1前言
造纸厂固体废弃物能源化利用,可以替代造纸工艺中的部分能源消耗。减少部分造纸厂常用的能源煤,从而也减少了这部分煤燃烧所排放的灰渣和气体污染物,故具有一定的经济效益。但由于固体废弃物的焚烧(或汽化)最终也会排放一些废渣和废气,所以有必要对两者进行系统的比较。
本文采用生命周期分析方法[1](LCA),分析以原木造纸为主的B造纸厂固体废弃物能源化利用的4种方案。在分析中,由于固体废弃物是产品纸的副产品,故不追溯其产生过程的排放。而对于煤,则要考虑其开采、运输等过程的排放。
2 造纸厂固体废弃物能源化利用过程编目分析
2.1 固体废弃物特性
造纸厂固体废弃物特性如表1。
表1 B造纸厂固体废弃物的特性1)(%)
固体废弃物 | Mar | Mf | Mad | Aad | Vad | FCad | 低位热值 (MJ/kg) | 年产量 (t/a) |
树皮 | 65.0 | 44.4 | 37.0 | 2.5 | 53.3 | 7.2 | 5.149 | 21420 |
脱墨污泥 | 70.0 | 62.1 | 20.9 | 24.6 | 49.8 | 4.7 | 4.177 | 44540 |
废渣 | 63.0 | 61.8 | 3.2 | 2.1 | 75.2 | 19.5 | 10.0 | 17680 |
1)M—水分,ar—收到基, f—外在水分(自由基),ad—空气干燥剂,A—灰分,V—挥发分, FC—固定碳。
由于造纸厂规模较大,固体废弃物量较多,所以对其处理考虑下面4种方案:直接焚烧供蒸气、直接焚烧后产生蒸气进入汽轮机发电机组发电、汽化后进入锅炉与煤混烧供蒸气、汽化后进入内燃机发电机组发电。
2.2 固体废弃物能源化利用过程的编目分析
2.2.1方案1:直接焚烧供蒸气
若新建1台焚烧炉和余热锅炉,固体废弃物直接焚烧,为造纸工艺提供蒸气。