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康恒、首创、开诚三足鼎立,宁波即将步入末端分类处理新时代

2017-09-26 丁宁 E20环境产业俱乐部

在一起 共逐梦

E20环境产业俱乐部

2017年9月14日,由E20环境平台作为独家咨询方的宁波市生活垃圾处理收费机制研究项目启动会在宁波正式召开,来自浙江省、宁波市相关部门的领导、生活垃圾及价费机制研究领域的诸多专家以及宁波市现有生活垃圾末端处置项目运营企业代表们积极参与项目启动会,并在会上对热点问题进行了深入探讨。


来源:中国水网  作者:丁宁


2016年,习近平主持召开中央财经领导小组第十四次会议时,明确指出要加快建立分类投放、分类收集、分类运输、分类处理的垃圾处理系统,不仅前端要分类,而且后端要处理。项目启动会上,多位专家也指出我国目前垃圾分类难于推进的一部分原因要归结于末端处置设施的不完善,没有相应的处置设施,形成“先分后混”的困境,大大打击了民众的分类积极性,末端处置制约前端分类发展,成为了多数城市垃圾分类减量进程遇到的最大阻力,也成为了当天会议讨论的热点议题。


针对这一问题,宁波市生活垃圾分类管理中心胡柳副主任介绍了当地的情况:就当前而言,宁波市已经在末端处理方面做出了一系列的努力,以康恒环境、宁波开诚、首创环保为代表的优秀处理企业在宁波纷纷开工建厂,在减轻宁波市垃圾围城压力的同时,也在厨余、餐厨垃圾的分类处理方面也为垃圾分类的“末端制约”困境提供了解决方案,未来,宁波市计划大力推进末端处置设施的建设,将垃圾收费的款项部分用于建设建筑垃圾处理厂和大件垃圾处置中心等设施,完善垃圾全流程分类体系。

为宁波市生活垃圾处理做出突出贡献的上海康恒环境股份有限公司总经理焦学军、宁波开诚生态技术有限公司总经理朱华伦及首创环境控股有限公司副总裁胡再春作为当地生活垃圾处理企业家代表出席了项目启动会,并邀请项目专家团队于9月15日赴宁波市固废处理中心、慈溪开诚餐厨废弃物处理示范基地进行实地考察。


康恒环境: “史上最严”七步烟气处理流程,树立国内垃圾焚烧发电新标杆

晶莹剔透的蜂巢式幕墙,层次分明、颜色柔和的宏伟建筑,高耸入云的塔楼,绿草如茵、四季花香的场院。

这是什么地方,是博物馆? 是图书馆? 还是公园?

项目鸟瞰图

都不是。这是传说中康恒环境宁波明州生活垃圾焚烧厂!

专家团队考察的第一站,是位于宁波海曙区洞桥镇宣裴村裴岙的宁波市固废处理中心,共占地289亩,西靠武岭,东濒剡溪,北依雪窦山,水绕山环,景色秀丽。其中宁波明州生活垃圾焚烧发电厂是康恒环境在宁波全力打造的精品项目,处理规模为2250吨/日(3 x 750吨/日机械炉排炉),年处理生活垃圾可达82万吨,发电量约2.6亿度,占地面积82729平方米。项目外观和立面由法国AIA公司设计,采用“去工业化”的设计手法,引入蜂巢设计的理念,将文化与艺术的元素融入项目的建设之中,精心打造的既有工业美感,又兼具艺术气质的新地标,被业内人士称为“最美的垃圾发电厂”。

项目内外蜂巢造型元素随处可见

厂内利用现代仿真、光电和信息技术,精心打造了垃圾博物馆,形象地再现了垃圾收集、贮运、焚烧发电的过程,向人们普及垃圾分类和环保知识。考察团队一行进入项目内部后,佩戴了语音解说器和专用头盔,跟随工作人员的讲解,对这座花园式绿色厂区进行了参观学习,体验了“垃圾变能源”的全过程——

首先,生活垃圾运输车经地磅称重后,由上料坡道进入卸料大厅。在垃圾吊控制室的统一指挥下,运输车将垃圾由指定卸料门卸入垃圾池内。垃圾池采用全封闭性设计,气压为负33pa,有效防止了臭气外逸。垃圾池上方有四台垃圾吊抓斗(三用一备),每台容积为12立方米,是目前国内最大的单体抓斗,采用手动+半自动式操作将抓取的垃圾从池内送入进料口,进入焚烧炉焚烧。

国内目前在运行的最大垃圾单体仓

在焚烧工艺方面值得一提的是,由于宁波地处沿海,生活垃圾中渣土和水分的含量高,热值低,远远达不到垃圾焚烧发电对热值的最低要求,康恒环境根据项目的实际情况,开展了针对性的设计:选用世界领先的SUS-Von Roll 焚烧炉,采用干燥、燃烧和燃烬,顺推式三级炉排燃烧结构,确保了垃圾在焚烧过程中充分干燥和燃烧;每级之间1.3米的落差,燃烧炉排中间特殊的剪切刀具设计,保证了垃圾在燃烧过程中的破碎和充分混合;每级炉排间单独的液压驱动装置,保证了各级炉排列的自主运动。

产生的高温烟气经过余热锅炉回收热量,产生的蒸汽经过汽轮机发电机组发电。烟气净化系统则是整个项目最大的亮点,在国内常用的“五步处理法”基础之上加以改进,三步脱酸、两步除尘、两步脱硝,是国内唯一一家采用如此复杂工艺流程的在运行项目。

七步法烟气处理:SNCR(选择性非催化还原脱硝)+旋转喷雾脱酸塔(添加Ca(OH)2)+干法脱酸+活性炭喷射吸附+布袋除尘器+SGH+SCR(选择性催化还原脱硝)+湿法脱酸+GGH(烟气再加热)

除了近乎严苛的烟气处理工艺之外,先进的飞灰处理技术和循环渗滤液处理系统为潜在的二次污染问题画上了句点:

垃圾焚烧发电排出的飞灰中含有重金属离子等有害物质,如果处理不当就会造成环境的二次污染。宁波明州垃圾焚烧发电厂采用了康恒环境自主研发的飞灰重金属螯合剂“ 福来西”作为稳定剂,处理后的飞灰达到GB16889-2008 国家填埋标准。为了保证重金属离子的持续稳定性,宁波明州垃圾发电厂进一步对飞灰进行了处理,把飞灰、重金属螯合剂和水泥等混合做成“水泥块”后再进行填埋,彻底解决了重金属等有害物质二次污染的问题。

宁波地处东南沿海,雨水多、垃圾的含水量大,发电厂每天都有大量的渗滤液产生,由于渗滤液成分复杂,重金属离子和氮的含量高,是生活垃圾焚烧发电的重要污染物。宁波明州垃圾发电厂针对这一特点,建造了一个日处理能力800 立方米的渗滤液处理系统。该系统先后采用机械过滤、厌氧发酵、好氧发酵、生物膜过滤等世界前沿生物科技,把产生的臭气、沼气、污泥等送入焚烧炉发电,产生的清水补充到发电厂的冷却循环系统重新利用,真正实现了渗滤液的无害化处理和综合利用。

此外,康恒环境响应环保部要求,积极开展“装、树、联”工作:中央控制室与宁波环保部门官网联动,数据实时更新;在厂区外设立数据实时监控公示电子栏,全面提升厂区环境管理整体水平,为增进“政企民”之间互信、破解垃圾焚烧厂的“邻避效应”提供了新的有效途径。排放高标准、数据高度透明,让这个垃圾焚烧厂显得格外“不一般”

数据与厂区外显示屏实时联通播报,与当地环保部门官网同步更新,以保证公开透明

回顾整个“垃圾变能源”的全过程,康恒环境宁波明州生活垃圾焚烧厂的处理全程具有两大优势:

一是工艺流程严格化:为了实现烟气的超低排放,项目在常规炉内脱销+半干法+活性炭喷射+布袋除尘基础上,又增加了脱硝塔、湿法洗涤及烟气再加热系统, 是目前国内在运行的最为严格的处理工艺,烟气经过脱硝、脱酸、除尘、去除二噁英和重金属等有害物质后通过烟囱排出,烟气排放指标的保证值严于欧盟2010排放标准的要求。以NOx为例,欧洲标准为200mg/Nm³,本项目实际排放值30-50 mg/Nm³之间;HCL排欧盟2010标准限值为10mg/Nm³,实际排放值在1-3mg/Nm³之间;民众关心的二噁英排放问题也进行了高标准要求:目前国内最严格的排放标准为0.1ng TEQ/Nm³,而本项目可控制在0.05ng TEQ/Nm³以下。垃圾焚烧产生的炉渣经除铁后进行资源化利用,产生的飞灰经稳定化处理后运至填埋场进行填埋,垃圾渗滤液由厂内渗滤液处理站处理后回用,实现超低排放。

二是焚烧技术智能化:宁波明州生活垃圾焚烧发电厂采用第三代ACC控制系统,世界领先的第二代焚烧炉排,实现了垃圾焚烧发电的智能化,从垃圾焚烧的源头上控制有害物质的产生。康恒环境引进国际领先的瑞士VonRoll-日立造船机械炉排焚烧技术,持续改进创新并实现国产化。整体工艺控制采用集散控制系统(DCS),提升全厂自动化水平。


慈溪开诚:餐厨+厨余两条线,餐前饭后的垃圾,快到开诚“碗”里来!

项目组专家团队考察的第二站是餐厨垃圾的处理大本营——慈溪开诚有机固废处理有限公司。这里不仅仅是目前慈溪餐厨垃圾处理的主战场,未来随着垃圾分类的进一步完善,还将担负起厨余垃圾的分类处理重任。厂区的设计预留了厨余垃圾处理生产线,在未来慈溪地区生活垃圾前端分类投放、中端分类收运设施完善之后,这里将作为生活垃圾产业链的最后一环,完成厨余垃圾分类处理的使命。届时餐厨+厨余两条线将同步运转,大大减轻慈溪地区有机垃圾的处理压力。


位于慈溪的餐厨垃圾处理厂

慈溪开诚有机固废处理公司是宁波开诚生态技术有限公司的全资子公司,厂区位于新浦镇半掘浦九塘闸西侧,于2016年10月26日顺利建成并投料运行,占地面积二万平方米(30亩),日处理餐厨垃圾能力150吨以上,采用精细预处理、制浆提油、厌氧发酵等先进工艺,系中国餐厨垃圾处理示范工程。

预处理车间与厌氧发酵区

餐厨垃圾车通过自动感应的卷帘门进入物料倾倒平台后,完成卸料和车辆同步清洗工作后,餐厨垃圾将进入预处理阶段:物料接收系统→大物质分拣系统→精分制浆系统→细碎纤维剔除及除砂系统→湿热水解提油系统。

开诚大物质分拣系统(左上)、开诚精分制浆系统(右上)、细碎纤维剔除及除砂系统(左下)、湿热水解提油系统(右下)

开诚的大物质分选系统通过机械式强制分离的形式,能够实现粗大物料(≥60mm)如玻璃瓶、盘、碟、贝壳、骨头等硬性物质以及塑料、纸张、纸盒等轻质柔性杂物的有效分离,保证分拣过程中脆性硬质杂物不破碎,杂物去除率≥90%。采用全封闭式自动机械化运行,无须人工干预分拣。液压驱动,驱动力强,系统处理能力达8~10t/h。

在精分过程中,通过几个特殊功能模块有效合理的整合,对大物料分拣后的均质物料进行二次精细分拣,最大限度地将浆料中有害于设备使用寿命的因素减少到最低;同时将有机物料制成≤5mm的浆料,浆料中含砂率少,杂物去除率高达90%,用于实现不锈钢等金属物、碎玻璃、碎瓷片、小贝壳、可乐瓶盖、皮节、啤酒瓶盖、擦手小毛巾等的剔除。

通过旋流除砂和固渣分离,更进一步地将浆料中残留的硬质的砂粒(玻璃渣、瓷片渣)、金属碎渣、贝壳碎渣、和轻飘的细碎的塑料、纤维、辣椒皮、辣椒籽、花椒类等不易消化且对后续工艺有危害影响的物质有效地剔除分离出来。

最后,进入湿热水解提油系统的餐厨垃圾通过湿热水解加温、重力式离心提油分离系统工艺环节设计配置,油脂提取工艺高效率低能耗,油脂提取后,实现液相中液态油脂的含量≤0.8%(质量比),粗油脂含水杂率≤3%(质量比)的处理效果。

经过多重预处理之后的餐厨垃圾将进入下一阶段进行厌氧发酵。

厨余垃圾处理工艺流程

经过一整套完整成熟的处理工艺流程,餐厨垃圾大部分化身为沼气资源得以再次利用。值得一提的是,整个流程中的核心环节,是由开诚自主研发的厨余(可烂)垃圾处理系统,为生活垃圾分类减量化、无害化、资源化处理提供了一套完整的一体化技术服务方案。设备的核心部分是由欧洲引进并代理的有机质垃圾分离一体机,适用于厨余垃圾、集贸市场垃圾、农村垃圾、果蔬垃圾、园林垃圾等有机质废弃物的分离和处置(下图)。

核心设备:开诚厨余垃圾处理工艺技术

在引进欧洲先进设备的基础上,开诚公司结合多年对中国城市有机易腐垃圾的理解,对有机垃圾处理工艺及核心处理技术加以设计创新,处理效果良好,自动化程度较高,主要技术性能优势体现在:

一是破袋率高,采用公司自主研发的破袋技术,实现破袋率≥85%,处理量≥45m³/h,且破袋均匀,并且保证破袋过程中磁盘器皿、玻璃瓶一类物品不被粉碎;

二是采用弹跳筛分离工艺,避免了国内一些企业采用滚筒筛分出现的垃圾滚球、搓麻绳等现象;

三是生物质分离破碎除杂率高,可达≥90%,集破碎与细分选功能于一体,分选杂物的粒径≤12mm。

四是自动化程度高,通过电流、液位、温度等信号反馈机制的设计,自动实现进料量与设备运行参数相适应的闭环控制,保证了设备运行和生产营运的稳定性。在参考的过程中,厂区内的工人人工操作极少,最大化减轻了操作人员的作业强度和工作量。

除了餐厨垃圾处理线已经投入运营之外,开诚总经理朱华伦还向考察团队介绍,厂区设计之初,就已经考虑到未来垃圾分类的趋势将越来越明朗,因此提前为餐前垃圾——厨余垃圾的处理设备准备好了厂房。目前,未来厨余垃圾处理的项目还正在进一步洽谈中,开诚将依靠良好的前瞻性和一流的设备、工艺,为未来分类更加完善餐厨垃圾、厨余垃圾处理做好进一步保障。除了慈溪地区之外,在位于海曙区洞桥镇的宁波市固废处理中心,开诚公司中标的餐厨垃圾处理厂迁建工程PPP项目也在施工当中,总规划处理能力为600吨餐饮垃圾+60吨地沟油,分两期实施,预计将于2018年6月建成并试运行。未来,这里将成为宁波市餐厨垃圾的“归宿”。

宁波餐厨垃圾处理厂迁建工程投资运行PPP项目效果图


首创环保:餐厨PPP项目布局宁波,三雄称霸未来可期

同处于宁波市固废处理中心的,除了已经运营的康恒生活垃圾焚烧发电厂之外,还有正在建设中的宁波市厨余垃圾处理厂项目与宁波市餐厨垃圾处理厂迁建项目。其中,宁波市厨余垃圾处理厂项目是浙江省和宁波市的重点工程,也是目前国内首个利用世行主权贷款、针对生活分类后厨余垃圾的大型资源化处理项目。项目经宁波市政府决策后,按照PPP模式实施,先后被列为国家财政部第二批PPP示范项目、国家发改委第二批PPP示范项目。

该项目由宁波首创厨余垃圾处理有限公司负责具体实施,该公司由宁波市政公用投资有限公司(以下简称市政投资公司)与社会资本方首创环保投资有限公司(以下简称首创环保)合资成立,其中首创环保持有该公司60%股份,市政投资公司作为国有资本持有余下40%股份。 

宁波厨余垃圾处理厂PPP项目运作方式

该项目合作期限为二十年,分两期建设,一期目前已经开始施工,二期项目预计2022年实施。

宁波市厨余垃圾处理厂项目效果图

项目占地约115亩,设计处理规模为800吨/日,分两期实施,总投资约4亿元,其中一期处理规模400吨/日,投资约3.2亿元。该项目主要建设内容包括厨余垃圾接受与预处理系统、厌氧发酵系统、除臭系统、污水处理系统、沼气提纯系统、市政配套设施及环保教育示范基地。项目将使用干式厌氧发酵技术处理厨余垃圾,所产沼气经过净化提纯后进入市政天然气管网销售。

一期项目建成后,预计日均提供绿色生物燃气23000立方米,实现年均减排二氧化碳170000吨。该项目将对宁波市厨余垃圾进行“减量化、无害化、资源化”处理,使垃圾不再污染环境,变废为宝。

未来,随着宁波市固废处理中心内其他两座餐厨、厨余垃圾处理厂的相继完工、慈溪开诚的厨余垃圾处理线正式运营以及康恒环境重资打造的国内最严格垃圾焚烧厂的完全竣工,宁波市的生活垃圾末端处理将走向更加无害化、资源化的方向。以康恒、开诚和首创为首的三家垃圾处理巨头,将依靠各自优势三分天下,在推动垃圾减量化和全流程分类的过程中做出相应的贡献。

在E20环境平台作为独家咨询方的宁波市生活垃圾收费机制研究项目的推进下,以价费机制改革为源动力,通过收费刺激居民分类习惯的养成,在宁波市城管局分类办的宣传、配合下,宁波市居民的生活垃圾将不再面临“先分后混”的尴尬境地,在完善的分类投放、收运、处理体系中实现末端价值最大化利用。无论是拥有国内最先进焚烧工艺的康恒环境、还是扎根宁波,餐厨+厨余双线发展的开诚集团,或者PPP项目全国开花,项目马不停蹄的首创环保,随着未来宁波市环卫市场的进一步爆发,末端处理三足鼎立的盛况将大有可期。


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