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日本垃圾焚烧实现减量化和废热发电双赢

发布时间:2013-9-6

    “垃圾围城”、“垃圾填埋场污染水源”等问题困扰着不少城市。记者最近在日本参观了一个垃圾处理厂,这里不仅通过焚烧可燃物减少垃圾数量,同时还高效利用废热发电,一举两得。

    这个垃圾处理厂是大阪市环境局下属的大正工厂,据厂长长野卓夫介绍,大正工厂建于1980年7月,是大阪市8家垃圾焚烧厂中历史最早的。

    工厂虽然建筑稍显陈旧,但是整个厂区干净整洁。一车车的可燃垃圾运到厂区后,被投入垃圾竖井。巨大的垃圾竖井深达40米,容量8000立方米,可以装入约2400吨垃圾。工作人员在顶端的玻璃幕墙后遥控吊车,一次就能抓起3吨的垃圾送入焚烧炉。

    虽然垃圾如此之多,但厂区内并没有令人作呕的异味。这是由于垃圾产生的异味被抽风机抽取,利用空气预热器加热到150至200摄氏度,再送入焚烧炉,由于炉内的高温,异味物质都被分解了。

    为了避免焚烧时产生致癌物二恶英,焚烧炉利用850至950摄氏度的高温使垃圾实现完全燃烧。工作人员通过监控屏幕,可以实时观看焚烧炉内的情形。

    垃圾焚烧过程中产生的粉尘使用电气集尘器吸附,废气还要经过洗涤装置、过滤式集尘装置等处理程序,符合安全标准后才从烟囱排放。

    可燃垃圾焚烧后最终形成的灰烬只有原来体积的二十分之一左右,对其中不能完全避免的一些有害物质则使用药物进行无害化处理。灰烬最后被运到大阪湾填埋。

    对于铁柜、床垫、自行车等大件不可燃垃圾,工厂内也有各种大型粉碎设备。在将其细细粉碎后,用磁选机选择出金属部分作为资源出售;而金属上附着的纸、碎布条等,则用风力筛选去除,与其他可燃部分一起送入焚烧炉。

    垃圾焚烧产生的热被用于制造蒸汽,再由管道输送给蒸汽涡轮机进行发电,这些热量还能同时给工厂提供热水和暖气等。2011年,这里焚烧了约13.34万吨垃圾,发电量达到1910万千瓦时,除自用外,还卖电286万千瓦时,收入达到2340万日元。

    不过,蒸汽涡轮机发电不能完全利用所有热量,还是会有一些低温余热白白散失。为此,工厂与大阪市、大阪府、川崎重工业公司、大阪天然气公司合作,尝试利用双循环发电设备把低温排热也用于发电。

    双循环发电设备就位于厂房外侧的露天场地,高约2层楼。它能够利用低温蒸汽和温水等的热量,让沸点较低(约80摄氏度)的热媒质气化,驱动涡轮机进行发电,这种设备能够高效利用低温余热。

    除了发电外,工厂还在尝试储存利用热能。过去,工厂焚烧垃圾产生的热只能通过管道输送给邻近建筑,如今大正工厂尝试利用蓄热车,将热提供给30公里范围内的用户。

    工厂院内正停着这样一辆拖车,车上是长方体形状的蓄热槽,与从厂房中伸出的一根管道相连,正在进行蓄热。蓄热槽使用一种名为赤藓糖醇的物质,它在固体和液体两种状态间变化时可吸收或释放大量的热量。这项技术使得输热距离大幅增加。

    大正工厂的低温排热发电和蓄热槽等节能措施被称为“垃圾焚烧厂城市排热高度利用项目”,是日本经济产业省在2011年列出的“下一代能源技术实证项目”之一。该项目从2011年开始实施,计划有3年的实验时间,如果证实了可行性,将非常有助于下一代节能型城市的建设。

 

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