淺談固體廢物的焚燒處理

陳 力，劉柄蘊(yùn)

1.重慶市固體廢物管理服務(wù)中心，重慶 401171

2.重慶市城市建設(shè)管理學(xué)校，重慶 401147

上世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)二惡英后，日本成為全球受二惡英污染最嚴(yán)重的地區(qū)，迫使日本政府不得不對(duì)全國(guó)垃圾焚燒爐的煙氣處理系統(tǒng)進(jìn)行更新。一個(gè)垃圾焚燒爐建成過(guò)后，必須保證足夠的垃圾量，才能維持其正常營(yíng)運(yùn)和成本回收。在已經(jīng)有成熟垃圾分類和焚燒經(jīng)驗(yàn)的日本尚且出現(xiàn)這種情況，而我們?nèi)绻唤?jīng)分類就直接焚燒，會(huì)否真的安全，誰(shuí)也說(shuō)不準(zhǔn)。我國(guó)的垃圾分類主要是在去除有毒垃圾的基礎(chǔ)上，對(duì)垃圾按照可燃和不可燃的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分。這其中固然有使用廚余垃圾作為堆肥的需求量不大有關(guān)，但更為重要的是，必須保證足夠的垃圾量才能“喂飽”焚燒爐。我國(guó)現(xiàn)行的《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（G B18485-2001），雖然對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠的主要煙氣排放指標(biāo)都進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，但只要求對(duì)“煙塵、SO2、NOX、O2、溫度等參數(shù)”實(shí)施在線連續(xù)監(jiān)測(cè)，而“除了自動(dòng)在線監(jiān)控項(xiàng)目外，其他大氣污染物的監(jiān)督性監(jiān)測(cè)頻率不能少于每年1次”。也就是說(shuō)，對(duì)未分類處理的垃圾焚燒后廢氣中重金屬等污染物濃度會(huì)否超標(biāo)的擔(dān)心，確實(shí)值得正視。

1 固體廢棄物的焚燒裝置

最近，幾乎被淡忘的廣州番禺垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目再度進(jìn)入公眾的視野。不過(guò)，與2009年底相比，這次的焦點(diǎn)出現(xiàn)了一個(gè)巧妙轉(zhuǎn)換，即垃圾焚燒從“燒不燒”一下子轉(zhuǎn)到了“在哪燒”，似乎已是燒在必行了。廣州被看作是中國(guó)“垃圾困局”的一個(gè)標(biāo)本，眾所周知，垃圾處置問(wèn)題，是一個(gè)從政策到執(zhí)行到個(gè)人都不可缺少的系統(tǒng)工程。所以，這對(duì)中國(guó)社會(huì)而言，不僅僅是一次技術(shù)考驗(yàn)，更是一次社會(huì)治理方式的考驗(yàn)。

2 固體廢棄物的焚燒流程

依據(jù)焚燒廢物具體的組成、污染種類、水平以及相關(guān)的技術(shù)要求，參照國(guó)內(nèi)固體廢物的焚燒處理最新技術(shù)，確定適合實(shí)際工作的焚燒裝置設(shè)施。廢油焚燒和固體廢物的處理流程基本都是相似的。通常都是經(jīng)過(guò)前處理之后的固體廢物通過(guò)熱解及焚燒，廢油則主要是借用固體廢物的熱解焚燒燃燒爐進(jìn)行操作噴霧式的焚燒，這兩者之間的焚燒煙氣都是利用相同的煙氣凈化系統(tǒng)來(lái)實(shí)施干法除塵與濕法酸氣的方式進(jìn)行吸收凈化的。

廢石墨屬于特殊的一種固體工業(yè)廢物，廢石墨的組成成分主要是化學(xué)純度比較高的碳元素，在焚燒處理的過(guò)程中由于含碳量比較高所以產(chǎn)生的煙氣的污染物都是比較穩(wěn)定和單一，它的煙氣主要還是一些放射性氣溶膠和粉塵，而很少出現(xiàn)酸性氣體以及其他的氣態(tài)污染物，所以說(shuō)，在具體的處理過(guò)程中是不需要濕法進(jìn)行吸收凈化。另外，由于廢石墨的放射性比較強(qiáng)，所以在具體的處理過(guò)程中要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行操作，為了有效的提高廢石墨焚燒的相關(guān)安全指標(biāo)以及為了更加有利地進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)和管理，在對(duì)石墨焚燒的過(guò)程中通常都是采用一套單獨(dú)的處理系統(tǒng)，就是經(jīng)過(guò)固定床式焚燒爐對(duì)石墨廢棄物進(jìn)行焚燒處理，所產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過(guò)高效過(guò)濾器和金屬過(guò)濾器兩級(jí)過(guò)濾之后，再進(jìn)行干法除塵凈化。

3 固體廢棄物的裝置改進(jìn)

經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)和總結(jié)，我們對(duì)焚燒裝置進(jìn)行了完善和改進(jìn)處理，對(duì)核心的所有設(shè)備以及熱解爐的具體結(jié)構(gòu)都進(jìn)行相應(yīng)成都的改進(jìn)與設(shè)計(jì)，主要包括了冷卻夾套、下殼體、爐排和攪拌裝置等，逐步提高整個(gè)熱解爐的運(yùn)行可靠性和技術(shù)性能；對(duì)燃燒爐和預(yù)混管中熱解氣噴嘴的尺寸和結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行更進(jìn)一步的改進(jìn)設(shè)計(jì)，大大地強(qiáng)化了整個(gè)設(shè)備的擾動(dòng)功能和燃?xì)忸A(yù)混，大大改善和提高了燃燒的使用效率；由于石墨焚燒時(shí)地放射性特點(diǎn)，所以要根據(jù)具體處理?xiàng)l件，對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造和設(shè)計(jì)，如可以采取彈夾式的袋濾器濾芯、抽屜式的熱解爐爐排等，這樣便于更換和檢修；對(duì)設(shè)備的材質(zhì)也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，比如填料吸收塔與熱解爐，這樣可以改善設(shè)備的具體使用壽命；固體廢物破碎機(jī)中增加正反轉(zhuǎn)自動(dòng)控制和卡料報(bào)警功能，從而提高和改善了破碎機(jī)工作的運(yùn)行壽命和可靠性；在分揀手套箱中增設(shè)相應(yīng)的金屬探測(cè)器，為進(jìn)一步提高分揀速度做了可靠保障；在一些多雨潮濕的地區(qū)，還要 在填料吸收塔后面添置一臺(tái)煙氣的換熱器，這樣就能大大改觀煙氣的除濕效果；從而進(jìn)一步地的改進(jìn)了整個(gè)噴水急冷的處理方式，然后把冷卻水的供應(yīng)設(shè)置為兩路，這樣也能提高冷卻效果；按照HAF 1201的具體要求，儀表和重要設(shè)備都有備用和冗余，同時(shí)還要保證相互自動(dòng)切換；增加高位水箱，以保證停水異常事件情況下熱運(yùn)行設(shè)備的冷卻需求；完善應(yīng)急排氣系統(tǒng)，即在單純水封罐的基礎(chǔ)之上，增加高效過(guò)濾器和應(yīng)急引風(fēng)機(jī)，以保證停電異常事件時(shí)系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)和放射性氣體的有序及達(dá)標(biāo)排放；在工藝尾氣排放總管上增設(shè)放射性氣溶膠連續(xù)監(jiān)測(cè)儀，在線監(jiān)督煙氣凈化系統(tǒng)的運(yùn)行，可以在煙氣凈化系統(tǒng)工作異常時(shí)及時(shí)報(bào)警、切換和更換，防止超標(biāo)排放；根據(jù)放射性操作的特點(diǎn)，電器控制和參數(shù)顯示盡可能在中控室完成，減少工作人員的受照劑量。通過(guò)“冷、熱態(tài)”試車和試運(yùn)行，證明所選定的可燃核廢物焚燒處理工藝方案可行，裝置運(yùn)行平穩(wěn)、可靠，安全和應(yīng)急系統(tǒng)有效，各項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了合同書及國(guó)家有關(guān)焚燒及污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)的要求。本文所設(shè)計(jì)的焚燒裝置是可燃放射性廢物焚燒技術(shù)在工程中的首次應(yīng)用，也是我國(guó)第一套實(shí)際放射性廢物焚燒處理設(shè)施，它的建立及成功運(yùn)行，為我國(guó)放射性廢物焚燒裝置的國(guó)產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)，可以為同行提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

4 結(jié)論

目前國(guó)內(nèi)固體廢棄物處理技術(shù)已經(jīng)非常成熟，廢棄物回收體系已經(jīng)較為健全，但不少小企業(yè)為了節(jié)約成本，采用人工拆解廢物或者掩埋等，加上一些企業(yè)的隨意傾倒，冶煉工藝及設(shè)備落后，鉛膏、鉛柵未實(shí)現(xiàn)分類熔煉，帶來(lái)“二次污染”。在廢雜直接再生制桿利用方面，質(zhì)量管理系統(tǒng)嚴(yán)重失控，必要的監(jiān)測(cè)手段沒(méi)有或者殘缺不全，造成在下游產(chǎn)品使用中浪費(fèi)大量能源與資源。

[1]王培義.多用途放射性廢物焚燒系統(tǒng)的工藝流程[J].輻射防護(hù)，2OO9.

[2]馬明燮.淺談固體廢物環(huán)境影響評(píng)價(jià)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)[J].科技傳播，2O10.