雙碳背景下，淺析裝修垃圾高熱值組分資源化利用

來源：《CE碳科技》微信公眾號

作者：中城環(huán)境 郝粼波

裝修垃圾處理行業(yè)的發(fā)展，經(jīng)歷了從“非無害化簡易填埋”到“生產(chǎn)自動化、資源利用高效化”的演變過程，每一步前行都凝聚著行業(yè)內(nèi)相關(guān)人士的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)累積，每一步發(fā)展都伴隨著無數(shù)次試錯(cuò)后的總結(jié)提升。

一、“先破后篩”還是“先篩后破” 裝修垃圾處理工藝現(xiàn)狀

在新發(fā)展觀的大背景下，城市建設(shè)從高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展具有歷史必然性?！按蟛鸫蠼ā蹦Ｊ街饾u走向謝幕前的尾聲階段，而與城市高質(zhì)量發(fā)展程度呈正相關(guān)性的裝修垃圾產(chǎn)量，也給現(xiàn)代化城市管理帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

同早先開始發(fā)展的拆除垃圾處理行業(yè)一樣，裝修垃圾處置目前普遍采用區(qū)域統(tǒng)籌及集中處理模式。

然而，不同于拆除垃圾處理已經(jīng)形成的“兩級破碎＋多級篩分＋干／濕式切換除雜”成熟工藝路線現(xiàn)狀，裝修垃圾預(yù)處理工藝技術(shù)路線在過去五年呈現(xiàn)了“百花齊放”的態(tài)勢——在某種意義上，這恰恰印證了裝修垃圾預(yù)處理技術(shù)發(fā)展的曲折與艱辛。

在近兩年，這種態(tài)勢得到了極大程度的發(fā)散收斂及良性歸攏，這也完全符合環(huán)境衛(wèi)生領(lǐng)域處理工藝技術(shù)路線的發(fā)展規(guī)律——預(yù)示著裝修垃圾的處理工藝將逐漸趨于成熟、穩(wěn)定。根據(jù)主工藝單元的設(shè)計(jì)順序，裝修垃圾預(yù)處理流程也逐步形成“先破后篩”和“先篩后破”兩種工藝路線，其典型工藝流程詳見下圖。

圖1 “先破后篩”模式裝修垃圾處理典型工藝流程圖

圖2 “先篩后破”模式裝修垃圾處理典型工藝流程圖

從上圖可以看到，兩種工藝路線的主要區(qū)別在于物料破碎單元和篩分單元的排布順序。

自我國最早進(jìn)行裝修垃圾處理嘗試的華東地區(qū)各廠，至近年來逐漸投產(chǎn)的華南、西南各項(xiàng)目，上述兩種工藝路線均得到了較多應(yīng)用。兩種工藝均有不同的處理側(cè)重點(diǎn)與優(yōu)劣勢，兩種工藝也均可有效將裝修垃圾中的輕質(zhì)物進(jìn)行分離、收集。

當(dāng)前，裝修垃圾的雜質(zhì)成分較之拆除垃圾和工程渣土更具多樣性，在保障骨料類組分高回收率的基礎(chǔ)上，行業(yè)發(fā)展重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到預(yù)處理后分選出的高熱值組分（如竹木、壁紙、纖維織物等）以及惰性粉粒組分的資源化利用上。

其中，高熱值組分的利用效率對裝修垃圾處理企業(yè)的運(yùn)營成本有著至關(guān)重要的影響。分離出的高熱值輕質(zhì)物如何實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)就地資源化處理，筆者認(rèn)為將是未來提高裝修垃圾資源化處理率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

而實(shí)現(xiàn)資源化的關(guān)鍵在于先了解高熱值組分的特征及應(yīng)用可行性。

二、高熱值組分垃圾特征，具有制備RDF條件

裝修垃圾預(yù)處理后分選出的高熱值輕質(zhì)物，包含竹木、織物、塑料以及編織袋等，結(jié)合目前國內(nèi)裝修垃圾處理廠現(xiàn)場運(yùn)營情況，通常還會摻雜部分大件垃圾和生活垃圾。

圖3  分選輕質(zhì)雜物實(shí)景圖／拍攝者：郝粼波

結(jié)合其復(fù)雜的組分特征，筆者認(rèn)為裝修垃圾在“廠內(nèi)”分選出高熱值輕物質(zhì)，同時(shí)協(xié)同處置大件垃圾、一般工業(yè)廢棄物等原料垃圾，制備垃圾衍生燃料（RDF），將成為不同領(lǐng)域協(xié)同降低碳排放的創(chuàng)新性探尋。

三、“雙碳”背景下，RDF成跨領(lǐng)域減排手段

新發(fā)展觀理念，對環(huán)保從業(yè)主的跨領(lǐng)域技術(shù)應(yīng)用能力提出了更高的要求。

在“雙碳”目標(biāo)背景下，我們注意到作為全世界國民經(jīng)濟(jì)重要基礎(chǔ)的水泥行業(yè)，在為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供原材料保障的同時(shí)，其直接碳排放量也占據(jù)了世界工業(yè)總碳排量的25％。具備世界水泥第一產(chǎn)能的中國，2020年起產(chǎn)量就已占全球水泥總產(chǎn)量的50％以上。據(jù)研究分析，我國水泥行業(yè)碳排放量約占全國總碳排放量的12％。

在國民經(jīng)濟(jì)綠色轉(zhuǎn)型的歷史背景下，對碳排大戶的有效限制手段必然是在科學(xué)限產(chǎn)的基礎(chǔ)上，探尋工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)的節(jié)能改造可能，這是當(dāng)前階段水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳減排的最有效措施，而利用垃圾衍生燃料（RDF）等替代型燃料，將是水泥行業(yè)重要的減排措施。

我國目前約有5％的水泥企業(yè)開展了固體廢棄物協(xié)同處置工作，如果替代型燃料技術(shù)進(jìn)一步有效推廣，將企業(yè)應(yīng)用比例提升至40％，那么隨之帶來的將是接近兩千萬噸的二氧化碳減排量。

《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級實(shí)施指南（2022年版）》（發(fā)改委 2022年2月11日）明確提到，必須進(jìn)一步提升燒成系統(tǒng)的能源利用效率，推廣大比例替代燃料技術(shù)，從而減少化石燃料的消耗水平。

綜上政策背景，加強(qiáng)清潔能源原燃料替代，建立替代型燃料供應(yīng)支撐體系，將是水泥行業(yè)進(jìn)行碳減排工作的重要保障環(huán)節(jié)。而市政環(huán)衛(wèi)領(lǐng)域的裝修垃圾，在實(shí)現(xiàn)前端高效預(yù)處理后，利用高熱值組分制備垃圾衍生燃料（RDF），在“雙碳”發(fā)展背景及處理需求下是一種高度創(chuàng)新的跨領(lǐng)域滲透應(yīng)用。

四、一種高熱值組分資源化工藝介紹

對于高熱值組分資源化處理生產(chǎn)線，其核心需求為物料適應(yīng)性強(qiáng)、運(yùn)營成本相對降低、工藝運(yùn)行相對穩(wěn)定。結(jié)合目前市場上各類資源化處理工藝，筆者在此提出一種資源化工藝，歡迎業(yè)內(nèi)同行交流探討。

經(jīng)過前處理（“先破后篩”或“先篩后破”）后可形成“硬質(zhì)”、“軟質(zhì)”兩類物料，生產(chǎn)線前端采用分類進(jìn)料方式，根據(jù)物料特性進(jìn)行預(yù)處理后，后端將匯合進(jìn)行資源化處理?？紤]到裝修垃圾細(xì)料灰土成分含量過多的特點(diǎn)，本工藝線在細(xì)碎前進(jìn)行預(yù)處理清理處置，充分提高二級破碎單元的生產(chǎn)效率并降低運(yùn)維成本（核心在于降低破碎刀具磨損程度）。

其工藝流程圖如下：

圖4  高熱值組分資源化生產(chǎn)線工藝流程圖

五、結(jié)語

隨著裝修垃圾處理行業(yè)的發(fā)展，其處理需求已向資源利用高效化演變。在保障骨料類組分高回收率的基礎(chǔ)上，分選出的高熱值輕質(zhì)物進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)就地資源化處理、制備垃圾衍生燃料（RDF），將成為不同領(lǐng)域協(xié)同降低碳排放的創(chuàng)新性探尋，也將提升我們對裝修垃圾處理行業(yè)的認(rèn)知體系，擁有更開闊的處理思路及工藝路線。

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