北星固廢網(wǎng)訊:圾焚燒，AI能幫我們做什么？

高海鳴

瀚藍環(huán)境固廢事業(yè)部副總經(jīng)理大家好，我是高海鳴。我來自瀚藍環(huán)境股份有限公司。瀚藍環(huán)境為城市的市民提供自來水和天然氣供應(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)生垃圾填埋場以后，其中的有機質(zhì)降解需要20年到30年的時間，而塑料上百年也無法降解。舉個例子，上海作為一個千萬級以上的超大城市，它每天產(chǎn)生的垃圾量在2萬噸左右，一百天就是200萬噸，將近三年一千天左右的時間產(chǎn)生的垃圾就是2000萬噸。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！而且有機質(zhì)在垃圾填埋場降解的過程當(dāng)中會產(chǎn)生沼氣和二氧化碳，填埋產(chǎn)生的臭氣會對人居環(huán)境產(chǎn)生惡劣的影響，產(chǎn)生的滲濾液有可能會污染地下水。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過程。

們再來看一下垃圾焚燒發(fā)電，它具備三個有益的過程。個資源化，第二個減量化，第三個無害化。

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

這個過程中我們會把垃圾坑當(dāng)中的臭氣和空氣的混合物，通過爐排的下端輸送進來，和垃圾混合在一起進行燃燒，我們稱之為“一次風(fēng)”。這個燃燒的溫度高達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，水蒸汽進一步加熱，變成過熱蒸汽，過熱蒸汽再送到汽輪發(fā)電機旋轉(zhuǎn)切割磁力線，產(chǎn)生電能。這些電能送達千家萬戶，供我們正常生活使用。這就是一個典型的資源化利用的過程。

垃圾焚燒發(fā)電工藝流程

還有一個減量化的過程。生活垃圾在高溫焚燒的過程當(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，我們簡稱為占比3%-5%。其他的實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)，在我們處理的過程中，會有堿性溶液和它中和，再經(jīng)過活性炭把微量的重金屬進行吸附，同時送到布袋，布袋把灰塵收集起來，產(chǎn)生的煙氣穿過布袋以后，再經(jīng)過SCR系統(tǒng)，也就是選擇性催化還原反應(yīng)，進一步把氮氧化物含量降低，后微量的污染物通過煙囪按照國家標準進行排放。

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。這個看起來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。

很多人看到這個煙囪的時候，很難想象它是煙囪。為什么？因為平常你是看不到這根煙囪冒煙的，和我們平常印象當(dāng)中煙囪所冒的濃濃黑煙比那是無法想象的。可能在冬季溫度比較低的時候，因為水蒸氣結(jié)露的現(xiàn)象，可以看到一點白色的氣體，但是那實際上不是煙。但是大家想想，做垃圾焚燒非常復(fù)雜。因為垃圾的原料成分非常復(fù)雜，熱值經(jīng)常波動，所以說要讓煙囪不冒煙實際上是個手藝活兒，非常難！往往要老師傅積累2到3年以上的經(jīng)驗，才能夠摸清楚本地區(qū)的區(qū)域垃圾成分。

我把這個過程再給大家簡單介紹一下。實際上要讓我們的煙囪不冒煙，重要的點是就是要讓垃圾燃燒充分，而且我們特別強調(diào)是穩(wěn)定地、持續(xù)地燃燒充分。

但問題就在垃圾不像煤、天然氣的熱值非常穩(wěn)定，可以全自動化，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候是雨季，垃圾的含水量特別高，但是下半年的時候它又很干燥。所以說垃圾成分很復(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，我們還要到現(xiàn)場看火焰的溫度、看料層的厚度，這些復(fù)雜的過程對我們來說，哪怕對老師傅來說，要保證持續(xù)穩(wěn)定地燃燒都是一個天大的難題。

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

這個值越低，實際上就代表越穩(wěn)定。對我們環(huán)保行業(yè)來說，要求的就是穩(wěn)定。所以說我們蒸發(fā)量的穩(wěn)定性提高了，我們做了一下測算，大概在23%。

然后我們再看一下，在焚燒垃圾的過程當(dāng)中產(chǎn)生的污染物。我們?nèi)×似渲幸粋€指標，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)定的時候，實際上氮氧化物它也會趨于下降和穩(wěn)定。

大家看到，藍色的柱狀代表人工智能調(diào)整后的一個結(jié)果，而橘色的是人手動調(diào)整的一個結(jié)果，很明顯藍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際上是有下降的。

這張圖是瀚藍環(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，這個量是非常大的，我們可以解決整個南海區(qū)的生活垃圾處理問題。

實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)中的一個環(huán)節(jié)而已。

但是我們整個環(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，對我們來說實際上也是一個難題。

雖然我們的工程師精神已經(jīng)經(jīng)過若干年的打磨，我們已經(jīng)有了豐富的經(jīng)驗，但我們一直在思考，老師傅他有時候也會存在情緒的問題、疲勞的問題。除了老師傅的經(jīng)驗之外，我們是不是能夠借助人工智能使整個過程更理性呢？實際上我們和阿里云作為這個行業(yè)的個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。

瀚藍餐廚垃圾處理廠這么多的協(xié)同，對我們來說，要讓新的工程師進來之后，能夠快速掌握老師傅的經(jīng)驗，其實是不容易的，但是AI給我們提供了這個想象和實踐的空間。

除了我們現(xiàn)在看到的整個的南海固廢處理環(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？大家都知道前段時間上海為了垃圾分類都快發(fā)狂了。為什么？這種強制分類給我們帶來的挑戰(zhàn)是我們是到底能不能持續(xù)地把它分類好，這是一個問號。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，讓全產(chǎn)業(yè)鏈更好地一體化地整體協(xié)同呢？目前我們看到，如果說要用技術(shù)的話，可能也必須要使用人工智能技術(shù)，我們未來才能夠做到這一點。

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2萬多師生，它僅距離我們一墻之隔，10米。我們能做到對社會這么負責(zé)任，原因就是我們瀚藍秉持著“城市好管家”這個理念。但是我們在繼續(xù)探索的時候發(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，還總?cè)鄙倌敲匆恍〇|西。琢磨來琢磨去，我們在思考AI在垃圾焚燒當(dāng)中的應(yīng)用是不是能延展到整個城市的廢棄物管理。當(dāng)我們有越來越多的發(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)的時候，大家想過沒有，地球的資源是在加快消耗的。但問題是，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，怎么提高對環(huán)境優(yōu)美的貢獻，怎么讓政府、讓老百姓放心地交給我們?nèi)ヌ幚磉@些污染物？

所以我們愿意和阿里繼續(xù)合作，在城市廢棄物的這一端要構(gòu)建一個閉式的循環(huán)，用人工智能打造一個更溫暖的世界、更自由的世界。謝謝大家。