节能环保又出新招:垃圾烧砖技术
1.我国小城镇垃圾的特点
除了东部沿海及个别经济发展较快的地区外,绝大多数小城镇尤其是中西部小城镇的垃圾,与大中城市的有很大差别,此垃圾决非彼垃圾,不能相提并论。
(1)小城镇的绝大多数居民以燃煤为主,煤灰渣和尘土、砖瓦砾是垃圾最主要成分。
(2)近郊养猪,习惯从城镇收集泔水。把厨余等可腐垃圾大量除去,垃圾中可腐物很少。
(3)拾荒人少,垃圾中的金属、塑料等废品回收较彻底;木柴等可燃物作了燃料,甚至连破布和针棉织品等还弹作了床垫,垃圾中可回收物和可燃物也很少。
(4)垃圾总量小而成分多变,随燃料种类、季节、食品的不同而差异很大,难以稳定。
(5)文化素质、生活水平和法制观念相对交差,分类收集垃圾的难度大。
(6)居民经济收入不高,地方政府的财政负担能力也有限,不能拿出大量的处理费用。
相对世界成熟的焚烧、堆肥、填埋三大垃圾处理技术而言,我国小城镇垃圾的可燃物少、热值低而不能直接焚烧;可腐物少也不宜堆肥,因为这种堆肥不仅肥效低,还因大量的无机物使土壤沙化,更带入碎玻璃、砖瓦砾、塑料等将严重污染农田;填埋几乎是普遍采用的方式。
1988年以后,数十个城市烧出了垃圾砖,事实证明,向制砖泥料中加入30%~80%的腐熟垃圾,即可以烧制实心砖性能优越,与其它新型建材相比,垃圾烧结砖的化学稳定性强,价廉,施工方便,维修费用低,比免烧砖更经久耐用。但由于垃圾砖生产毕竟增加了加工量,生产成本比普通实心砖高,不能参与自由竞争,生产厂家自无回天之力,只好放弃垃圾砖生产。
随着我国环卫体制改革,政府关于垃圾处理收费及相关政策的出台,环卫投资融资和运营机制的建立,铺就了城镇垃圾处理产业市场化的道路,垃圾烧砖技术发展的春天已经到来。
2.垃圾烧砖技术要点
围绕烧结普通砖(建筑实心砖)生产,可腐垃圾经堆肥后(农用或)与无机垃圾、焚烧灰一并造砖;可燃垃圾砖;焚烧烟气在砖窑内热利用并净化后达标排放。
(1)可处理混合垃圾。原省混合垃圾直接进行处理,不必分类进行。
(2)不受垃圾成分限制。随垃圾成分的明显不同,可以分3条途径进入处理工序;
—先堆肥:可腐物较多或水分较大的可先进行堆肥,堆肥后的筛余物进行焚烧,筛下的腐殖质土作农肥或并入无机垃圾、焚烧灰做制砖粘土的掺入料。
—先焚烧:可燃垃圾较多的可先焚烧,焚烧灰筛余物进行焚烧,焚烧灰筛余物回收金属后,经粉碎并入筛下物用做制砖掺入料;
—先制砖:可燃和可腐垃圾都很少又不太湿的则先轮碾破碎,同时拌入粘土混均后过筛,筛余物再行焚烧,筛下物制砖。
(3)不受垃圾数量变化的限制。垃圾总量临时增加或因雨含水量太大时,都可先堆肥,若垃圾量减少甚至完全没有,实心砖也可继续生产。
(4)渗沥水不需专门处理。垃圾堆肥沤腐过程中产生的渗沥水,直接用做制砖的成型水,最后在砖窑内焚烧消毒。
(5)烟尘排放达标。排烟黑度1~0级,飞尘及铅、汞、镉等颗粒物,在烟气从数十层错排的砖缝中穿行时,经数十次碰撞和变速,被载流在窑内。
(6)二恶英及病毒的消毒措施。焚烧烟气进入砖窑内,在砖的烧成温度1000℃左右条件下完全燃烧,不排黑烟,CO和CmHn及细菌、病毒等有机物都彻底焚毁,由于815.6℃停留2秒钟的二恶英的销毁条件,也很容易降到180℃以下排烟。所以消毒最彻底。两段焚烧还可以抑制NxO的生成。
(7)SO2、CI、HF与制砖泥料和窑灰中(或添加)钙氧化物反应,被固定在窑内,不在随烟气排出。
(8)设备投资很少。砖窑不仅是垃圾砖的焙烧装置,又是垃圾焚烧辅助燃烧装置,也是焚烧热利用装置,还是渗沥水病毒的消毒装置,更是焚烧烟气的净化装置,一窑身兼五职,大大节省了设备投资。投资额仅为进口焚烧发电装置的5%左右。现有实心砖厂秩序增建固定炉排焚烧炉和堆肥塔及简单的轮碾筛分机械,便可成为一个处理垃圾的垃圾转生产厂,再增最简单设备投资仅为进口焚烧发电装置的1%左右。
(9)不赔运行费,利润丰厚。处理工艺简单,焚烧渗沥水、烟气净化都不花钱,处理运行费很少,卖实心砖抵消运行费还可以有盈余,收取的垃圾处理费和减免的税费全是纯利润。
(10)节能省土且垃圾砖质量好。无机垃圾都用作制砖原料(砖瓦砾粉碎后亦可使用),可节省制砖泥料;可燃物用于烧砖可节煤。垃圾砖实样检测抗压强度一般大于15兆帕。
(11)机械化程度可高可低。资金足的可高度机械化,资金少的可少用机械,增加一些工人即可,能灵活掌握。
3.商业化运作的规定与规范
国家《关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见》规定,改革价格机制和管理体制,鼓励各类所有制经济积极参与投资和经营。有关部门负责,项目投资人的资本金不低于总投资的20%可予贷款,经营期限不超过30年。项目生产用电按优惠用电价执行。政府划拨建设用地,合同期内运营企业拥有划拨土地规定用途的使用权。光辐射收取的垃圾处理费按合同的约定,支付给运营企业。现有政府的垃圾处理场可由企业租赁承包,进行经营服务的运营管理,承包期一般不超过8年。
深圳道斯基建公司在广东南海市建成符合国际惯例BOT投资方式的垃圾焚烧发电厂,由政府提供一块已完成“三通一平”的土地,道斯公司投资建设并负责运营管理;政府负责将定量、定质的垃圾送到场,并支付垃圾处理费,还负责有限优价收购电力入网。道斯公司承担运营风险,正式运营25年后将该场无偿移交给当地政府。道斯公司提出,按上述模式,在珠江三角洲等按地区免收垃圾处理费,在长江三角洲地区收取不超过50元/吨的垃圾处理费,在中西部地区收50元/吨左右的垃圾处理费。
温州市垃圾焚烧发电厂由伟明公司投资建设和运营管理,由政府提供“四通一平”的核实土地,以0.25元/KWH的电价收购发电量,支付73.8元/吨垃圾处理费,保证25年运营条件。25年后(不含建设期2年)该厂无偿划拨归政府。四川崇明市也按BOT模式建成了垃圾处理厂,政府按每日200吨支付处理费,每月计38.04万元。
4.垃圾烧砖实施模式建议
凡是有制砖粘土的地方都适用本技术,现有实心砖厂只需添置固定炉排焚烧炉、堆肥塔及轮碾筛分机械即成为垃圾烧砖厂。国家有关规定表明,掺入30%以上的垃圾生产出的垃圾砖即属新型墙体材料。本技术由多个成熟技术集成,特别是我国已基本上普及了内燃烧砖技术,使用本技术不存在技术风险,推广本技术政府不必投资,砖厂很容易贷款技改,又有利可图,很容易被砖厂接受。
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