在八百多噸,這實際上是技術水平的提高。而這個面臨的是我們排放的污染物,而我們的污染物除了“水”可以在廠內綜合循環以外,不得不排除我們的底渣、煙氣、飛灰。
? ? 我們的“二惡英”問題,這也是目前面臨最大的挑戰。我們要達到歐盟的標準,達到0.1。無論是從學術角度,還是從公眾宣傳的角度來說,現在“二惡英”是垃圾焚燒廠本身和公眾都最為關心的問題。
? ? 三、垃圾焚燒“二惡英”標準
? ? 垃圾焚燒“鄰避效益”起因都是以“二惡英”為題。垃圾焚燒不僅僅是中國面臨著,國外也一樣。但是為什么國外可以做到,就像剛剛我們幾位專家前面提到了,可以做到“鄰親”的概念,不是“鄰避”的概念。這樣一個理念,就是我們真正能夠做到技術的可靠,一個真正的讓公眾接受的水平。比如巴黎的Isseane垃圾焚燒熱電廠,僅離市區6.6km,他們做到的是能夠確保污染指標達到讓百姓去接受。這幾天我看到我們的微信里面也提到了大阪舞洲的彩色環保垃圾焚燒廠。
? ? 對于我們國家來說,我們現在對于“二惡英”的認識可能有一點點偏差。我們有挑戰,后面我會講,我們的宣傳、認識,在很多方面。我舉這樣子的例子,我們所處的環境,我們的介質、載體都是有“二惡英”的。比如:我們吃的牛肉、魚,里面都是以每公斤零點幾納克。如果我們現在去處理垃圾焚燒,產生的“二惡英”遠遠超過公眾所想像的。
? ? 舉個例子來講,如果我們開放焚燒不現代化處理,一公斤的垃圾產生的因子是現代化焚燒的2千甚至是上萬倍。如果以這樣的焚燒方式,開放式焚燒事實上在周邊到處可以看到。我們可能會產生對于周邊的土壤或者樓上的環境,是我們幾千倍的水平。所以說不去焚燒,如果說我們以其它的方式,不合理的方式,產生的危害是要大的多得多。
? ? 回過來講“二惡英”達標的問題。在座很多的焚燒企業應該有這樣的體會,我們的焚燒爐一次檢測如果不達標,往往會代表我們多次不達標,而且我們采取多種手段,保證我們的燃料、溫度、清理爐旁、煙道、更換布袋等等,但是仍然難以保證達到0.1。有很多原因,今天我想主要跟大家交流,為什么我們會出現這樣的情況?因為我們所面臨的對象是“二惡英”,“二惡英”是一個非常衡量的物質。舉個例子來說,這是國外學者的。“二惡英”是一個10的負9次方。什么概念呢?13億人里面找1個中國人。我們控制的對象,是這樣的一個對象,而不是像二氧化碳、氯化氫等等,我們控制的是這樣的對象,所以面臨的挑戰是我們必須要面對的。現在我們國家通常采用的是煙氣凈化系統比較通常的是半干式反應塔-活性炭吸附-布袋除塵器等等,這樣的工藝去處理我們的“二惡英”。09年的報道數據84%達到了1納克,32%達到0.1納克,這是09年的數據。2012年的數據,浙江大學統計過的,比這個高了11%,也就是說43%的水平達到了0.1。但是到明年所有的都必須達到0.1。
? ? 對于我們來說,我們面臨的一些困難,我想可能有這樣幾個方面。首先,我們面臨的對象。我們的組份非常復雜,這是我們面臨的對象。而這個對象給我們帶來的一些困難,比如:我的學生曾經在杭州的一個垃圾焚燒廠做過,每一個月去做一次,每個月去一次。大家可以看到,我們的垃圾熱值都是在這樣的變化,變化2-3倍。對于任何一個技術,要保證穩定燃燒都是有挑戰的。而這個不穩定燃燒,一定會產生我們不希望看到的東西。“不希望看到的東西”一個非常重要的,如果大家對于“二惡英”有所了解的,就是我們的低溫合成,“二惡英”具有這樣的特性。我們的焚燒爐里面如果有很足夠的反應區域,反應條件,使得我們通過850度設計的非常完善的焚燒爐里面把“二惡英”降到“0”,甚至有成百倍的上升這樣的一個可能性,這就是我們面臨的一個挑戰。再有就是如果我們的焚燒爐控制不好,積灰很多,會大大增加我們的反應條件,使得“二惡英”再次生成。還有經過布袋之前,我們的飛灰更多停留在固項,90%都是在飛灰里面,一方面我們提供再生的條件。再一個很重要的,它會熱解析。
? ? 飛灰在再生條件溫度下面,比如:400多度的情況下面,會將其中的“二惡英”釋放出來變成我們所要控制的“二惡英”,而不是在飛灰里面。這樣帶來的一些困難,給我們后面的一些凈化系統帶來壓力。我們面臨的困難第三三,就是焚燒爐的起停以及非正常工況會導致“二惡英”產生達標困難。比如:它可能會產生的影響超過15周乃至更長的時間,會使得我們難以達到“0.1”這個指標。這樣的挑戰,對于我們來說是一個我們必須認識的。
? ? 還有對于一些企業來說,我個人總結認為缺乏認識的是,我們往往可能企業買了一些活性炭就認為可以吸附“二惡英”,可以控制“二惡英”,實際上活性炭有很多種。比如:原始排放的“二惡英”是這么多,再經過布袋就可以使得“二惡英”大幅度的降低,再噴入活性炭,也就是說活性炭的作用是在布袋的基礎上面從綠色變為藍色。也就是說,活性炭要在布袋上形成濾層才能起到作用。我們可能很多的企業沒有意識到,我要達到控制的指標,比如:1納克,粉塵排放不能超過多少?比如:我們以飛灰中所含的12.5納克/克的水平,如果粉塵超過80毫克,這是我們原先的排放水平。前面“二惡英”氣項中是“0”,最終排放一定會超過1個納克,因為我們的飛灰中含有“二惡英”。如果我們達到0.1,在座的各位企業認識到,如果要達到0.1,你的粉塵排放是不能超過20毫克,如果超過20毫克你無論通過任何的手段,都無法保證你的煙囪排放是達到0.1,也就是說粉塵的濃度我們必須控制。]
? ? 剛剛我也聽到幾位專家提到現在的焚燒水平,上海可能是非常棒。但是很多的企業系統建設水平和我們從政府拿到的垃圾補貼費能夠支撐達標嗎?歐洲的補貼是一百歐元每噸,而我們現在連一百遠都要跟政府去競爭。我個人認為,這是除了技術以外的。
? ? 四、建議?
? ? 第一個建議,必須重視垃圾分類以及垃圾燃料化。即使是在現在,我個人認為哪怕是上海北京這樣建設水平這么高、管理水平這么高的企業,但是你要真正的達到0.1,乃至藍色夢想2.0的“0.01”必須重視垃圾分類以及垃圾燃料化。我們認為在未來,只有將垃圾真正的變成高質量的SRF(固體回收燃料),變成這樣的燃料化的對象,才能實現我們后續的處理。?
? ? 第二個建議,垃圾完全燃燒是控制“二惡英”排放最關鍵手段。一氧化碳在100毫克以下幾乎是發散區。也就是說,控制100以下并不代表“二惡英”一定會低。但是超過了100毫克以上,我們看到這是一個現象的關系。同時,一氧化碳“二惡英”是有一個滯后性。也就是說,一氧化碳如果超標排放,“二惡英”的排放不是在你超標的時候會排放,而是在隨后的時間會產生。針對我們國家的垃圾要保證低一氧化碳,必然要增加燃料成本,無論你是有還是沒有。
? ? 第三個建議,燃燒中抑制。一定要抑制我們的再生,否則我們面臨的原始排放絕對不是以5納克和10納克這樣的水平,是以幾十甚至更高的水平。我們都在做這方面的工作,我們在“973”和“863”的基礎上,也做了這方面的開放。回顧早期的,我們早期采用了20%的煤摻燒。焚燒爐起停過程的控制,要優化起停過程中的燃燒,要盡可能的控制一氧化碳,要有計劃的起停爐,要控制起停爐的時間。再一個建議,我們要選擇高效的除塵設備。這是大家都會接受的一個企業共識,但是這樣的共識一定要通過我們的要有技術,要有專業的去分析,不是采用了某種布袋,采用某種手段,一定要認識到這樣的布袋是有區別的。比如:我們在傳統布袋上面加上覆膜。我們的除塵效果,以及在布袋表面吸附“二惡英”的能力會有大大的改進。
? ? 布袋工作的區域對于活性炭的吸附“二惡英”的能力是有區別的。比如:它最佳的效果應該是在140度以下,在140度以上,它的吸附效率會大大的降低。這樣的一些認識,對于我們在座的企業可能是有所幫助。再一個,活性炭的選擇。要選擇針對性的活性炭,事實上活性炭吸附“二惡英”。現在買的大部分的活性炭是用于水體吸附。我們活性炭的一些空隙直徑跟“二惡英”的空隙直徑是在2-3倍基礎上面,它的吸附效果最好。所以對于一些活性炭的選擇吸附“二惡英”是有區別的,我的學生也做過,優先考慮孔徑。我的學生做了13種活性炭,我們經常會接到一些電話或者是一些咨詢。我首先推薦他們選擇一孔活性炭。
? ? 再一個就是采用低溫SCR(音)的技術,更為有效的是采用活性分子,進而充分的保證除了“二惡英”以外對于硫汞進行真正的脫放。
? ? 最后我再講一個,老百姓對于“二惡英”的認識,乃至我們企業的認識。政府監管來說,我們現在的手段幾乎是“零”。雖然我們每年,現在都會去檢測1-2次“二惡英”,或者是達標0.1或者是1.0。但是這僅僅是一次,而這一次也是在我們方方面面最為完滿的條件下測到的數據。我們缺乏的是“有效的監測手段”。
? ? 我們從燃料到過程到抑制到末端控制,只有這樣才能實現近零排放“二惡英”。總結一下,我想可能還是羅嗦一下,要真正全面加強各個環節的進行。能真正通過各個部門系統的合作,不僅僅是焚燒企業,現在所有的責任是扛在焚燒企業的身上。我在很多場合呼吁,垃圾補貼費確實要到位,真正保證“0.1”排放標準。我相信E20是一個很好的平臺!
? ? 我的報告就到這里,謝謝大家。