KADE聚脲产品在垃圾焚烧发电项目中的应用

一、前言
随着环境问题逐渐被重视，节能、环保成为各国的发展主题，已经开始为垃圾处理提供产业发展的机会。全世界垃圾年均增长速度为8.42% 。而中国垃圾增长率达到10%以上。全世界每年产生4.9亿吨垃圾，仅中国每年就产生近1.5亿吨城市垃圾。中国城市生活垃圾累积存量已达70亿吨。在如此巨大的垃圾压力下，再生资源成为资源循环的新起点，同时成为循环经济的重要组成部分。我过不断出台政策支持垃圾焚烧行业的发展。
城市生活垃圾发电是近30年发展起来的新技术，在20世纪70年代以来，由于能源与资源危机的影响，发达国家对垃圾采取了“资源化”方针，垃圾处理不断向“资源化”发展，其在发达国家快速发展。最先利用垃圾进行焚烧发电的是德国和美国。1965年西德就已建有垃圾焚烧炉7台，垃圾焚烧量每年达7.8105吨，垃圾发电受益人口为245万；到1985年，垃圾焚烧炉已增至46台，垃圾年焚烧量为8106吨，可向2120万人供电，受益人口占总人口的34.3% 。美国自80年代起投资70亿美元，兴起90座垃圾焚烧厂，年处理垃圾总能力达到3000万吨，90年代将新建402座垃圾焚烧厂。中国的垃圾发电产业还刚刚起步，处于研究开发的初级阶段，现在的设备和技术基本是从国外引进。由于中国拥有丰富的垃圾资源，所以蕴含着巨大的资源潜力和潜在的经济效益。目前全国每年因为垃圾造成的损失高达300亿元，而将这些垃圾综合利用利用创造2500亿元的直接经济效益。
截至2007年底，中国垃圾焚烧发电厂总数已达75座，其中建成50座，在建25座。全国垃圾发电项目已在各地大规模进行建设之中，垃圾发电技术逐渐的成熟。垃圾焚烧厂是城市生活垃圾处理无害化、资源化、减量化的重要设施。随着国家加大对环保治理的投入，垃圾处理的手段也越来越先进，焚烧处理量也随着技术不断的成熟而增加。垃圾焚烧发电厂的服务期限一般为25年至30年左右，但在其建设使用过程中焚烧厂的垃圾池的腐蚀问题是很难解决的问题之一。
二、项目概况
***生活垃圾焚烧厂是以类似BOT模式兴起的城市生活垃圾处理设备，该项目由***集团投资、建设、运营，特许经营权25年；全厂“三炉二机”配置，单台炉处理规模为400t/d。垃圾池为钢砼结构，采用高标号的防渗混凝土，垃圾池84m、宽21m、底下深度7m，有效容积约为25000m3，可贮存不少于7吨的垃圾量。国内焚烧发电厂中，***生活垃圾焚烧厂首次采用了完善的垃圾池防腐设计，采用喷涂聚脲弹性体作为垃圾池的防护材料。
★ 垃圾池
目前国内运营正常的焚烧电厂，垃圾池的有效容积一般为日处理量5~7倍。垃圾在垃圾池内的储存，不仅可达到垃圾渗沥液顺利导出提高入炉垃圾热值的目的，还能保证设备事故或检修时仍可接收垃圾，起到一定的调节作用。垃圾池不同于其他环卫处理设施，其所接触的环境恶劣，有成分复杂的垃圾和渗沥液、渗沥液挥发气体以及微生物，腐蚀性很强；垃圾车卸料与垃圾池内的垃圾翻垛会造成垃圾池侧壁与底板的磨损；此外，垃圾抓斗起重机在操作过程中可能对垃圾池侧壁与底板造成机械撞击也会对垃圾池的结构造成损坏。
垃圾池投入使用开始接受垃圾，其“恶劣”的环境将持续至“焚烧厂”服务年限终止（一般为30年左右）。在此期间，如果运行中发现垃圾池腐蚀、损坏严重，而不得不对垃圾池进行“改造”，这将是非常棘手的问题：影响正常生产，二次污染严重等问题。国内已建成投产的一些焚烧厂，由于在设计时对垃圾池的防腐考虑不周，运行几年后发现垃圾池的腐蚀、损坏严重。因此，垃圾池的防腐，在建设过程中就必须充分考虑。
★ 池体存放垃圾时产生的腐蚀：
1 、水泥的中性化作用
1）气相物质对垃圾池的腐蚀。
2）液相物对垃圾池的腐蚀。
长期浸没于垃圾渗沥液中的混凝土酸性腐蚀情况相当严重，出现表面混凝土无强度现象，可呈土黄色泥状剥落。
2 、氯离子的腐蚀
3 、硫酸盐的腐蚀
4 、其他腐蚀：溶解性腐蚀、微生物腐蚀同时存在。
★ 混凝土池体的防腐措施：
对混凝土表面进行聚脲喷涂弹性体防护可有效防止酸、盐、碱等腐蚀介质向混凝土内部的渗入，延缓和防止混凝土的碳化和钢筋的腐蚀，所以提表面的防护非常重要。
三、KADE材料比较：
1 、聚脲应用在垃圾焚烧池防腐的优点：
1）固化快，5-15秒凝胶，里面连续喷涂不流淌，施工完毕后12小时可正常使用。
2）A、B双组份100%固含量。不含任何挥发行有机物（VOC），经国家疾控中心检测已达到饮用水标准，符合环保要求；
3）涂层致密、无接缝，耐介质性能突出，可耐受水、酸、碱、盐、油等介质的侵蚀，美国海军对环氧类、聚脲类产品做过比较，其在海水中的耐空泡性是环氧的150倍。可耐酸10%，碱20%使用年限远远高于其它类；
4）机械性能好，抗冲击性强、高拉伸强度、高伸长率及耐磨性力学性能优势。
5）良好的热稳定性，可在120℃下长期使用，经受冷热交替不变形，不开裂；
6）附着力好，长期在介质环境中使用不起、不空鼓、不脱落；
7）防撞击、抗刺破性强，扯断伸长率400%，高弹性在重物撞击下不会开裂、不脱落；
8）性价比高，施工后基本不需要维护，降低了不必要的维护费用，各项功能均可满足在垃圾池保护方面技术指标的要求；
2 、垃圾焚烧领域在垃圾仓内以往常用的材料一般为环氧、氯化橡胶、聚氨脂、丙烯酸树脂类等材料，这些材料一般都存在了以下缺点：
1）施工时周期长、效率低，多道工序施工。
2）基本都含有机溶剂，对环境会造成污染，对人体也有一定的损害，溶剂挥发的过程中产生的针孔，会造成腐蚀介质的渗入，对混凝土本体产生腐蚀，减少了垃圾池的使用寿命。
3）硬度高，但柔韧性差，在一定的冲击力或热应力作用下会产生开裂，过早的开裂会导致各类腐蚀介质对池体的侵蚀，修补、保养的费用会进一步增加，同时影响电厂正常生产。
4）氯化橡胶耐UV性能较差、易变黄、易沾尘。
5）聚脲脂呼吸性能较差，因此易遭受冻融破坏，同时对混凝土表面湿气敏感。
6）丙烯酸树脂类缺点是柔韧性差。
7）环氧树脂的伸长率低，在自然运动下就会导致开裂，从而导致涂层的脱落，腐蚀介质渗入池体造成腐蚀。耐空泡性能较差，一般正常使用下80%以上不会通过2年的浸泡实验。
聚脲的性能完全解决了上述问题，由此看出聚脲材料具有优异的物理性能，所以说，聚脲是一种集塑料、橡胶、涂料、玻璃钢之大成的产品。无论是在施工速度，还是在使用功能方面都有着卓越的性能。
四、KADE综述
国内焚烧电厂的发展建设过程中，应对垃圾池的防腐及垃圾运输车转运厅等部位的耐磨等措施充分考虑。若考虑不充分，或为节约投资，将可能带来二次污染严重、停产整改、二次投入等一系列问题。综合经济、技术、施工、施工等方面考虑，垃圾池混凝土表面的防护应采用耐酸、碱、盐性、高弹性、不透水性、耐磨性、抗老化性、抗冲击性等性能较好，集综合优势于一体的材料，应在电厂建设初期就电厂的实际情况（设计、资金、地理位置、地域等）有针对性的对其垃圾车卸料平台与垃圾池内的垃圾翻垛、垃圾池侧壁与底板等部位提供不同性能的聚脲材料，以满足不同部位对不同材料的性能要求。对垃圾抓斗起重机在操作过程中可能对垃圾池侧壁与底板造成机械撞击损伤等部位也应充分考虑材料配方、厚度、施工工艺等方面要加以调整，其次是在投入使用过程中操作人员应遵守操作规程，尽量避免对池体的野蛮碰撞，否则也会对垃圾池的结构造成损坏，从而使涂层破坏。总之材料要视具体使用环境不同合理选择，在施工工艺方面也应组织得当，细致操作，从而保证池体的使用寿命。?KADE.2008.11