- +1
來論|秸稈發(fā)電草木灰何以“變寶為廢”?
澎湃新聞刊發(fā)的“毒營養(yǎng)土”系列報(bào)道,揭露從一些生物質(zhì)發(fā)電廠產(chǎn)生的生物質(zhì)灰料,重金屬超標(biāo),卻被充當(dāng)成“營養(yǎng)土”的主要原料之一,流入千家萬戶,引發(fā)全網(wǎng)關(guān)注。這些問題原料很有可能是違規(guī)燃燒重金屬超標(biāo)原料所致。
作為行業(yè)從業(yè)者,我認(rèn)為,我們行業(yè)應(yīng)該把秸稈燃燒發(fā)電供熱后的環(huán)保安全的草木灰,作為“變廢為寶”寶貴資源實(shí)現(xiàn)閉環(huán)循環(huán)利用。就此,我想談?wù)勆镔|(zhì)發(fā)電行業(yè)目前面臨的環(huán)保困境與破解思考。
生物質(zhì)能是清潔可再生能源的重要組成部分,是全球非水可再生能源“三駕馬車”之一。中國農(nóng)林生物發(fā)電是城鄉(xiāng)生物質(zhì)固廢環(huán)保利用和清潔熱電生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目,在處理農(nóng)林業(yè)廢棄物生產(chǎn)綠色熱電的同時(shí),產(chǎn)生的草木灰灰渣可以加工多種肥料、土壤調(diào)理劑及多種循環(huán)利用環(huán)保產(chǎn)品,完成土壤元素循環(huán)還田,是農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要實(shí)踐。
一、超低排放要求不適合農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目
(一)行業(yè)情況
目前,農(nóng)林廢棄物直燃電廠均參照?qǐng)?zhí)行火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要求。但因農(nóng)林廢棄物直燃電廠不同于燃煤火電廠,其燃料基質(zhì)明顯不同,不適合照搬火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考核。在國家不斷加大環(huán)保監(jiān)管力度和處罰力度的壓力下,農(nóng)林廢棄物發(fā)電企業(yè)的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)、環(huán)保投入增加,典型的農(nóng)林廢棄物發(fā)電企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了從“要我環(huán)?!钡健拔乙h(huán)?!钡囊庾R(shí)轉(zhuǎn)變。
據(jù)統(tǒng)計(jì),自2006年農(nóng)林廢棄物直燃發(fā)電起步以來,我國已投運(yùn)和在建農(nóng)林廢棄物發(fā)電項(xiàng)目處理利用農(nóng)林廢棄物近1億噸/年,節(jié)約標(biāo)煤約5000萬噸/年,減排二氧化碳9000萬噸/年。每年為農(nóng)民增收300多億元,“環(huán)保惠農(nóng)”效果十分顯著。
農(nóng)林廢棄物是農(nóng)林秸稈、果樹枝、林業(yè)加工廢棄物,主要由C、H、O等元素組成,硫含量僅為0.05%~0.15%、氮含量僅為0.3%~0.6%(煤炭中的硫含量為0.1%~10%、氮含量為0.5%~3.0%),具有低硫、低氮的特性。同時(shí)需要注意的是,生物質(zhì)的硫和氮都是大氣層中循環(huán)物質(zhì),沒有額外增加排放,與煤炭石油億萬年前封存的氮和硫通過燃燒釋放性質(zhì)完全不同。
(二)國內(nèi)外情況
歐盟生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)處于世界領(lǐng)先地位,其生物質(zhì)電廠二氧化硫排放限值為200mg/Nm3,氮氧化物排放限值為250mg/Nm3 ;丹麥生物質(zhì)電廠二氧化硫排放限值為200mg/Nm3,氮氧化物排放限值為400mg/Nm3。此外,歐美等國還針對(duì)不同農(nóng)林廢棄物電廠鍋爐爐型制定排放限定標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)我國華中5省地區(qū)生物質(zhì)電廠運(yùn)行的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),二氧化硫濃度僅為50~100mg/Nm3,氮氧化物濃度為150~250mg/Nm3,均已超過歐盟標(biāo)準(zhǔn)。目前我國農(nóng)林廢棄物直燃電廠都在按二氧化硫、氮氧化物執(zhí)行雙100mg/Nm3標(biāo)準(zhǔn)限值執(zhí)行,有的個(gè)別地區(qū)要求執(zhí)行更嚴(yán)的排放標(biāo)準(zhǔn),甚至超低排放。
據(jù)調(diào)查,企業(yè)普遍反映無法按照《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)超低排放,過于嚴(yán)格的超低排放要求致使大量的尿素或氨水添加,使得生物電廠灰渣有害物質(zhì)增加無法還田或者循環(huán)利用,增加了經(jīng)濟(jì)支出,降低了效率,卻產(chǎn)出了更多廢棄物。未考慮農(nóng)林廢棄物燃料特性而簡單地將農(nóng)林生物質(zhì)直燃電廠納入超低排放的弊端已經(jīng)逐漸暴露出來,與農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目設(shè)立初衷違背。
二、生物質(zhì)灰渣的理化特性支持其直接資源化利用
(一)草木灰渣利用情況
國內(nèi)某生物質(zhì)投資企業(yè)目前每年生產(chǎn)草木灰灰渣約100萬噸,全行業(yè)每年大約生產(chǎn)約2000萬噸草木灰渣。這類草木灰灰渣具有顯著的資源化、產(chǎn)品化潛力,其理化特性與多領(lǐng)域應(yīng)用價(jià)值已突破傳統(tǒng)“廢棄物”的范疇。農(nóng)林生物質(zhì)電廠草木灰灰渣產(chǎn)品化應(yīng)用也是重要的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的要求。
國內(nèi)的生物電廠在最初立項(xiàng)設(shè)計(jì)時(shí)都強(qiáng)調(diào)了“灰渣草木灰還田和綜合利用”,但是在實(shí)際運(yùn)行中都是電廠根據(jù)各自區(qū)域地方政策的要求自行處理灰渣?!吨腥A人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》自2020年9月1日起施行以來,對(duì)于列入工業(yè)固廢的草木灰灰渣管控越來越嚴(yán)格,對(duì)于生物質(zhì)電廠的灰渣列入工業(yè)固廢進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管,各種監(jiān)管、資質(zhì)和程序要求等給本來盈利情況欠佳的生物電廠帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),作為工業(yè)固廢處理的灰渣反而得不到直接的循環(huán)利用,這一問題已經(jīng)成了生物質(zhì)電廠環(huán)保運(yùn)營的“緊箍咒”。
農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電灰渣主要由秸稈、稻殼和樹枝等農(nóng)林廢棄物經(jīng)700~800℃高溫燃燒后形成,其成分以硅、鈣、鉀、鎂等無機(jī)元素為主,并含有少量未燃盡碳顆粒?;以牧椒植紡V泛、堿性、比表面積可達(dá)39.27 m2/g,且具有多孔結(jié)構(gòu)。根據(jù)國能生物電廠灰渣實(shí)際檢測(cè)報(bào)告顯示:草木灰渣中As、Cd、Pb等有毒元素含量極低,且浸出實(shí)驗(yàn)顯示“未檢出”或其濃度極低完全符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)研究和長期監(jiān)測(cè)表明,合理利用不會(huì)顯著增加土壤重金屬。這些特性賦予草木灰渣多重功能,是很重要的再生資源。
(二)草木灰渣列入工業(yè)固廢不利于其循環(huán)利用
根據(jù)國內(nèi)外生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)實(shí)踐,生物質(zhì)灰渣的資源化利用技術(shù)很成熟,無論從灰渣的理化性質(zhì)、成分特性、跨領(lǐng)域應(yīng)用潛力及顯著的環(huán)保經(jīng)濟(jì)效益等多個(gè)維度看,都具備作為工業(yè)原料的合理性,將其歸類為“工業(yè)固廢”并過于嚴(yán)格的監(jiān)管和納入復(fù)雜的管控程序并不利于其循環(huán)資源化利用。草木灰渣作為再生循環(huán)原料資源具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):
(1) 高效吸附性能:灰渣的多孔結(jié)構(gòu)和高比表面積使其成為優(yōu)質(zhì)吸附材料,可用于污水處理中的重金屬離子和有機(jī)污染物去除;改性灰渣對(duì)COD的去除率達(dá)75%,對(duì)氨氮的去除率超過80%,且其表面附著的硝化菌群顯著增強(qiáng)生物降解效率。
(2) 緩釋性、保溫、保肥、保水、殺菌抑蟲:灰渣的堿性可中和酸性廢水,同時(shí)緩慢釋放鈣、鎂等離子,促進(jìn)水體自凈;灰渣的炭成分具有土壤疏松、保溫、保水等特性,可以使作物成熟期短;草木灰渣具有殺菌抑蟲增收功效。
(3) 礦物活性:富含二氧化硅和氧化鈣的特性使其在建筑材料中表現(xiàn)出火山灰活性,可替代水泥熟料或制備陶瓷材料,實(shí)現(xiàn)“零堆放”資源化。
(4)元素循環(huán):其成分中的硅、鈣、鉀、鎂等元素及生物炭顆粒使護(hù)岸田實(shí)現(xiàn)完美閉環(huán)。一些灰渣中鉀含量可達(dá)6%-12%,其中90%以上為水溶性鉀鹽,可通過浸提工藝高效回收。這些特性表明,灰渣已具備工業(yè)原料的核心屬性,而非需處置的廢棄物。實(shí)驗(yàn)表明,灰渣基質(zhì)因無菌、無蟲害且保水性好,其育秧效果與傳統(tǒng)營養(yǎng)土相當(dāng),同時(shí)解決了秸稈焚燒導(dǎo)致的農(nóng)田鉀素流失問題。
(5)“生物質(zhì)灰渣土壤改良劑”、“生物質(zhì)灰渣+生態(tài)修復(fù)”應(yīng)用新模式:依托生態(tài)修復(fù)工程,以生物質(zhì)灰渣合理資源化利用為結(jié)合,開發(fā)“生物質(zhì)草木灰土壤改良劑”、“生物質(zhì)灰渣生態(tài)修復(fù)”產(chǎn)品,走出一條“生態(tài)治理—廢棄物資源化利用—產(chǎn)業(yè)發(fā)展”的能源與生態(tài)治理有機(jī)融合的可持續(xù)發(fā)展之路,是完全具備條件的。
生物質(zhì)灰渣制取的生態(tài)修復(fù)和土壤改良產(chǎn)品可以廣泛應(yīng)用于我國生態(tài)修復(fù)行業(yè),從礦山生態(tài)環(huán)境治理到荒漠化、石漠化及水土流失的綜合治理,從道路邊坡等基礎(chǔ)設(shè)施修建區(qū)的生態(tài)修復(fù)到海域、海岸帶和海島的綜合整治,再到河流、湖泊與濕地的修復(fù)以及污染場地的治理等,應(yīng)用場景廣闊。這樣科技創(chuàng)新、依法合規(guī)的處置模式是農(nóng)林業(yè)資源閉環(huán)循環(huán)的很重要的一個(gè)收尾工程,可以徹底杜絕亂傾倒、亂填、亂用。
三、結(jié)論與建議
(一)從碳排放、節(jié)能環(huán)保角度考慮,以過于嚴(yán)苛的“超低排放”來要求農(nóng)林剩余物秸稈發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)行,帶來的卻是本來是“變廢為寶”的草木灰為“變寶為廢”;甚至是由于過于嚴(yán)苛的環(huán)保排放工藝或者是摻入受污染的原料作為燃料致使部分本來能夠安全還田的草木灰成為工業(yè)危廢,這樣是非??上У?。因此,從經(jīng)濟(jì)性和全產(chǎn)業(yè)鏈可持續(xù)發(fā)展模式看來,這樣過于嚴(yán)苛的環(huán)保排放要求是不合適的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的,生物質(zhì)發(fā)電超低排放從全產(chǎn)業(yè)鏈看來并不環(huán)保,偏離了我們環(huán)保和低碳的要求和初衷。建議針對(duì)農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電制定專門的污染物排放標(biāo)準(zhǔn),在專用標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)之前,不宜采用燃煤電站超低排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
(二)支持以農(nóng)林生物質(zhì)為原料的生物質(zhì)電廠灰渣直接資源化、產(chǎn)品化。生物質(zhì)電廠草木灰灰渣作為一種多用途的寶貴的再生原料,必須實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用,不應(yīng)該以“工業(yè)固廢”之名進(jìn)入填埋甚至淪為危害物之列。
建議行業(yè)管理大力支持由生物質(zhì)電廠或者上下游產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)構(gòu)直接資源化、產(chǎn)品化,以確保農(nóng)林生物質(zhì)能源及元素的閉環(huán)循環(huán),為我國 “零碳鄉(xiāng)村”、“無廢城市”、“碳中和”目標(biāo)建設(shè)作出積極貢獻(xiàn)。
(作者系生物能源專家、國家農(nóng)林生物質(zhì)能工程專家組成員)





- 報(bào)料熱線: 021-962866
- 報(bào)料郵箱: news@thepaper.cn
滬公網(wǎng)安備31010602000299號(hào)
互聯(lián)網(wǎng)新聞信息服務(wù)許可證:31120170006
增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營許可證:滬B2-2017116
? 2014-2026 上海東方報(bào)業(yè)有限公司




