“垃圾變能源”計劃——替代燃料設備為Höchst工業園提供能源

編者語：從2010年起，Infraserv Höchst公司可將大約120萬t垃圾用于能源生產。為實現這一目標，該公司正在Höchst工業園西南部加緊建造替代燃料設備。

Infraserv Höchst公司不斷擴建Höchst工業園自備能源的生產能力，堅定不移地使用“垃圾變能源”（Waste to energy）方案。2007年建造了新型替代燃料設備，并將于2009年第四季度投入生產。

　　目前，Infraserv Höchst公司在生產基地擁有120套生產設備和800座科研、實驗和行政管理大樓，其主要能源供應是依靠一座燃煤和天然氣熱電廠。Höchst工業園面積達4.6km2，共有90多家化學公司和制藥企業，員工人數約22000人，該工業園的運營公司堅定不移地采用熱電耦合技術，這是化學工業幾十年來一直采用的一項技術。早在2004年，一臺40GW（1GW=1000MW）功率的燃氣輪機投入使用，提高了能源生產設備的效率，保證了環境友好的能源生產。堅持回收利用工業園內生產設備排出的廢熱以及由現存的Infraserv Höchst的燃燒設備生產的能量，為企業供應過程蒸氣做出了約20%的貢獻。Höchst工業園對熱的年需求總量達到3000GW，這個數量可供14萬戶家庭一年之用。工業園對電能的年需求量約為2000GWh，這相當于大約60萬戶家庭的年耗電量。

　　目前，約有40%的電是在Höchst工業園里生產的，60%是外購的。由于堅定不移地采用熱電耦合并利用廢熱，工業園里能源生產的CO2排放減少的幅度非常可觀。與傳統的能源生產相比，每年CO2排放量節省約40萬t。

　　為了確保Höchst工業園內生產設備的能源供應，Infraserv Höchst加大了自身的能源生產能力，同時，建造替代燃料設備是這項方案的一個重要目標。Infraserv Höchst決定反對使用傳統的生物化學燃料，因為從長遠來看，能源市場的發展可能會出現問題。所以，工業園運營公司決定使用替代燃料（EBS），也就是居住區和工商業領域中經過分揀的熱值高的干燥垃圾，這些材料供給充足。根據法律規定，自2005年6月起這些垃圾需做預處理而進行堆放。因為替代燃料中蘊藏有可利用的能量。Höchst工業園里的替代燃料設備年生產能力為675000t，每小時可生產大約250t蒸氣或可發電約70GW。采用“循環渦流層”的設備，Höchst工業園里的這套價值約3億歐元的替代燃料設備將成為德國同類設備中最大的設備之一。

Infraserv Höchst公司現已運營一臺污水處理廠的污泥燃燒設備，總燃燒能力為每年225000t。這套設備的燃料是工業園污水凈化設備產生的污泥以及其他用戶提供的污泥，所得能源將直接輸入工業園的供電網。

　　采用內置冷卻裝置

　　替代燃燒設備中使用了內置冷卻裝置的旋流層燃燒設備，替代燃燒材料可以投入到用石英砂制成的循環旋流床上。這樣保證了較高的燃盡程度，因為熾熱的細微砂粒同替代燃料和燃燒空氣混合起來，加快了傳熱。設備燃燒室里的渦流層是在相對較低的溫度下工作的（約為680℃）。燃燒室里有兩個相互流化的砂輥在不停地旋轉，這些砂粒通過換熱器得到冷卻。只有通過在渦流層上兩次加入空氣，才開始達到完全燃燒，即達到所需的850℃。低溫砂粒的優點在于，替代燃料中可能包含的殘余金屬不會被熔化，可從砂床上分離出來。旋流層技術的燃料品種廣泛，包括低熱值材料、高熱值垃圾廢料或污水凈化后的污泥。

　　設備于2007年中期開始建造，計劃于2009年第四季度投產。替代燃料由南德地區有運營分揀設備的垃圾清理公司提供。Infraserv Höchst已經和多家替代燃料供應商簽訂了長期供應合同，因而保證了設備的燃料供應。

　　生物氣體生產的創新方法

　　Infraserv Höchst公司目前運營的一臺污水處理廠污泥燃燒設備（KVA），總能力為每年225000t，另有一臺殘渣燃燒設備。KVA設備的燃料是工業園污水凈化設備產生的污泥以及其他用戶提供的污泥，所得能源并入工業園的供電網。工業園里形成的生產廢渣，放在園內的廢渣燃燒設備中予以清除，同時這里的熱也可以得到利用。

　　生物氣體設備是工業園中另一個重要設備，彌補了工業園垃圾清理聯合體的最后一個空白，也是德國最大的生物氣體設備之一。該設備于2007年投入生產，目前每天生產3萬m3生物氣體，其電功率目前約4GW。這套設備Infraserv Höchst投資大約1500萬歐元，每年處理大約30萬m3污水凈化污泥和14萬m3有機垃圾，即Co基質（生物技術生產中的發酵廢渣，庫存過期的食品或者別的有機廢料）。和許多其他生物氣體設備不同，Höchst的這套設備不與食品生產發生沖突。

　　迄今為止，工業污水凈化后的污泥被認為不適合用于生產生物氣體。但是Infraserv Höchst的垃圾清理專家卻研發出了一種創新的方法，把工業園里的污水處理設備排出的污泥與有機廢料混合用來生產生物氣體。不久的將來，工業園里的生物氣體將利用待建的設備制備出與天然氣同品質的燃料氣體，直接輸入公共天然氣管網。同時，Infraserv Höchst將同法蘭克福能源供應公司Mainova合作。由于確保能源的生產和輸配是該園區運營公司的核心任務之一。因此，除了建造生物天然氣制備設備之外，還要繼續投資擴建Höchst工業園的能源供應能力。由于園區里生產性企業的能源需求正在增長，該園區的發展也勢不可擋，Infraserv Höchst將以有效的能源方案進一步保證能源供應的安全。