八月盛夏,驅車進入位於黃埔區北部的福山循環經濟產業園,看到的是廣州東部生物質綜合處理廠裡排列整齊的灰色廠房、管道和巨大的罐體,和「長」在半山腰的廣州市第三資源熱力電廠。
位於福山循環經濟產業園的廣州東部生物質綜合處理廠,是廣州規模最大的生活垃圾生化處理項目。項目正式投產,標誌著廣州市真正建成全鏈條垃圾處理系統,後端垃圾處理能力與前端垃圾分類基本匹配。
「廣州這麼多年不斷地做示範,因為大規模推開垃圾分類要求後端處理有條件。」廣州市城市管理和綜合執法局局長陶鎮廣表示。
有機垃圾循環處理推向極致
一輛接一輛的垃圾車駛入生物質綜合處理廠,卸料區是它們最後一次暴露在外的區域。從這裡開始,各類垃圾將各自經過高溫高壓滅菌、壓榨、過濾、混合,進而發酵等處理過程。
「餐廚垃圾有著很高的水分、有機物、油脂以及營養元素,回收利用價值很大。」廣州東部生物質綜合處理廠技術總工曹永建介紹,以往未能在前端嚴格執行垃圾分類,餐廚垃圾往往與其他垃圾混合在一起進行焚燒或是填埋,餐廚垃圾含水量高,難以滿足焚燒發電的熱量要求,若是填埋,除了要佔用大量的土地資源外,還要處理滲濾液以及有機物腐爛帶來的臭味汙染。
7月31日,廣州東部生物質綜合處理廠正式投產啟動。每天,來自廣州中心六區的餐廚垃圾、城市糞便,以及全市範圍內的動物固廢源源不斷地運抵處理廠。在這裡,它們經過預處理成為漿液,在7個9600立方米厭氧罐中進行聯合厭氧發酵,從臭不可聞的垃圾變成清潔能源,設計年產最大電力約8760萬度、油脂約1.5萬噸。
「厭氧發酵是一套成熟的技術,創新之處在於針對不同垃圾特點進行預處理。」曹永建介紹,發酵工藝上,餐飲垃圾二次分選、廚餘垃圾高壓壓榨、動物固廢高溫滅菌脫水所產生的發酵原漿,與經過固液分離、絮凝脫水產生的糞便清液充分混合,既能滿足發酵過程的用水需求,四者也能更充分地發酵。
經過發酵處理後的有機垃圾,將轉化為沼氣、生物柴油、電能、有機肥等可回收利用的綠色產品。甚至包括洗地水在內的低濃度廢水,以及垃圾處理過程中產生的高濃度廢水,都會經過汙水廠有機處理,在園區循環使用。整個產業園將把城市有機垃圾循環處理推向極致。
多項煙氣排放指標優於歐盟標準
論及生活垃圾處理能力,廣州市第三資源熱力電廠是整個產業園內當之無愧的「巨無霸」。項目一期生活垃圾日處理能力4000噸,年處理生活垃圾約146萬噸,年發電量可達5.84億度。
資源熱力電廠內設有一個巨大的深坑。在這裡,垃圾將靜置5天左右密封脫水發酵,從而提高熱值。巨大的鋼鐵抓手將成噸重的垃圾投入焚燒爐,經過烘乾、燃燒、充分燃燒和燃燼四個階段,轉化為炙熱的煙氣和爐渣。前者加熱水產生的蒸汽推動汽輪發電機組發電,後者經處理有害成分後制磚再利用。
「6臺日處理能力750噸的焚燒爐,4臺25兆瓦的汽輪發電機組,每年可發電上網約5億度,可滿足150萬戶家庭一年的用電需求。」廣州環保投資集團有限公司黨委委員、副總經理王健介紹,即將開建的二期工程還將配有6臺日處理能力800噸的焚燒爐、3臺50兆瓦汽輪發電機組,年發電量可達7.68億度。
「一期項目採用世界先進的『SNCR(選擇性非催化還原技術)+半乾法脫酸+活性炭噴射吸附+布袋除塵器』的煙氣淨化組合工藝,煙氣排放指標全部優於最新國標,多項指標甚至優於歐盟標準。」王健說。
「人們最擔心的二噁英,在高溫850℃以上幾乎100%分解。環保要求是把焚燒煙氣溫度控制在850℃以上至少2秒的流程,而實際運行過程中焚燒爐內溫度高達上千攝氏度,後續流程還有大量活性炭噴射吸附作為雙保險。」王健還表示,淨化工藝最後殘留的飛灰,將通過螯合固化方式填埋暫存,確保對大氣、土壤和水源零汙染零排放。
如今,第三資源熱力電廠一期仍處於調試階段。在中央控制室裡,巨大的屏幕上實時顯示著6臺焚燒爐各12個監控畫面,而在屏幕頂部滾動顯示爐內蒸汽流量和發電負荷。從去年12月28日試燒垃圾起,電廠已經安全生產200餘天,累計處理垃圾40.54萬噸。
高標準規劃建設終端處理設施,推進垃圾分類工作上水平走前列。除了煙氣淨化組合工藝技術領先,廣州市第三資源熱力電廠建設難度也首屈一指。事實上,剛進園區就不能不注意到「長」在半山腰上的第三資源熱力電廠以及高聳的煙囪。王健說,該項目場平工程難度之大,僅土方量就高達600萬方,還要面對60多米的邊坡落差。
山區缺水也給電廠冷卻工藝帶來更大考驗。儘管園區通過汙水處理,能夠實現水資源循環利用,但是仍然需要大量的外部補充水。第三資源熱力電廠在廠房上安裝了4個重1000噸的「空冷島」,創造性地採用了「風冷為主、水冷輔助」的冷卻工藝,這對於在多山、缺水地區建設資源熱力電廠,更具示範效應。
循環經濟產業園將成城市新景點
「無可見垃圾、全封閉作業、無臭氣外洩」早已成為廣州生活垃圾終端處理的基本標準與要求。如何更加科學、高效地利用好生活垃圾這個資源礦山?福山循環經濟產業園作為當前全國最大生活垃圾處理循環經濟產業園之一,正以循環經濟產業閉環破解「垃圾圍城」,以現代城市新景觀化「鄰避」為「鄰利」,提供垃圾處理上的廣州樣板。
福山循環經濟產業園二期建成後,園區日處理生活垃圾、生物質和汙水能力將達1.8萬噸,年發電量超13.5億度。
前端垃圾分類的目的就在於終端資源化處理。在高標準建設處理設施的同時,廣州還同步向社會開放電廠。從2013年起至今,第一、四、六、七資源熱力電廠環保宣教中心已經接待超10萬人。市民僅需通過微信公眾號,就能在線報名任一中心的參觀,宣教中心還會安排專業講解員全程講解。
讓全社會全面了解資源熱力電廠,在王健看來只是邁出第一步。為了讓「鄰避」化為「鄰利」,資源熱力電廠還要被全社會所接納。如今,第三資源熱力電廠建有國內首創的煙囪觀景平臺,近可俯瞰廠區與山林,遠可向南眺望廣州CBD。園區內將種有花海、設水源生態地,二期工程還將把廠房立面設計與香雪梅花相結合,把整個循環產業園打造成城市新景觀。
現在廣州已建成垃圾處理設施15個,7個資源熱力電廠、5個垃圾填埋場和2個生物質處理廠。7個資源熱力電廠的焚燒能力達到每天1.55萬噸,生物質處理一天2000多噸。看前端,廣州每天產生的垃圾超30000噸,除去可回收物7500噸,剩下的22000噸,即是進入環衛重點設施的垃圾。目前能分類出來的餐廚垃圾2000多噸正好用於生化處理。剩下其他垃圾和混合垃圾,1.5萬噸焚燒,5000噸填埋。
隨著城市人口增加,生活水平提高,垃圾量也在逐年增長。到2022年,隨著一批新設施建成,廣州將實現全市原生垃圾零填埋,垃圾處理能力與廣州2035年的生活垃圾量相匹配。
■記者手記
後端處理技術提升 前端分類更加輕鬆
「前端垃圾分類與後端垃圾處理,兩者之間相輔相成,誰也離不開誰。」在採訪中,曹永建和王健對於嚴格執行垃圾分類的意義,都持這一觀點。
《廣州市居民家庭生活垃圾分類投放指南》(2019年版)對於四大類垃圾有了更加細緻的分類細目,特別明確把動物筒骨頭骨、粽子葉、玉米棒、玉米衣、貝殼類、榴槤殼、椰子殼、核桃殼等食品殘渣,劃歸為「其他垃圾」。
「這樣的劃分是與後端處理工藝息息相關。」曹永建表示,生物質綜合處理廠採用超級厭氧微生物發酵工藝,需要原料本身富含有機質,而骨頭、貝殼主要成分是碳酸鈣,不具備發酵價值,需要在預處理階段篩除後輸送至資源熱力電廠焚燒。因此,鼓勵市民在垃圾分類時,就將這些垃圾直接歸入其他垃圾。
從科學角度說,居民在前端將生活垃圾分類越細緻、越科學,後端的可回收物清篩、有害垃圾集中處理、餐廚垃圾和其他垃圾資源化循環利用越便利,能顯著提高生活垃圾減量化、無害化、資源化處理水平。
當然這也不是一成不變的。「隨著後端處理技術的進步,未來前端垃圾分類將會變得更加簡單。」王健表示,全市正在建設的垃圾處理二期項目包括5個餐廚垃圾處理廠,將進一步增強預處理和粉碎技術,進一步提高垃圾處理能力。2019年版投放指南也強調:隨著回收利用和處理處置技術的發展,各類垃圾的細目種類將會適時調整,定期更新發布。
●南方日報記者 李欣 馮豔丹
統籌:鄭佳欣