北星固廢網(wǎng)訊:圾焚燒，AI能幫我們做什么？

高海鳴

瀚藍(lán)環(huán)境固廢事業(yè)部副總經(jīng)理大家好，我是高海鳴。我來(lái)自瀚藍(lán)環(huán)境股份有限公司。瀚藍(lán)環(huán)境為城市的市民提供自來(lái)水和天然氣供應(yīng)，還為市民提供污水處理和固廢處理服務(wù)。我的工作領(lǐng)域是固廢處理服務(wù)。

我們的城市每天會(huì)產(chǎn)生大量的生活垃圾，這些生活垃圾的處理方式主要有兩種，一種是衛(wèi)生垃圾填埋，還有一種是垃圾焚燒發(fā)電。當(dāng)大量的城市生活垃圾送到衛(wèi)生垃圾填埋場(chǎng)以后，其中的有機(jī)質(zhì)降解需要20年到30年的時(shí)間，而塑料上百年也無(wú)法降解。舉個(gè)例子，上海作為一個(gè)千萬(wàn)級(jí)以上的超大城市，它每天產(chǎn)生的垃圾量在2萬(wàn)噸左右，一百天就是200萬(wàn)噸，將近三年一千天左右的時(shí)間產(chǎn)生的垃圾就是2000萬(wàn)噸。如果我們采用垃圾填埋的話，得需要多大的土地去填埋這些垃圾！而且有機(jī)質(zhì)在垃圾填埋場(chǎng)降解的過(guò)程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生沼氣和二氧化碳，填埋產(chǎn)生的臭氣會(huì)對(duì)人居環(huán)境產(chǎn)生惡劣的影響，產(chǎn)生的滲濾液有可能會(huì)污染地下水。所以現(xiàn)在垃圾填埋不再作為主流的垃圾處理方式，現(xiàn)在主流的垃圾處理方式是垃圾焚燒發(fā)電。大家想想看，一個(gè)人一天大概可以產(chǎn)生多少垃圾？一公斤。典型的一家三口一天會(huì)產(chǎn)生三公斤左右的垃圾，一年大概在1100公斤左右，大約就是一噸。這一噸的生活垃圾大概可以發(fā)多少電？400度。這就是垃圾轉(zhuǎn)換成資源再生利用的能源的一個(gè)過(guò)程。

們?cè)賮?lái)看一下垃圾焚燒發(fā)電，它具備三個(gè)有益的過(guò)程。個(gè)資源化，第二個(gè)減量化，第三個(gè)無(wú)害化。

首先來(lái)看一下資源化的過(guò)程。垃圾車把垃圾傾倒在垃圾坑，經(jīng)過(guò)3到5天的發(fā)酵之后，工程師通過(guò)垃圾掉吊把它抓到料斗和溜槽，再送到推料機(jī)，再送到爐排進(jìn)行燃燒。

這個(gè)過(guò)程中我們會(huì)把垃圾坑當(dāng)中的臭氣和空氣的混合物，通過(guò)爐排的下端輸送進(jìn)來(lái)，和垃圾混合在一起進(jìn)行燃燒，我們稱之為“一次風(fēng)”。這個(gè)燃燒的溫度高達(dá)850~1100度。

燃燒釋放的熱量被水冷壁當(dāng)中的水吸收，產(chǎn)生水蒸汽，水蒸汽進(jìn)一步加熱，變成過(guò)熱蒸汽，過(guò)熱蒸汽再送到汽輪發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)切割磁力線，產(chǎn)生電能。這些電能送達(dá)千家萬(wàn)戶，供我們正常生活使用。這就是一個(gè)典型的資源化利用的過(guò)程。

垃圾焚燒發(fā)電工藝流程

還有一個(gè)減量化的過(guò)程。生活垃圾在高溫焚燒的過(guò)程當(dāng)中，比如一天處理一千噸垃圾，它終產(chǎn)生的不能再生利用的就是30~50噸的飛灰，我們簡(jiǎn)稱為占比3%-5%。其他的實(shí)際上都可以資源再生利用，包括產(chǎn)生的250噸渣，可以作為建筑材料再生利用。

在850~1100度高溫燃燒的過(guò)程中，垃圾當(dāng)中的病原體被殺滅了。垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣含有酸性物質(zhì)，在我們處理的過(guò)程中，會(huì)有堿性溶液和它中和，再經(jīng)過(guò)活性炭把微量的重金屬進(jìn)行吸附，同時(shí)送到布袋，布袋把灰塵收集起來(lái)，產(chǎn)生的煙氣穿過(guò)布袋以后，再經(jīng)過(guò)SCR系統(tǒng)，也就是選擇性催化還原反應(yīng)，進(jìn)一步把氮氧化物含量降低，后微量的污染物通過(guò)煙囪按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行排放。

大家看到，這是一座垃圾焚燒發(fā)電廠。

在這里我們可以明顯看到的建筑物，大家猜猜看是什么？這是煙囪。這個(gè)看起來(lái)像在握手的建筑是我們佛山市南海區(qū)固廢處理環(huán)保產(chǎn)業(yè)園的垃圾焚燒發(fā)電廠的煙囪。

很多人看到這個(gè)煙囪的時(shí)候，很難想象它是煙囪。為什么？因?yàn)槠匠Ｄ闶强床坏竭@根煙囪冒煙的，和我們平常印象當(dāng)中煙囪所冒的濃濃黑煙比那是無(wú)法想象的?？赡茉诙緶囟缺容^低的時(shí)候，因?yàn)樗魵饨Y(jié)露的現(xiàn)象，可以看到一點(diǎn)白色的氣體，但是那實(shí)際上不是煙。但是大家想想，做垃圾焚燒非常復(fù)雜。因?yàn)槔脑铣煞址浅?fù)雜，熱值經(jīng)常波動(dòng)，所以說(shuō)要讓煙囪不冒煙實(shí)際上是個(gè)手藝活兒，非常難！往往要老師傅積累2到3年以上的經(jīng)驗(yàn)，才能夠摸清楚本地區(qū)的區(qū)域垃圾成分。

我把這個(gè)過(guò)程再給大家簡(jiǎn)單介紹一下。實(shí)際上要讓我們的煙囪不冒煙，重要的點(diǎn)是就是要讓垃圾燃燒充分，而且我們特別強(qiáng)調(diào)是穩(wěn)定地、持續(xù)地燃燒充分。

但問(wèn)題就在垃圾不像煤、天然氣的熱值非常穩(wěn)定，可以全自動(dòng)化，垃圾的熱值非常不穩(wěn)定。大家想想看，你每天丟棄的垃圾它會(huì)一模一樣嗎？包括一年四季受到環(huán)境溫度的影響，甚至于包括——大家知道南方上半年的時(shí)候是雨季，垃圾的含水量特別高，但是下半年的時(shí)候它又很干燥。所以說(shuō)垃圾成分很復(fù)雜，但是環(huán)境溫度又是我們的變量。

再加上推料機(jī)的速度、爐排的推行速度，包括“一次風(fēng)”的風(fēng)量、風(fēng)溫、風(fēng)壓，“二次風(fēng)”的擾動(dòng)，我們還要到現(xiàn)場(chǎng)看火焰的溫度、看料層的厚度，這些復(fù)雜的過(guò)程對(duì)我們來(lái)說(shuō)，哪怕對(duì)老師傅來(lái)說(shuō)，要保證持續(xù)穩(wěn)定地燃燒都是一個(gè)天大的難題。

幸好現(xiàn)在科技有了進(jìn)步。我們和阿里云有了合作。藍(lán)色的柱狀代表代表人工智能調(diào)整的蒸發(fā)量的波動(dòng)值，它明顯要比橘色的人工調(diào)整的柱狀值要低。

這個(gè)值越低，實(shí)際上就代表越穩(wěn)定。對(duì)我們環(huán)保行業(yè)來(lái)說(shuō)，要求的就是穩(wěn)定。所以說(shuō)我們蒸發(fā)量的穩(wěn)定性提高了，我們做了一下測(cè)算，大概在23%。

然后我們?cè)倏匆幌?，在焚燒垃圾的過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的污染物。我們?nèi)×似渲幸粋€(gè)指標(biāo)，叫氮氧化物排放量。氮氧化物排放量我們當(dāng)然希望它越低越好。當(dāng)你燃燒穩(wěn)定的時(shí)候，實(shí)際上氮氧化物它也會(huì)趨于下降和穩(wěn)定。

大家看到，藍(lán)色的柱狀代表人工智能調(diào)整后的一個(gè)結(jié)果，而橘色的是人手動(dòng)調(diào)整的一個(gè)結(jié)果，很明顯藍(lán)色的柱狀又比橘色的柱狀偏低了一些，這就代表氮氧化物排放總量實(shí)際上是有下降的。

這張圖是瀚藍(lán)環(huán)境股份有限公司在廣東省佛山市南海區(qū)的固廢處理環(huán)保產(chǎn)業(yè)園。

我們整個(gè)產(chǎn)業(yè)園包括三座垃圾焚燒發(fā)電廠，每一座垃圾焚燒發(fā)電廠大概在1500噸/天的處理量。三座垃圾焚燒發(fā)電廠合在一起就是4500噸，這個(gè)量是非常大的，我們可以解決整個(gè)南海區(qū)的生活垃圾處理問(wèn)題。

實(shí)際上我們目前和阿里云合作的人工智能燃燒調(diào)整僅僅是垃圾焚燒發(fā)電廠當(dāng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)而已。

但是我們整個(gè)環(huán)保產(chǎn)業(yè)園還有600噸的餐廚處理廠，450噸的污泥處理廠，1000噸的污水處理廠，這么多環(huán)節(jié)的復(fù)雜協(xié)同，對(duì)我們來(lái)說(shuō)實(shí)際上也是一個(gè)難題。

雖然我們的工程師精神已經(jīng)經(jīng)過(guò)若干年的打磨，我們已經(jīng)有了豐富的經(jīng)驗(yàn)，但我們一直在思考，老師傅他有時(shí)候也會(huì)存在情緒的問(wèn)題、疲勞的問(wèn)題。除了老師傅的經(jīng)驗(yàn)之外，我們是不是能夠借助人工智能使整個(gè)過(guò)程更理性呢？實(shí)際上我們和阿里云作為這個(gè)行業(yè)的個(gè)用人工智能做垃圾焚燒調(diào)整的，已經(jīng)取得了明顯成效。我們也一直在想，是不是也能夠用到我們的餐廚廠、污泥廠和污水處理廠的協(xié)同。

瀚藍(lán)餐廚垃圾處理廠這么多的協(xié)同，對(duì)我們來(lái)說(shuō)，要讓新的工程師進(jìn)來(lái)之后，能夠快速掌握老師傅的經(jīng)驗(yàn)，其實(shí)是不容易的，但是AI給我們提供了這個(gè)想象和實(shí)踐的空間。

除了我們現(xiàn)在看到的整個(gè)的南海固廢處理環(huán)保產(chǎn)業(yè)園之外，我們也在想，是不是還可以延展到廢棄物管理的前端呢？大家都知道前段時(shí)間上海為了垃圾分類都快發(fā)狂了。為什么？這種強(qiáng)制分類給我們帶來(lái)的挑戰(zhàn)是我們是到底能不能持續(xù)地把它分類好，這是一個(gè)問(wèn)號(hào)。但我們是不是能結(jié)合AI，從丟棄廢棄物開始，到分類、收集、壓縮中轉(zhuǎn)，然后再送到固廢處理環(huán)保產(chǎn)業(yè)園，讓更好地一體化地整體協(xié)同呢？目前我們看到，如果說(shuō)要用技術(shù)的話，可能也必須要使用人工智能技術(shù)，我們未來(lái)才能夠做到這一點(diǎn)。

大家也許沒有注意剛才那張圖里的右上角，是我們產(chǎn)業(yè)園旁邊的一座大學(xué)，大學(xué)里面有2萬(wàn)多師生，它僅距離我們一墻之隔，10米。我們能做到對(duì)社會(huì)這么負(fù)責(zé)任，原因就是我們瀚藍(lán)秉持著“城市好管家”這個(gè)理念。但是我們?cè)诶^續(xù)探索的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，要讓“城市好管家”做得更好、更棒，光靠現(xiàn)有的工匠精神，要把它穩(wěn)定下來(lái)，還總?cè)鄙倌敲匆恍〇|西。琢磨來(lái)琢磨去，我們?cè)谒伎糀I在垃圾焚燒當(dāng)中的應(yīng)用是不是能延展到整個(gè)城市的廢棄物管理。當(dāng)我們有越來(lái)越多的發(fā)展得很快的互聯(lián)網(wǎng)公司給我們提供快捷的、方便的物質(zhì)供應(yīng)的時(shí)候，大家想過(guò)沒有，地球的資源是在加快消耗的。但問(wèn)題是，在廢棄物的處理端，我們沒有去思考怎么加快資源的再生利用，怎么提高對(duì)環(huán)境優(yōu)美的貢獻(xiàn)，怎么讓政府、讓老百姓放心地交給我們?nèi)ヌ幚磉@些污染物？

所以我們?cè)敢夂桶⒗锢^續(xù)合作，在城市廢棄物的這一端要構(gòu)建一個(gè)閉式的循環(huán)，用人工智能打造一個(gè)更溫暖的世界、更自由的世界。謝謝大家。