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造紙廠固體廢棄物能源化利用的LCA分析

  
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  1前言

  造紙廠固體廢棄物能源化利用,可以替代造紙工藝中的部分能源消耗。減少部分造紙廠常用的能源煤,從而也減少了這部分煤燃燒所排放的灰渣和氣體污染物,故具有一定的經濟效益。但由于固體廢棄物的焚燒(或汽化)最終也會排放一些廢渣和廢氣,所以有必要對兩者進行系統的比較。

  本文采用生命周期分析方法[1](LCA),分析以原木造紙為主的B造紙廠固體廢棄物能源化利用的4種方案。在分析中,由于固體廢棄物是產品紙的副產品,故不追溯其產生過程的排放。而對于煤,則要考慮其開采、運輸等過程的排放。??

  2? 造紙廠固體廢棄物能源化利用過程編目分析

  2.1 固體廢棄物特性

  造紙廠固體廢棄物特性如表1。

表1? B造紙廠固體廢棄物的特性1)(%)

固體廢棄物

Mar

Mf

Mad

Aad

Vad

FCad

低位熱值

(MJ/kg)

年產量

(t/a)

樹皮

65.0

44.4

37.0

2.5

53.3

7.2

5.149

21420

脫墨污泥

70.0

62.1

20.9

24.6

49.8

4.7

4.177

44540

廢渣

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—空氣干燥劑,A—灰分,V—揮發分, FC—固定碳。

  由于造紙廠規模較大,固體廢棄物量較多,所以對其處理考慮下面4種方案:直接焚燒供蒸氣、直接焚燒后產生蒸氣進入汽輪機發電機組發電、汽化后進入鍋爐與煤混燒供蒸氣、汽化后進入內燃機發電機組發電。

  2.2 固體廢棄物能源化利用過程的編目分析

  2.2.1方案1:直接焚燒供蒸氣

  若新建1臺焚燒爐和余熱鍋爐,固體廢棄物直接焚燒,為造紙工藝提供蒸氣。

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