垃圾衍生燃料（RDF）技術(shù)發(fā)展狀況

1、國外垃圾衍生燃料（RDF）技術(shù)發(fā)展狀況僵垃圾衍生燃料(RDF)意為從垃圾中-碎分選成型處理工藝加工而成的固體燃料,也包括利用生物及化學(xué)的方法由垃圾中生產(chǎn)出來的液體及氣體燃料.美國檢查材料試驗協(xié)會(AmeriCanSOCietyofTestingMaterials,ASTM)按城市生活垃圾衍生燃料(RDF)的加工程度,性狀,形態(tài)及用途等,將RDF共分成七類:RDF一1,RDF一2,RDF-3,RDF-4,RDF-5,RDF-6,RDF一7.其中RDF5為擠壓成片狀,顆粒狀或柱狀等形狀的可燃小顆粒成型燃料,其熱值較高,一般可達3O0O千卡/公斤5000千卡/公斤,粒度均勻,所含熱值均勻,品質(zhì)較高,

2、加入防腐劑可使其長期保存,是目前商業(yè)化燃料的主要品種,適合垃圾焚燒爐燃燒.垃圾衍生燃料(RDF)技術(shù)即為垃圾在焚燒前經(jīng)過有效的預(yù)處理和成型加工后,作為燃料進行焚燒利用的處理技術(shù).垃圾衍生燃料(RDF)制備系統(tǒng)主要由破碎分選子系統(tǒng)和加工成型子系統(tǒng)組成.垃圾衍生燃料(RDF)制備技術(shù)是;生活垃圾首先進行破碎,分選出可燃物,再加入添加劑干燥,最后將其擠壓成型,制成顆,29t物質(zhì)即RDF燃料.1RDF的起源根據(jù)美國學(xué)者HarveyAIter研究表明,垃圾衍生燃料(RDF)這一理念最早在十九世紀末期的英國產(chǎn)生.隨后,該理念迅速傳到美國,德國及日本等國家.根據(jù)日本學(xué)者中里有宏在美國垃圾燃料化中記載,美國是

3、世界上美國威斯康星州的麥迪遜地區(qū)為了減少填埋以及延長填埋土地使用壽命,開始研究垃圾衍生燃料(RDF)技術(shù),并于二十世紀七十年代初期應(yīng)用RDF進行焚燒發(fā)電2美國RDF技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀美國在引入RDF這一概念后,許多填埋場紛紛開始設(shè)置了垃圾破碎機.二十世紀七十年代,政府嘗試回收利用垃圾資源,著力開發(fā)對紙類,于對紙類的再生利用存在許多限制,因此人們開始認識到垃圾作為燃料的價值.同時期,從垃圾焚燒爐中排放的氣體中檢測出了超標的有害氣體,為此政府要求暫時停止對垃圾的焚燒好的壓縮性且運送方便,可以自如的選擇處理方式及焚燒場所1972年,美國在密蘇里州的圣路易斯建造了處理能力為300噸的RDF焚燒示范工廠.19

4、75年,愛荷華州埃姆斯的處理能力為200噸的年間,美國又建造了23座RDF焚燒施中最大設(shè)施的處理能力達到3300噸/日,最,J,的處理能力為300噸/日.美國早期生產(chǎn)的RDF一般用于于多種問題,向燒煤鍋爐混入RDF的發(fā)展成垃圾焚燒爐專燒RDF,并進行發(fā)電.據(jù)美國綜合廢物服務(wù)協(xié)會2000年的統(tǒng)計,1999年美國有垃圾焚燒設(shè)施102座(指帶有熱電廠部分的),焚燒處理垃圾3010萬噸,焚燒率為13.5%.其中,12座采用RDF生產(chǎn)+RDF焚燒工藝,年消納RDF520萬噸;7家采用RDF生產(chǎn)工藝,年產(chǎn)量190萬噸,分別提供給7家RDF焚燒廠,年消納RDF150萬噸,另外的陳潔孟峭劉毅40萬噸RDF則出

5、售給燃煤電廠進行混燒,混燒的比例較1997年統(tǒng)計增加了26%,呈上升的發(fā)展趨勢.2005年初,美國共有垃圾焚燒國外環(huán)衛(wèi)產(chǎn)能設(shè)施82座,其中有15座采用了工廠中10座為生產(chǎn)和就地焚燒發(fā)電的整合廠,5座為專燒RDFI9發(fā)電廠,這些工廠每年可以處理垃圾約600萬噸.圖12005年美國部分RDF焚燒發(fā)電廠分布示意圖3日本RDF技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀二十世紀九十年代初,日本制訂了廢棄物處理的廣域化政策,積極推進大型焚燒以及RDF化.同時,新修訂了垃圾焚燒標準,各種排放指標更加嚴格.由此,日本興起了建設(shè)RDF工廠的熱潮,已經(jīng)有十幾家大公司對RDF技術(shù)投入了大量資金進行研究和開發(fā).如日本川崎重工業(yè)公司,三菱重工業(yè)公司

6、,日立造船公司等,都已經(jīng)取得了很好的業(yè)績.總之,RDF技術(shù)符合日本國家建立循環(huán)型社會的發(fā)展需求,已成為國家積極推廣的垃圾處理技術(shù)之一.1984年,東京都青梅市RDF示范項目建成投產(chǎn).1988年,北海道富良野市建成了日本首座RDF制造廠.1990年,在札幌市建成了一座當時全國最大的垃圾R13F資源化設(shè)施.該設(shè)施以工業(yè)垃圾中的廢塑料,紙類以及建筑垃圾為原材料生產(chǎn)制造噸,生產(chǎn)RDF產(chǎn)品140噸.1993年,日本厚生省取消了對小型垃圾焚燒爐的國庫補助金,同時,將RDF制造及發(fā)電設(shè)施列入了廢棄物處理設(shè)施補助對象.1994年富山縣南礪再循環(huán)中心(RDF制造廠)成為第一個獲得國庫資金補助的RDF設(shè)施.同年,

7、國家還出臺了新能源發(fā)展大綱,賦予廢棄物發(fā)電設(shè)施作為再循環(huán)型新能源設(shè)施的地位.1996年6月,厚生省成立了垃圾處理二惡英類物質(zhì)排放削減對策研究會,研究有關(guān)消減RDF焚燒排放二惡英類物質(zhì)的技術(shù),方法及管理對策.1997年1月,厚生省發(fā)布了關(guān)于垃圾處理過程中防止二惡英類物質(zhì)產(chǎn)生的管理指南.其中,第6章對RDF的焚燒及RDF設(shè)施運營均提出了要求.指南要求,建設(shè)RDF設(shè)施時,應(yīng)充分考慮所制造的RDF確保有固定的使用方,并能在其他的垃圾中,都必須保證RDF焚燒時不能大量-9-惡英#t-物質(zhì)排放標準與垃圾焚燒設(shè)施相同.RDF焚燒設(shè)施運營時,原則上應(yīng)連續(xù)運營,并且應(yīng)盡可能長時類物質(zhì)進行定期檢測,必須存有檢測生

8、變質(zhì).RDF焚燒爐的設(shè)計時,其爐型構(gòu)造應(yīng)能在與垃圾焚燒爐同樣的燃設(shè)計應(yīng)遵循與垃圾焚燒爐一樣的注意事項.設(shè)計RDF排氣處理設(shè)備時,A-構(gòu)造應(yīng)能與垃圾焚燒爐一樣具有去除二惡英的能力.1997年4月,國家還-t-RDF發(fā)電事業(yè)列入普通廢棄物和產(chǎn)業(yè)廢棄物(含制成的RDF)混燒發(fā)電事業(yè).6月,2035獺黼RDF全國自治體聯(lián)合會在三重縣成立,34個道,縣,市,町,村共122個建有RDF設(shè)施的自治體加入該會.7月,通產(chǎn)省工業(yè)技術(shù)院發(fā)布了將要制定RDF產(chǎn)品統(tǒng)一規(guī)格的預(yù)告.8月,厚生省制定并發(fā)表了RDF設(shè)施的建設(shè)指導(dǎo)方針.1998年,通產(chǎn)省工業(yè)技術(shù)院制定了RDF產(chǎn)品規(guī)格,并作為日本國家統(tǒng)一標準(JlS)公布,2

9、000年正式列入國家標準系列中.牟田市RDF制造+發(fā)電設(shè)施發(fā)電計劃作為PlF(PrivateFinancelnitia-tive民間融資行動)事業(yè)的主要項目.2000年12月,厚生省發(fā)布省令第152號,于2001年2月1日起實中,第4條第1項第14款要求,RDF設(shè)施必須具備以下條件:(1)設(shè)置的破碎設(shè)備應(yīng)有必要的除塵器和灑水裝置,以防止破碎時產(chǎn)生的粉塵向周圍飛散.(2)設(shè)置的分選設(shè)備應(yīng)能使制造RDF的廢棄物容易分選.(3)設(shè)置的供料裝置應(yīng)能在與外部空氣隔絕的狀態(tài)下,定量,連續(xù)地向干煤室內(nèi)投入廢棄物.(4)干燥室內(nèi)應(yīng)設(shè)置可以保證廢棄物干燥有所需溫度并保持這溫度的加熱裝置.同時,處于與外部空氣隔絕

10、的狀態(tài).(5)應(yīng)設(shè)置能連續(xù)測定干燥室中氣體溫度并記錄的裝置.(6)應(yīng)設(shè)置排氣處理設(shè)備,以保證從排氣口及排氣筒排出的氣體不對生活環(huán)境造成影響.(7)應(yīng)設(shè)置成型裝置,將原料擠壓成所需要的大小和形狀.(8)應(yīng)設(shè)置貯存RDF的貯存裝置.該省令還對RDF設(shè)施管理提出了要求:(1)RDF設(shè)施應(yīng)采取必要的措施以防止廢棄物破碎,分選作業(yè)時產(chǎn)生的粉塵向周圍飛散.(2)向干煤室投放廢棄物時應(yīng)在保持與外部空氣隔絕的狀態(tài)下進行,并保證定量,連續(xù)供料.(3)應(yīng)連續(xù)測定干煤室中的氣體溫度,并作記錄.(4)廢棄物的干燥過程應(yīng)能保證從排氣口及排氣筒排出的氣體中的二惡英類物質(zhì)的濃度在O.1ng/m.以下.(5)應(yīng)每年檢測1次從

11、排出口及排氣筒排出的氣體中的二惡英類物質(zhì)的濃度,每6個月檢測1次氯化氫的濃度.并作記錄.2003年,三重縣縣營的多度町RDF制造十RDF焚燒發(fā)電設(shè)施中的RDF貯存設(shè)備發(fā)生爆炸事故,造成2名消防隊員死亡,7名設(shè)施員工受傷.同年9月,福岡縣大牟田市的再循環(huán)發(fā)電設(shè)施的RDF貯存罐發(fā)熱發(fā)生著火,造成RDF炭化.10月,石川縣北部RDF中心的RDF貯存罐上部溫度升高.為此,國家成立了由環(huán)境省,經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省和總務(wù)省消防廳專家組成的垃圾固體燃料妥善管理研究會,主要任務(wù)是調(diào)查事故原由,研究制定RDF制造,保管,利用設(shè)施的安全對策,研究制定RDF產(chǎn)品標準和RDF保管設(shè)施建設(shè)標準的修訂方案.該研究會于12月25臼發(fā)

12、表了垃圾固體燃料的妥善管理對策,對策中制定了有關(guān)RDF制造,利用的指南,包括RDF性狀的管理方向,RDF制造設(shè)施的對策以及RDF利用設(shè)施的對策.2004年,國家對廢棄物清掃及處理法實施細則進行了修訂.新細則要求,焚燒RDF的垃圾處理設(shè)施有義務(wù)采取有效措施,控制以二惡英類為首的大氣污染物質(zhì)的排放濃度,控制粉塵飛散,進行有效的廢氣處理,并對二惡英類污染物的濃度進行定期檢測.同時,進行焚燒余熱的發(fā)電及蒸汽利用.到2009年,日本全國共投入資金1988乙日元(其中國家補助d584億日元),建設(shè)了RDF制造,貯存及利用設(shè)施共60余座,每天的RDF生產(chǎn)能力約4000噸.其中,RDF產(chǎn)出國外i環(huán)衛(wèi)規(guī)模在1O

13、0噸以上的設(shè)施有13座,這些設(shè)施具體情況如表1日本部分RDF設(shè)施運營情況所示,部分設(shè)施如圖2所示._北海道一L襄雇冪襄戛霉蔫毳廠,.札幌市垃坦資豫化工廠.留萌市再循環(huán)所.一:.f圖22003年日本RDF設(shè)施分布示意圖201化設(shè)施37疆鰳表1日本部分RDF設(shè)施運營情況序號設(shè)施名費用(目元/噸)RDF產(chǎn)品產(chǎn)量1札幌市資源化工廠17492200t/13h2御殿場小lJ_】中心6687415Ot/d廣域鹿島RDF中,29481142t/16h3廣域波琦RDF中心31747135t/16h河-tE囂B是清掃中心24027119t/d5生態(tài)環(huán)保中心15398105t/16h6福山_南垃圾固體燃料廠39Ot

14、門6h7鹿島共同再循環(huán)中心100t/d8大牟田再循環(huán)發(fā)電廠一315t/d9上野市王小境衛(wèi)生組合135t/d10須惠田丁青掃沒施組合177t/d11人牟田荒尾清掃設(shè)施組合225t/d12多度都企業(yè)廳RDF發(fā)電所2OOt/d圖3日本三重縣桑名RDF制造及發(fā)電廠圖4曰本石JII縣河北郡市RDF制造廠4歐盟RDF技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀歐盟于1999年發(fā)布了垃圾填埋指令1999/31/EC,該指令要求可降解垃圾需要預(yù)先處理再填埋,這也使比利_,I國外環(huán)衛(wèi)得RDF的生產(chǎn)和應(yīng)用得到了發(fā)展.RDF在歐洲發(fā)展迅速,2000年歐洲RDF產(chǎn)量只有140萬噸,而應(yīng)用RDF技術(shù)的國家也只有8個,而到了200513%從圖中可以看到

15、,從2000年到2005年,歐盟各國RDF產(chǎn)品的產(chǎn)量有很大增長,由140萬噸增至1240萬噸,增長了7倍多.同時,生產(chǎn)RDF產(chǎn)品的國家也由8個增加到13個,這說明垃圾衍生燃料(RDF)技術(shù)在歐洲得到了快速發(fā)展,也說明其垃圾處理理念的轉(zhuǎn)變.2000年,德國RDF生產(chǎn)量所占比重最大,達到了1/3以上,而德國,荷蘭,意大利,芬蘭四國幾-7-占到了歐洲RDF產(chǎn)生總量的德l36c%年共有13個國家開始生產(chǎn)RDF,生產(chǎn)總量猛增到1240萬噸,各國生產(chǎn)百分比如圖5所示.圖5歐盟各國RDF產(chǎn)量百分比示意圖80%,顯示RDF技術(shù)在歐洲發(fā)展還不均衡到了2005年,隨著RDF技術(shù)的不斷發(fā)展,法國,西班牙,葡萄牙,愛爾蘭,希臘等五國-A開始生產(chǎn)RDF