خلفية المشروع
ينتج عن حرق النفايات الصلبة البلدية رماد متطاير يعادل حوالي 3-5٪ من الحجم الإجمالي للنفايات. يحتوي الرماد المتطاير على معادن ثقيلة وثنائيات الديوكسين، لذا فإن التخلص منه في مكبات النفايات مكلف وينطوي على مخاطر بيئية. قامت شركة شنشي تشينغدا لتصنيع الأفران الصناعية المحدودة بتصميم وبناء أول فرن كهربائي كبير الحجم لتحويل الرماد المتطاير إلى صوف صخري في الصين لمحطة طاقة حرارية في تشوجي، تشجيانغ.
التحدي
يتطلب تحويل النفايات الخطرة إلى منتج عزل للبناء ثلاثة أشياء في وقت واحد: التدمير الكامل لثنائيات الديوكسين، وإزالة المعادن الثقيلة، وجودة صهر كافية لتشكيل ألياف صوف صخري متسقة. لا تستطيع الأفران التقليدية التي تعمل بالفحم (الكوك) القيام بذلك بشكل موثوق.
الحل التقني
| النظام | التصميم |
|---|---|
| الصهر | فرن التسخين الكهربائي، فرن صهر الخبث البارد بالصوف الصخري بقدرة 7500 كيلو فولت أمبير |
| المواد الخام | رماد متطاير مع بازلت، خبث، ومواد مضافة |
| مسار العملية | الخلط، الوزن الأوتوماتيكي، الصهر داخل الفرن، تشكيل الألياف بالطرد المركزي، المعالجة |
| التحكم في الديوكسين | التدمير الكامل لثنائيات الديوكسين في درجات حرارة عالية |
| المعادن الثقيلة | نظام إزالة مستهدف لجعل المنتج غير خطير |
المزايا الرئيسية
- استخدام عالي القيمة- طن واحد من الرماد المتطاير ينتج حوالي طن واحد من الصوف الصخري، بقيمة إنتاج تتجاوز 2000 يوان صيني للطن من الرماد
- اختراق الطاقة- الاستهلاك الإجمالي للطاقة للطن أقل بأكثر من 40٪ من فرن الفحم (الكوك)، بينما كفاءة الصهر حوالي الضعف
- تحكم دقيق- الوزن الأوتوماتيكي بالإضافة إلى تحسين مجال درجة حرارة الفرن يحافظ على استقرار جودة الصهر ويرفع معدل تشكيل الألياف
- الامتثال البيئي- انخفاض حجم غاز المداخن، وتقليل انبعاثات الكربون، وتدمير المواد العضوية السامة
التكليف والنتائج
تم تركيب الفرن الكهربائي بقدرة 7500 كيلو فولت أمبير للخبث البارد وتشغيله مبدئيًا في غضون شهرين، وأكد فريق المشروع لدى العميل اكتماله قبل الموعد المحدد. بعد بدء الإنتاج الساخن، عمل الفرن بشكل مستمر دون أعطال، وقدم إنتاجًا مستقرًا وجودة ألياف متسقة. أصبح المشروع حالة مرجعية لبرامج "المدن عديمة النفايات" وللثنائية الكربون في قطاع تحويل النفايات إلى مواد.
الخلاصة
بالنسبة لمحطات الحرق، يحول هذا الفرن عبء التخلص إلى خط إنتاج. بالنسبة لمنتجي الصوف الصخري، فإنه يوفر مسار صهر كهربائي مستقل عن أسعار الفحم (الكوك) وأنظف بكثير عند المداخن.
التسليم والتدريب
قامت تشينغدا بتوريد الفرن نفسه، ونظام الخلط والوزن الأوتوماتيكي، وواجهة معالجة غاز العادم، ونظام التحكم، ورسومات التركيب، ودربت فريق المصنع على بدء التشغيل، والتحكم في الصهر، وتشكيل الألياف، وإجراءات الطوارئ.
ماذا بعد؟
بعد الخط الأول الناجح، يمكن تطبيق نفس مسار الصهر الكهربائي على تيارات نفايات أخرى، بما في ذلك الخبث وبقايا المعادن الملوثة. تواصل تشينغدا العمل مع المصنع على توسيع القدرة وتحسين جودة الألياف من خلال التحكم الأكثر دقة في درجة حرارة الصهر.