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王凯军丨环保回忆录:污泥干化-焚烧技术的诞生

时间: 2021-09-06 15:51

来源: 绿茵陈

作者: 王凯军

经典的污泥干化-焚烧厂的焚烧炉一般采用流化床焚烧炉,以前的工程公司采用两套热交换系统和一套惰性气体补充系统,一套热导油换热系统,一套蒸汽换热系统,现在一般至少需要一个蒸汽预热交换系统。这套系统的运行复杂程度与燃煤发电系统是一样的,所以工厂需要较高技术水平的操作人员,并且需要总工程师,需要一群大学生。

但喷雾干燥套系统,采用直接干燥,设备和系统简单,喷雾干燥系统除了回流的热风之外,补热装置是一个热风炉,即一个去掉锅的炉子,采用各种燃料燃烧后热量随热风带入系统,操作只需要一个烧锅炉一样持证上岗的农民工。与标准的污泥干化-焚烧相比,原理和操作要简单便捷得多。

应该说,喷雾干燥-焚烧技术的最大特点是具有非常突出的简洁性。这与我们在工业废水或城市污水处理领域的重大发明和发现的原则是一致的,好的发明一定是简单的。

但是,很多人对于国外技术迷信的症结在于,认为西方各国最后呈现给我们的技术,首先是先进技术,可能人家是试验了各种技术可能性后得出的唯一结论,所以我国就应该按照这个思路来做。事实上大多数情况不是这样,在技术发展过程中往往不是最好的技术占据最大市场份额。

其实这么多年以来,从污水到污泥,推任何一个国产技术都非常困难,对国产技术、国产项目的不认可,与对国外技术的推崇一样,在设计院里是根深蒂固,而主流市场的话语权却掌握在市政院的手里。而市政院的话语权又受到国外公司深深的影响,最终就成了是国外技术占据主要市场。

所以,我深深地感到总书记的金句发人深省,振聋发聩:我们在发展上,不能用别人的昨天来装扮自己的明天,要把关键技术掌握在自己手里,创新、创新、再创新!

第二难是对技术的偏见根深蒂固。在一个时期内,污泥焚烧几乎是我一个人的战场:大部分专家建议我国应该以土地利用为主,并且引用大量美国、加拿大和部分欧洲国家的例子讲这些国家的农用比例,我也不厌其烦地讲“农用堆肥大部分是一定发展时期的存量,发展趋势要看增量”的道理。

我分析了美国、日本和我国的农业生产方式、结构。日本是一个典型的例子,由于经济发达、人口众多、土地资源紧张,所以以焚烧资源利用为主。在我国的长三角、珠三角、京津冀地域,经济发达、人口密集,土地资源紧张,污泥焚烧成为主流技术也是发展过程的自然选择。

我们国家污泥焚烧几乎像生活垃圾焚烧处理一样被“妖魔化”。科学上清楚、应用上成熟的技术在我国为何面临如此尴尬的局面?

总的来看,国人对于污泥干化焚烧的误解,主要体现在如下三个方面:一是认为污泥干化焚烧是一种高能耗工艺。但国际上污泥焚烧能量可以达到自给,而从吨泥的能耗上看,污泥焚烧工艺(~100kW/t)与堆肥工艺(>100kW/t)也相当。另外,堆肥后续需要考虑储存、运输等能耗,焚烧则可以实现彻底处理处置;二是认为污泥焚烧是一种高碳排放工艺。有人说污泥焚烧会产生大量的温室气体,这种说法也是不对的,因为污泥中的碳属于中性碳源,不会增加大气中的温室气体;三是认为污泥焚烧特性与垃圾相同,都是二噁英排放源。其实,污泥排放二噁英远远低于垃圾排放的二噁英。

我无数次在会议上反复给大家说明这些问题,但是大多数人视而不见,直接选择忽略。所以,我在一次演讲时引用《孟子》中的一段话:“夫人必自侮,而后人侮之;家必自毁,而后人毁之;国必自伐,而后人伐之。”污泥处理处置问题在我国一直没有得到解决,在某种程度上是业界专家自己造成的苦果,堆肥专家不只说堆肥的好处,还要说焚烧是二噁英排放,厌氧的专家则又会说堆肥的缺点。大家不是想着把蛋糕做大,而仅仅局限自己的一片小天地,导致了目前污泥处理处置的窘境。

第三难才是技术开发难,开发与众不同的新技术更难。我想,这个局面并不是某几个人或几个单位的局限性造成的,这应当是属于时代的“公地悲剧”,是一种涉及个人利益与公共利益对资源分配有所冲突的社会陷阱。如亚里斯多德所言:“那由最大人数所共享的事物,却只得到最少的照顾”。

记得我第一次接触干化-焚烧技术是在日本参观污泥干化焚烧厂,我看后直觉这在本质上是一个复杂的化工技术,类似发电厂的配置,投资百亿级别,密密麻麻的管道。我当时就想,这个太复杂,我一辈子也做不了,也不会去这么做。

几年后,一旦我有机会从事污泥焚烧的时候,我首先就放弃了传统的、所谓主流的流化床焚烧技术。而从别的技术思路切入,去找简单的方法。有了初步想法,才有了不需要高级工程师、只需要农民工持证上岗的污泥喷雾干燥工艺。

以干化-焚烧技术为例,流化床可能最适合煤的燃烧形式,但是不一定适合污泥焚烧,但是,世界上几乎所有焚烧技术都是从煤的焚烧开始的,所以搞污泥焚烧国外自然从流化床开始。

如果研究污泥干燥技术发展史,可以看到,人们不幸地首选了与污泥类似形状的巧克力干燥技术,没有选择咖啡粉的干燥技术,这样便与另一条思路错过。所以,对一个行业、对一个技术认真研究、独立思考非常重要,怎么说都不过分。所以要提出一个具有颠覆性的工艺,用中国工程院前院长徐匡迪院士的话,“颠覆性技术,这种创新在目前的行政审批和评审制度下,是难以实现的。”

人们习惯在现有的技术路线上打转转,形成了路径依赖的舒适区。

大家可能很难想象世界上最先进的航天飞机的大小,是两千年前两匹战马的屁股宽度来决定的。

这是因为火箭推进器要用火车从工厂运到发射点,路上要通过隧道,隧道的宽度只比火车轨道的宽度宽了一点点。美国铁轨之间的距离是英国的铁路标准,因为美国的铁路最早是由英国人设计建造的。

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马屁股决定航天飞机的宽度

英国铁路是建电车的人设计的,最先造电车的人以前是造马车的。而他们是用马车的轮宽做标准。马车轮宽是古罗马人定的,为什么这么定呢?原因很简单,这是两匹拉战车的马的屁股的宽度。

编辑:赵凡

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