Con la mejora continua del nivel económico y el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, el ritmo de la urbanización se acelera gradualmente. Muchos problemas han sido expuestos en este proceso. La gravedad del problema de la contaminación aumenta constantemente, y no se puede ignorar el desperdicio urbano como un obstáculo importante para el desarrollo económico. En respuesta a esta situación, los departamentos pertinentes deben aplicar la tecnología de generación de energía de incineración de residuos y reutilizar los residuos. Esto no solo resolverá el problema de la contaminación, sino que también acelerará la construcción ambiental.
1. Métodos de tratamiento y comparación de la basura doméstica urbana.
Los métodos actuales de eliminación de basura en China están diversificados, incluida la incineración, la gasificación por plasma, el compostaje y el vertedero. Para los países desarrollados que se han desarrollado bien en la construcción ambiental, como Japón, Alemania y Singapur, el método principal utilizado para tratar la basura urbana es el método de incineración. Métodos actuales de tratamiento de residuos sólidos municipales:
(1) Método de incineración de desechos: después de clasificar la basura recolectada, la basura combustible se vierte en un incinerador para su incineración. El método de incineración de desechos puede quemar una gran cantidad de bacterias, virus y otras sustancias nocivas unidas a la basura a través de la combustión a alta temperatura, y utilizar equipos relacionados para recuperar energía térmica para la generación de energía y calefacción. En la actualidad, este método técnico se está mejorando continuamente, y es el método más efectivo para lograr el objetivo de «reducción, utilización de recursos e inocuidad» de la eliminación de desechos;
(2) Método de gasificación por plasma: use plasma caliente para gasificar la basura, luego separe las sustancias orgánicas e inorgánicas en la basura gasificada, y luego use tecnologías relevantes para refinarla para lograr el propósito de reciclar los recursos. La idea del método de gasificación por plasma es buena, pero debido a las limitaciones del nivel científico y tecnológico de China, este método aún no es lo suficientemente maduro y tiene pocas aplicaciones;
(3) Método de compostaje: se refiere al uso de microorganismos para degradar la materia orgánica en la basura en condiciones artificiales para formar sustancias similares al humus que pueden usarse para fabricar fertilizantes. Este método tiene fuertes limitaciones. Solo es adecuado para residuos orgánicos y no se puede reciclar. Por lo tanto, el mercado interno es relativamente pequeño y el beneficio no es alto.
(4) Método de vertedero: se refiere a enterrar basura en el suelo, usar microorganismos y otros medios en el suelo para degradar la basura, descomponer la materia orgánica en el mismo y lograr el propósito de tratar la basura. En China, este es el método principal de eliminación de desechos, y el número y la eficiencia de los vertederos aumentan año tras año. Sin embargo, este método de tratamiento solo puede resolver las dificultades temporales y dejará muchos problemas futuros. Por ejemplo, una gran cantidad de basura está enterrada en el suelo, lo que causará la contaminación de la tierra, afectará el cultivo de las tierras de cultivo e incluso causará enfermedades infecciosas. Esta es una práctica desanimada.
En la actualidad, después de la aceleración de la urbanización en las ciudades de China, la cantidad de basura se ha disparado para formar una situación de «asedio de basura». Existen vertederos, incineración y métodos de compostaje para la eliminación de basura doméstica en China. El vertedero sigue siendo el método principal. Según la cantidad de residuos domésticos tratados por diferentes tipos de métodos de eliminación de residuos en el «Anuario estadístico de construcción urbana de China» publicado por el Ministerio de Vivienda y Desarrollo Urbano-Rural, los vertederos representan el 64% de la eliminación de residuos domésticos en China; seguido de incineración, que representa el 38%. A finales de 2018, había 943 instalaciones de tratamiento de residuos domésticos en China, de las cuales 657 eran vertederos, lo que representa el 70%.
2. Características técnicas de la generación de energía de incineración de residuos
Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, la comprensión de la incineración de residuos también ha logrado la innovación. Confiar en la construcción de incineradores puede transformar sustancias nocivas en los desechos urbanos en sustancias inofensivas. Después de que se han eliminado varios tipos de patógenos, se puede aliviar la contaminación del aire. . La generación de energía de incineración de residuos significa que el calor residual de la incineración de residuos se utiliza para la generación de energía y el suministro de energía.
El método de incineración puede oxidar combustibles en la basura bajo oxidación a alta temperatura para convertirla en agua y dióxido de carbono. Durante el proceso de incineración, se liberará una gran cantidad de energía térmica de la basura. Después de convertirse en una forma gaseosa o sólida, se puede realizar la reducción de volumen y el tratamiento inofensivo de la basura. El método de incineración de desechos tiene una selección flexible del sitio, una operación simple, un período de tratamiento corto y puede descomponer eficazmente sustancias nocivas.
La incineración requiere un cierto valor calórico bajo de la basura, por lo que toda la basura no se puede incinerar, y la basura que no se puede reciclar pero que tiene un cierto valor puede desempeñar el papel más científico y efectivo como objeto de incineración. Además, el gas de combustión formado en la incineración debe purificarse y digerirse, y los desechos generados por la incineración deben digerirse, y habrá un gran consumo de costos en la purificación y digestión. Por lo tanto, existe una cierta deficiencia en el tratamiento de residuos solo por el método de incineración. Utilice energía térmica para garantizar el uso óptimo de los recursos.
3. Proceso de generación de energía de incineración de residuos.
En lo que respecta al proceso de generación de energía de incineración de residuos, incluye principalmente los siguientes seis puntos:
(1) almacenamiento de basura
Hay muchos tipos de sustancias en la basura urbana, y parte de la basura también se mezcla con sustancias nocivas. Por lo tanto, es necesario recoger la basura nociva e incombustible durante el proceso de tratamiento, y transferir la basura disponible restante al tanque de almacenamiento de basura después del pesaje. El tanque de almacenamiento de basura generalmente puede almacenar la capacidad de eliminación de basura durante casi una semana, y la basura almacenada en el tanque de almacenamiento requiere no solo agitarse y triturarse, sino también recolectar el lixiviado de basura;
(2) incineración de residuos
Después de que la basura ha sido tratada en el paso anterior, puede transportarse hacia el incinerador utilizando maquinaria y equipo, y la basura puede incinerarse. Una vez completada la incineración, la escoria generada debe limpiarse. Los incineradores incluyen hornos de rejilla, hornos de lecho sulfurado circulante, etc., existen ciertas diferencias en los métodos de incineración correspondientes de cada incinerador;
(3) generación de energía de calor residual
Además del incinerador, el equipo utilizado en la tecnología de generación de energía de incineración de residuos también involucra generadores de turbina y calderas de calor residual. Una vez que se completa la incineración de los desechos en el incinerador, después de que se convierte el calor generado por la caldera de calor residual, se formará vapor y el grupo electrógeno de la turbina puede generar electricidad mediante el uso del vapor;
(4) Purificación y tratamiento de gases de combustión.
Después de la incineración de basura, se generará una gran cantidad de sustancias nocivas, como metales pesados y hollín formado durante la incineración de basura. Si tales sustancias nocivas no se pueden manejar adecuadamente, el medio ambiente se contaminará nuevamente. El tratamiento de purificación de gases de combustión se puede dividir en tres tipos de métodos de tratamiento: torre de reacción húmeda con colector de polvo de bolsa, torre de reacción seca con colector de polvo de bolsa y torre de reacción semiseca con colector de polvo de bolsa.
(5) Tratamiento de lixiviados de vertederos
La basura se almacena en el tanque de almacenamiento de basura, y después de la fermentación, se generará el lixiviado del vertedero. Estos líquidos contienen más metales pesados y nitrógeno amoniacal, y emiten un olor. Aproximadamente 1/10 del peso total de la basura. El lixiviado solo se puede descargar después del tratamiento de aguas residuales, de lo contrario el medio ambiente se contaminará;
(6) Tratamiento de escorias y cenizas
Después de que el incinerador quema la basura, se genera escoria. Después de procesar la escoria con tecnología avanzada, puede usarse para la producción diaria. Una vez procesada la escoria, se puede usar como material para hacer ladrillos o para pavimentar carreteras. Debido a que el polvo recogido por el filtro de bolsa no tiene valor de uso, debe depositarse en un vertedero después de un tratamiento inofensivo especial.
4. Elección de la tecnología de incineración de residuos.
(1) Incinerador de gasificación por pirólisis
El incinerador de gasificación por pirólisis pertenece a la tecnología de combustión controlada de aire, y el área del sistema incluye calefacción y secado, gasificación por pirólisis, combustión de carbono residual y combustión combustible. Las ventajas del incinerador de gasificación por pirólisis incluyen una estructura de equipo simple, bajo contenido de óxido de nitrógeno en los gases de combustión y fácil mantenimiento. Sus desventajas son su incapacidad para adaptarse a la incineración de residuos de alto contenido de humedad y bajo valor calorífico, capacidad de procesamiento de equipo insuficiente y baja recuperación de calor.
(2) incinerador de lecho fluidizado
La tecnología de combustión de lecho fluidizado significa que los residuos domésticos y los vehículos sulfurados se transfieren al incinerador a través de la parte superior del lecho fluidizado en una proporción determinada. Bajo la acción de los transportadores sulfurados, la basura caerá violentamente en el horno, y debido al flujo de circulación, lo hará en un estado de combustión suspendida. Este tipo de proceso generalmente consiste en un lecho fluidizado circulante, un lecho fluidizado giratorio y un lecho fluidizado burbujeante, entre los cuales el lecho fluidizado circulante se ha utilizado ampliamente en China.
Las ventajas de los incineradores de lecho fluidizado circulante incluyen una estructura compacta, baja inversión, operación estable, menor generación de óxido de nitrógeno y una fuerte adaptabilidad a la combustión. Sus desventajas son que necesita agregar carbón y pretratar la basura, ocupa mucha tierra y afectará el medio ambiente. Generará cenizas volantes excesivas y consumo de energía, y existe un grave problema de desgaste de la superficie de calentamiento.
(3) incinerador de horno rotativo
Bajo la rotación continua y lenta del tambor del cuerpo del horno, la tecnología puede transferir la basura en la parte inferior del cilindro hacia la parte superior del cilindro a través del rodamiento del cilindro por medio de la placa resistente a altas temperaturas de la pared interior , y luego la basura cae por su propio peso. Es difícil quemar desechos domésticos con alto contenido de humedad y bajo valor calorífico. Los incineradores de horno rotativo tienen las ventajas de un funcionamiento estable y una buena adaptabilidad del combustible, pero sus desventajas son que el cuerpo del horno es más largo, se requiere una cámara de postcombustión, la inversión es alta y el área es grande.
(4) incinerador de rejilla mecánica
La tecnología de incinerador de parrilla mecánica ocupa aproximadamente el 80% del mercado internacional y es relativamente madura. En combinación con la forma específica de la rejilla, se compone principalmente de una rejilla de cadena, una rejilla rodante y una rejilla recíproca. Entre ellos, la rejilla recíproca se compone de una rejilla recíproca de inclinación hacia atrás y una rejilla recíproca de inclinación hacia adelante. Este tipo de tecnología de horno funciona de manera estable y puede girar y remover la basura de manera efectiva bajo el movimiento mecánico de la parrilla, lo que ayuda a lograr la combustión completa de la basura.
Las ventajas de los hornos de rejilla mecánica incluyen principalmente una mayor confiabilidad operativa, capacidad de procesamiento individual, sin pretratamiento de basura, sin emisiones excesivas de gases de combustión, baja producción de cenizas y escorias, sin combustión de carbón y bajo desgaste de la superficie de calentamiento. . La desventaja es que tiene una alta precisión de procesamiento de rejilla, requisitos de control, altos costos operativos e inversión, y el mantenimiento y la revisión posteriores implican una gran carga de trabajo.
En resumen, la tecnología de generación de energía de incineración de desechos puede optimizar el uso de desechos originalmente sin valor. Bajo la clasificación y el tratamiento de residuos cada vez más a gran escala, la tecnología de incineración también ha dado paso a un desarrollo más significativo, mejorando efectivamente la eficiencia de la generación de energía de incineración, y los beneficios económicos se han mejorado correspondientemente. Bajo la creciente popularidad de la tecnología de generación de energía de incineración de residuos, ha promovido aún más el desarrollo de empresas de generación de energía de incineración en China.
