近年來(lái),隨著北京市經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展和城市化進(jìn)程逐步加快,北京市生活垃圾的產(chǎn)量急劇增加,生活垃圾處理與土地資源供應(yīng)緊張的矛盾日益突出。目前,北京市采取的生活垃圾處理方法以填埋為主,堆肥和焚燒為輔,三種方式處理的垃圾量所占比例分別為80%、10%和10%。這種以土地占用率最高而資源化率最低的填埋方式為主導(dǎo)的垃圾處理模式極其不合理[1,2]。因此,北京市政府2009年4月發(fā)布《關(guān)于全面推進(jìn)生活垃圾處理工作的意見(jiàn)》時(shí),特別要求在“十一五”期間北京市將調(diào)整城市生活垃圾處理工藝,到2015年垃圾焚燒處理量從目前的10%增加到40%,使北京市生活垃圾焚燒、填埋和堆肥所占比例調(diào)整為4:3:3。
RDF[3] (Refuse Derived Fuel,垃圾衍生燃料)是指將城市生活垃圾分選后以廢塑料、紙屑等可燃物為主體的廢棄物進(jìn)一步粉碎、干燥和成型制成的固體燃料。相對(duì)于垃圾焚燒技術(shù),RDF焚燒技術(shù)投資少,運(yùn)行費(fèi)用低,建設(shè)周期較短。更重要的是,RDF焚燒技術(shù)經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展,焚燒技術(shù)成熟,造成的環(huán)境污染較小且易于控制[4]。因此加大RDF焚燒技術(shù)的推廣,可以緩解北京市垃圾處理設(shè)施面臨的選址難、建設(shè)難等問(wèn)題,符合北京市調(diào)整生活垃圾處理模式的總體要求。特別是RDF燃料在大型鍋爐中與燃煤混合后燃燒,可為北京市冬季鍋爐供熱提供清潔的輔助燃料,為RDF焚燒技術(shù)的推廣創(chuàng)造條件,也可以為北京市生活垃圾資源化提供一種全新的方式。
一、RDF工藝研究
(一)研究對(duì)象
本文主要針對(duì)北京某城市生活垃圾綜合處理廠高溫好氧堆肥工藝對(duì)進(jìn)行有機(jī)物動(dòng)態(tài)好氧發(fā)酵[5]過(guò)程中,分選出來(lái)的熱值較高的物料進(jìn)行了組合應(yīng)用制備RDF產(chǎn)品的研究。
(二)研究方法
1.各段垃圾組分分析
經(jīng)過(guò)2009年到2010年兩年對(duì)進(jìn)入該垃圾綜合處理廠的原生垃圾及處理過(guò)程中各工序的垃圾組分、含水率、熱值進(jìn)行了監(jiān)測(cè),最終得出了各工序垃圾組份的平均數(shù)據(jù)。見(jiàn)表1。
2.制備RDF物料選擇
經(jīng)過(guò)對(duì)表1數(shù)據(jù)對(duì)比分析,原垃圾分選后篩上物,發(fā)酵后篩上物,精制肥篩上物的熱值與原垃圾相比都有制造垃圾衍生燃料的可行性。本文選擇了分選后篩上物(RDF1)、發(fā)酵后篩上物(RDF2)、精制肥篩上物(RDF3)分別作為制備RDF的主要原料,并針對(duì)RDF應(yīng)用選擇了幾種輔助添加物料(煤粉、生石灰、碳酸鈣)進(jìn)行配比生產(chǎn)不同的RDF產(chǎn)品[6]。選擇煤粉的目的是為了提高熱值和去除垃圾異味;選擇生石灰和碳酸鈣的目的是為了去除垃圾異味,降水和固硫[7]。
(三)RDF的制備工藝及設(shè)備布置
1.制備工藝
結(jié)合該垃圾處理廠的實(shí)際生產(chǎn)工藝及研究目標(biāo),選擇了以下試驗(yàn)生產(chǎn)工藝路線,見(jiàn)圖1。
被研究物料在風(fēng)機(jī)正壓氣流作用下,輕的可燃物被吹起來(lái),在重力的作用下落入接料器,
通過(guò)負(fù)壓氣流的輸送,進(jìn)入第一臺(tái)旋風(fēng)卸料器,進(jìn)行料氣分離,通過(guò)關(guān)風(fēng)器的作用,將可燃物卸至第一道破碎機(jī);經(jīng)過(guò)粗破碎的物料,通過(guò)負(fù)壓氣流的輸送進(jìn)入第二臺(tái)旋風(fēng)卸料器,進(jìn)行料氣分離,通過(guò)關(guān)風(fēng)器的作用,進(jìn)入第二臺(tái)破碎機(jī);同樣的過(guò)程,經(jīng)過(guò)第二道細(xì)破碎的物料進(jìn)入立式擠壓機(jī),擠壓成型后的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)帶式輸送機(jī)裝車(chē)。添加物料用鏟車(chē)送入振動(dòng)料斗,通過(guò)變頻無(wú)軸螺旋,經(jīng)負(fù)壓氣流輸送進(jìn)入第一道破碎機(jī)。由旋風(fēng)卸料器中心出口排出的氣流匯合后進(jìn)風(fēng)機(jī)的進(jìn)口。
2. 制備工藝效果及設(shè)備布置
(1)制備工藝達(dá)到以下效果:①可燃物的提取采用正壓氣流吹送與負(fù)壓氣流吸運(yùn)相結(jié)合;②原料和中間產(chǎn)品采用氣力輸送,成品采用帶式輸送機(jī)輸送;③采用2級(jí)剪切破碎,1次擠壓成型;④物料添加裝置,可以添加石灰、煤粉以及其它干物料;⑤通過(guò)調(diào)風(fēng)閘門(mén)可以調(diào)節(jié)吹風(fēng)口的速度,以確保進(jìn)入制作系統(tǒng)的物料流量;⑥多余的氣流由溢風(fēng)口溢出。
(2)生產(chǎn)設(shè)備的布置采用二層鋼結(jié)構(gòu),三層布置。節(jié)省占地面積,比較緊湊。
3. RDF產(chǎn)品分析
(1)原垃圾分選后篩上物料(RDF1)。原垃圾經(jīng)過(guò)分選回收后,選用打包機(jī)擠壓后的塑料作為實(shí)驗(yàn)物料,物料含水率較高。為了保證成型,通過(guò)添加干物料和RDF2進(jìn)行配比中和,RDF2中可燃物組份占50%。通過(guò)上線實(shí)驗(yàn)加工可成型,成型率較低,低于70%。
(2)采用發(fā)酵后篩上物料(RDF2):實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,RDF2含水率在20%-25%時(shí)成型率較高。含水率高于此數(shù)值時(shí),成型不穩(wěn)定,需添加干物料進(jìn)行中和水分。當(dāng)含水率在40%以上時(shí),需添加搭配干的25%的有機(jī)堆肥或草炭、生石灰、煤粉等,才能較好的成型,物料含水率不高于25%時(shí),成型率為75%,熱值為9852kJ/kg,產(chǎn)量可達(dá)2-2.6t/h。
(3)精制肥篩上物料(RDF3):實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,RDF3含水率在35%時(shí)能較好的成型,成型率可達(dá)85%以上,物料水分過(guò)低過(guò)高,成型率都較低。成型產(chǎn)品在經(jīng)過(guò)晾干去水后檢測(cè)出含水率為25%,熱值為2988kJ/kg。
4. 成型情況總結(jié)
(1)RDF1含水率較高,上線實(shí)驗(yàn)加工時(shí)成型率低于70%。
(2)RDF2在沒(méi)有添加干物料時(shí),其成型表面光滑,但成型率不高,產(chǎn)生了10mm厚呈薄餅狀的RDF,散狀的RDF較多,成型后長(zhǎng)度雖可達(dá)到40mm左右,但產(chǎn)品中間存在裂紋和夾雜,晾曬或轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)易斷裂。成型率在75%。
(3)RDF3擠壓后的成型情況較好。本次試驗(yàn)采用的擠出孔直徑為30mm。此種物料成型較好,表面光滑,長(zhǎng)度約40mm以上,且在高含水率狀態(tài)下也可以成型,成型物料試驗(yàn)檢測(cè)到的含水率最高達(dá)到了37%。
(四)試運(yùn)行結(jié)果
1.運(yùn)行數(shù)據(jù)
針對(duì)RDF2和RDF3進(jìn)行配比,針對(duì)RDF3進(jìn)行試驗(yàn)性生產(chǎn)加工了一段時(shí)間,運(yùn)行較穩(wěn)定。表2為試運(yùn)營(yíng)期較有代表性的11次運(yùn)行數(shù)據(jù)。
2.熱值檢驗(yàn)
通過(guò)對(duì)試驗(yàn)加工RDF產(chǎn)品的熱值檢測(cè)(見(jiàn)表3),可知由篩上物料的組份(生產(chǎn)物料)擠壓成型成的RDF產(chǎn)品(產(chǎn)品組分)的低位熱值15595kJ/kg,高位熱值17250kJ/kg,已經(jīng)接近了劣質(zhì)煤產(chǎn)品的熱值,完全可以作為新型替代能源使用。
二、運(yùn)行結(jié)果與分析
(一)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)證明,生活垃圾生產(chǎn)制造RDF完全可以和高溫好氧堆肥工藝進(jìn)行有機(jī)組合,充分利用堆肥殘?jiān)邿嶂?、低水分的特性,結(jié)合應(yīng)用需求生產(chǎn)不同組分的RDF,克服了原垃圾制造RDF 通常需要添加20%左右的煤粉的缺點(diǎn),有利于資源利用和節(jié)約。
從調(diào)試的結(jié)果和試運(yùn)行的情況來(lái)看,工藝和設(shè)備能夠滿足RDF生產(chǎn)制造物料分選、調(diào)配、成型要求,試驗(yàn)生產(chǎn)線是成功的。
(二)問(wèn)題分析
1.物料控制:主要是水分控制,需要生物發(fā)酵階段降水效率提高,有利于物料分選和擠壓成型。
2.生產(chǎn)能耗控制:此是生產(chǎn)設(shè)備主要能耗是擠壓成型機(jī),根據(jù)調(diào)研借鑒和調(diào)研,可以選擇通用性煤機(jī)械,成型形狀可根據(jù)市場(chǎng)不同需要而定,可以大幅度降耗。
3.生產(chǎn)環(huán)境控制:此工藝生產(chǎn)過(guò)程中不再產(chǎn)生大量的惡臭污染物和廢水,通常廠房通風(fēng)即可滿足生產(chǎn)環(huán)境需求,物料含水率偏低時(shí)會(huì)造成揚(yáng)塵,生產(chǎn)過(guò)程適度調(diào)整物料水分,避免揚(yáng)塵。
4.生產(chǎn)設(shè)備:試生產(chǎn)設(shè)備還存在產(chǎn)能、能耗、效率等不足,再進(jìn)一步的研發(fā)加以改進(jìn)和選型。例如成型機(jī)、輸送機(jī)。
三、結(jié)論與展望
本文以北京某城市生活垃圾綜合處理廠實(shí)際生產(chǎn)工藝為研究對(duì)象,深入研究了在對(duì)城市生活垃圾進(jìn)行分選回收利用、有機(jī)質(zhì)動(dòng)態(tài)好氧發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥料等工藝過(guò)程中分選出來(lái)的熱值較高的物料進(jìn)行了組合,制備RDF工藝研究。RDF的制備和高溫好氧堆肥工藝的有機(jī)組合具有突出的優(yōu)勢(shì)。一是實(shí)現(xiàn)了大量可燃物的資源化回收利用,二是極大提高了處理工藝的減量化程度,三是有機(jī)物和可燃物資源的分類(lèi)利用,堆肥產(chǎn)品對(duì)于改良土壤有很好的作用。這種組合方式不需要單獨(dú)的垃圾烘干、脫水等高能耗工藝。是否添加煤粉來(lái)提高產(chǎn)品熱值視市場(chǎng)需求而定。通過(guò)研究證明了制備垃圾衍生燃料RDF生產(chǎn)工藝的可行性,該研究對(duì)垃圾處理與處置具有很高的實(shí)用價(jià)值及推廣意義。
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(責(zé)任編輯:李利)
北京、重慶、太原等地出臺(tái)規(guī)范建筑垃圾運(yùn)輸車(chē)輛管理新舉措
北京:專項(xiàng)部署 規(guī)范渣土運(yùn)輸管理
根據(jù)本市渣土車(chē)地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑垃圾標(biāo)識(shí)、監(jiān)控和密閉技術(shù)要求》的規(guī)定,7月1日前購(gòu)置新型渣土車(chē),或按照標(biāo)準(zhǔn)改造舊車(chē)的,可獲財(cái)政統(tǒng)一補(bǔ)助。市市政市容委統(tǒng)計(jì)顯示,截至7月31日,全市運(yùn)輸單位及個(gè)人申請(qǐng)更新改造的新型渣土車(chē)數(shù)量已達(dá)6496臺(tái),已有2279臺(tái)達(dá)標(biāo)車(chē)輛交付實(shí)際運(yùn)行。改造升級(jí)后的建筑垃圾車(chē)具有以下功能特點(diǎn):車(chē)身及車(chē)箱顏色統(tǒng)一為蘋(píng)果綠色,駕駛室上方安裝“建筑垃圾運(yùn)輸”頂燈,駕駛室兩側(cè)車(chē)門(mén)噴涂運(yùn)輸企業(yè)名稱,車(chē)輛后箱版噴涂大幅反光號(hào)牌;車(chē)廂頂部加裝縱向開(kāi)啟的柔性篷布;安裝北斗車(chē)載兼容終端,綜合管理信息平臺(tái)可對(duì)車(chē)輛運(yùn)行軌跡、裝卸情況實(shí)時(shí)監(jiān)控,對(duì)特定的違規(guī)運(yùn)輸行為強(qiáng)制限速。
據(jù)了解,北京市建筑垃圾運(yùn)輸車(chē)輛更新改造自4月1日開(kāi)始,由各區(qū)縣動(dòng)員轄區(qū)注冊(cè)的運(yùn)輸企業(yè)主動(dòng)申請(qǐng)。由于新型渣土車(chē)運(yùn)輸能力不及舊車(chē)型,自7月1日起,北京市市政市容委、住建、公安交管、城管等相關(guān)部門(mén),每天夜間在城六區(qū)聯(lián)合進(jìn)行執(zhí)法檢查,打擊不達(dá)標(biāo)渣土車(chē)及違規(guī)出土工地,以保證新標(biāo)準(zhǔn)車(chē)順利投入使用。
自7月1日以來(lái),北京市各區(qū)縣、各部門(mén)對(duì)建筑垃圾運(yùn)輸管理執(zhí)法專項(xiàng)工作分別進(jìn)行了部署,30個(gè)晝夜不間斷開(kāi)展建筑垃圾專項(xiàng)執(zhí)法行動(dòng),截至目前,共查處違規(guī)出土工地67個(gè),給予停工整改30個(gè),約談了13家建設(shè)施工單位,并移交住建、城管部門(mén)立案查處。此外,在工地、道路查獲未達(dá)標(biāo)建筑垃圾運(yùn)輸車(chē)輛613臺(tái)次,處罰47.12萬(wàn)元。通過(guò)渣土運(yùn)輸管理逐漸規(guī)范化,新標(biāo)準(zhǔn)車(chē)使用率提高,渣土遺撒揚(yáng)塵問(wèn)題或從根本上得到改變。從北京市政府辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)的《進(jìn)一步加強(qiáng)建筑垃圾土方砂石運(yùn)輸管理的工作意見(jiàn)》不難看出,對(duì)建筑垃圾車(chē)的管理各部門(mén)各負(fù)其責(zé),管理趨于長(zhǎng)效化、嚴(yán)格化、立體化,違規(guī)車(chē)將難逃法眼。(來(lái)源:新華網(wǎng))
重慶:7月出臺(tái)建筑垃圾密閉運(yùn)輸工作實(shí)施方案
7月10日,重慶市市長(zhǎng)黃奇帆主持召開(kāi)市政府第52次常務(wù)會(huì),審議通過(guò)《規(guī)范整治都市功能核心區(qū)及拓展區(qū)建筑垃圾密閉運(yùn)輸工作實(shí)施方案》。
方案規(guī)定,都市功能核心區(qū)及拓展區(qū)新購(gòu)入使用的建筑垃圾運(yùn)輸車(chē)輛,必須是國(guó)家工信部《道路機(jī)動(dòng)車(chē)輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》中發(fā)布的自卸式垃圾運(yùn)輸車(chē)輛,且具有貨箱密閉、舉升定位、限速限載等功能,符合《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)輸安全技術(shù)條件》要求。原有不能滿足全密閉運(yùn)輸要求的車(chē)輛,必須在2014年10月31日前,按照《重慶市加蓋密閉運(yùn)輸車(chē)輛通用技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重新改裝,合格后方可承運(yùn)建筑垃圾。為減輕車(chē)主負(fù)擔(dān),改裝車(chē)輛將按軟質(zhì)密閉改造和硬質(zhì)密閉改造,分別獲得每臺(tái)3000元和4000元的一次性獎(jiǎng)勵(lì)性補(bǔ)貼。
方案還明確,市公安局牽頭,抽調(diào)交巡警、治安警、市政執(zhí)法人員、路政執(zhí)法人員、環(huán)保執(zhí)法人員共同組成聯(lián)合執(zhí)法隊(duì)伍,專門(mén)負(fù)責(zé)查處建筑垃圾密閉運(yùn)輸中的違法行為。同時(shí),市區(qū)相關(guān)職能部門(mén)要向社會(huì)公布監(jiān)督舉報(bào)電話,主動(dòng)接受社會(huì)及輿論監(jiān)督,對(duì)違規(guī)違法行為要進(jìn)行跟蹤曝光。該方案也適用于易灑漏建筑材料運(yùn)輸。(來(lái)源:《重慶日?qǐng)?bào)》)
太原:加快配套建設(shè)建筑垃圾循環(huán)利用生產(chǎn)線
據(jù)了解,目前,太原市已起草完成了《太原市建筑垃圾管理辦法》(以下簡(jiǎn)稱《辦法》),建筑垃圾資源利用成為其中重要內(nèi)容之一?!掇k法》明確規(guī)定,對(duì)建筑垃圾建設(shè)項(xiàng)目的土地供應(yīng)、稅收減免、財(cái)政補(bǔ)貼、產(chǎn)品的推廣使用等都做出相應(yīng)的規(guī)定。
在建筑垃圾資源化處置方面,目前太原市僅有一家企業(yè)在陽(yáng)曲縣投資建設(shè)了一條生產(chǎn)線,年處理建筑垃圾100萬(wàn)噸,主要生產(chǎn)環(huán)保磚塊。有關(guān)專家建議,太原市應(yīng)在建設(shè)建筑垃圾專用處置場(chǎng)的同時(shí),進(jìn)一步加快配套建設(shè)建筑垃圾循環(huán)利用生產(chǎn)線。這樣既可節(jié)省運(yùn)輸成本、土地占用等問(wèn)題,又可使建筑垃圾最終實(shí)現(xiàn)“減量化、無(wú)害化、資源化”目標(biāo)。“而政府如何引導(dǎo)民間資本進(jìn)入建筑垃圾回收利用是關(guān)鍵?!保▉?lái)源:新華網(wǎng))