試論垃圾焚燒處理技術(shù)的應(yīng)用

吳鵬兵（上海東石塘再生能源有限公司，上海市201424）

試論垃圾焚燒處理技術(shù)的應(yīng)用

吳鵬兵（上海東石塘再生能源有限公司，上海市201424）

本文首先對(duì)垃圾焚燒處理方式的選擇進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，了解這種處理方式的優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)分析垃圾焚燒處理的改進(jìn)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上深入研究針對(duì)垃圾焚燒二次污染的處理，希望通過(guò)本文的研究能夠更加全面的了解垃圾焚燒處理技術(shù)的應(yīng)用，提高垃圾焚燒處理水平，同時(shí)也為后期更好的進(jìn)行垃圾焚燒處理提供參考。

垃圾焚燒；二次污染；再生能源

1 引言

近年來(lái)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)城市化、城鎮(zhèn)化的進(jìn)程不斷加快，居民的消費(fèi)水平也不斷提高，與此同時(shí)也產(chǎn)生大量的城市生活垃圾。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，目前全國(guó)城市生活垃圾每年的增長(zhǎng)速度平均為10%以上，而且增長(zhǎng)速度也逐漸加快。但是國(guó)內(nèi)目前能夠使用的城市生活垃圾處理的裝置數(shù)量少，規(guī)模小，基本處理能力只能滿足清運(yùn)量的1/3。難以滿足正常的垃圾處理的需求，國(guó)內(nèi)垃圾處理和垃圾生產(chǎn)的矛盾愈加嚴(yán)峻，對(duì)城市建設(shè)發(fā)展造成比較大的影響。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)掌握了對(duì)垃圾焚燒處理的高新技術(shù)，正逐漸成為具有廣闊發(fā)展空間的新興產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)使用的垃圾處理技術(shù)有堆肥、填埋、焚燒以及綜合利用等不同的方式?，F(xiàn)階段加強(qiáng)對(duì)于垃圾焚燒處理技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，能夠更加全面的了解垃圾焚燒處理技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用，分析未來(lái)垃圾焚燒處理行業(yè)的發(fā)展，從而更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)于城市垃圾的處理，實(shí)現(xiàn)再生資源的科學(xué)利用。

2 垃圾焚燒處理方式選擇

2.1 垃圾焚燒處理方式的優(yōu)勢(shì)

一直以來(lái)我國(guó)主要采用垃圾填埋的方式進(jìn)行垃圾處理，由于其投資小、適用面廣，在國(guó)內(nèi)基本上占所有垃圾處理裝置的90%。但是隨著生活垃圾的不斷增加，這種傳統(tǒng)的處理方式的缺點(diǎn)逐漸顯露出來(lái)，大量的耕地被占用，同時(shí)也造成嚴(yán)重的土地污染和水資源的污染。近年來(lái)垃圾處理逐漸成為一種新型的能源開(kāi)發(fā)渠道，一些發(fā)達(dá)國(guó)際甚至給予垃圾焚燒“廢物能源工廠”的評(píng)價(jià)，國(guó)內(nèi)外對(duì)于垃圾焚燒處理的關(guān)注越來(lái)越多。經(jīng)過(guò)近幾年的快速發(fā)展，我國(guó)的一些大中型城市以及積累了大量的關(guān)于利用垃圾焚燒處理來(lái)進(jìn)行城市發(fā)電的技術(shù)和灰渣資源化利用的技術(shù)。利用垃圾焚燒技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)垃圾資源的再生利用，變廢為寶。將垃圾焚燒后可以減輕80%以上的垃圾質(zhì)量，能夠減少之前的填埋方式導(dǎo)致的土地資源浪費(fèi)以及相關(guān)處理運(yùn)輸費(fèi)用。另外能夠?qū)⒎贌幚淼姆绞胶吞盥穸逊视行ЫY(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)垃圾資源的綜合利用。

2.2 我國(guó)已經(jīng)具備對(duì)城市垃圾進(jìn)行焚燒處理的基本條件

垃圾處理方式與垃圾成分有較大的關(guān)系，而垃圾成分的構(gòu)成與城市消費(fèi)方式、季節(jié)、地域等因素相關(guān)。近年來(lái)隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，現(xiàn)在城市垃圾基本上呈現(xiàn)“少灰高熱”的特征，垃圾中出現(xiàn)更多的有機(jī)物。而且隨著國(guó)家關(guān)于垃圾處理相關(guān)政策的出臺(tái)。居民處理垃圾的自覺(jué)性逐漸提高，垃圾產(chǎn)量也逐漸減少，各方面的因素為垃圾焚燒處理提供可能。

3 垃圾焚燒處理改進(jìn)技術(shù)

3.1 垃圾焚燒的工藝參數(shù)

合適的工藝參數(shù)能夠更好的滿足垃圾焚燒的要求，充分發(fā)揮焚燒爐的最高性能。根據(jù)焚燒爐的實(shí)際工作情況可知，影響焚燒爐燃燒效果的工藝參數(shù)主要有爐溫、燃燒強(qiáng)度、蒸汽溫度、空氣過(guò)剩系數(shù)以及灰渣熱灼減量等。

3.1.1 焚燒溫度

垃圾焚燒的溫度要保持在850～980℃之間，如果焚燒爐溫度低于850℃時(shí)，一些有毒污染物比如二噁英等不能充分分解，會(huì)在灰渣中殘留大量的有毒物質(zhì)，不利于后期的利用；當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)又會(huì)導(dǎo)致?tīng)t體壽命降低。

3.1.2 煙氣停留時(shí)間

一般要在保持850℃高溫在2s以上，因?yàn)樵跇?biāo)準(zhǔn)焚燒溫度條件下，二噁英等有毒污染物需要1.7s左右的時(shí)間才能達(dá)到徹底分解。

3.1.3 空氣過(guò)剩系數(shù)

保持在1.5～2.2左右，這樣才能同時(shí)保證足夠的煙氣溫度和充分的燃燒，避免出現(xiàn)一氧化碳等氣體排放超標(biāo)的現(xiàn)象。

3.1.4 燃燒強(qiáng)度

根據(jù)焚燒爐型號(hào)的不同需要設(shè)置不同的燃燒強(qiáng)度，基本范圍為（6～20）×105kJ/（m2·h）。較低的燃燒強(qiáng)度不符合經(jīng)濟(jì)性的原則，但是強(qiáng)度過(guò)高又會(huì)導(dǎo)致垃圾無(wú)法充分燃燒，產(chǎn)生比較大的灰渣熱灼減量，普通垃圾成分無(wú)法滿足燃燒要求。

3.1.5 灰渣熱灼減率

一般要保證焚燒爐的灰渣熱灼減率不能高于5%。太低的灰渣熱灼減率會(huì)導(dǎo)致燃燒強(qiáng)度降低，延長(zhǎng)停留時(shí)間，不利于垃圾焚燒。

3.1.6 蒸汽溫度

蒸汽溫度是影響垃圾焚燒過(guò)程中熱能回收效果最重要的因素之一?？梢允褂蔑柡驼羝蛘哌^(guò)熱蒸汽兩種方式，飽和蒸汽條件下的發(fā)電效率比較低，只能達(dá)到5%左右；采用過(guò)熱蒸汽雖然能得到比較高的溫度和發(fā)電效率，但是會(huì)導(dǎo)致管壁腐蝕，影響安全

3.2 不同垃圾焚燒處理設(shè)備的對(duì)比

垃圾焚燒最關(guān)鍵的就是焚燒爐，自20世紀(jì)30年代開(kāi)始，國(guó)際上關(guān)于垃圾焚燒處理的研究不斷加深，相關(guān)技術(shù)也不斷完善。焚燒技術(shù)也從最早的固定焚燒法發(fā)展為流化床焚燒法，到20世紀(jì)末以及實(shí)現(xiàn)了利用壓縮氧氣焚燒固體垃圾的垃圾處理方法，將廢氣排放控制和灰渣處理水平提高的一個(gè)新的高度。進(jìn)入21世紀(jì)以后，隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，關(guān)于垃圾焚燒處理的研究也不斷深入，技術(shù)水平也不斷提高。現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)使用的技術(shù)水平最高的垃圾焚燒方法是熱分解-焚燒法和熱分解-氣化法，使用的焚燒爐設(shè)備分為爐排爐、回轉(zhuǎn)爐、流化床焚燒爐和氧化熱解爐等。不同的爐型具有不同的特點(diǎn)，適用條件也不同，在選擇的時(shí)候要充分考慮城市具體情況，發(fā)揮焚燒爐的最佳性能。

4 垃圾焚燒二次污染處理

垃圾焚燒必然會(huì)產(chǎn)生廢氣廢渣，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外關(guān)于垃圾焚燒處理的研究方向更多的傾向于對(duì)于二次污染的控制。在垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的二次污染主要包括煙塵、重金屬、二噁英以及各種酸性氣體等，比如二氧化硫、氯化氫等。

4.1 尾氣控制

在垃圾焚燒的過(guò)程中最重要的是控制尾氣的排放，垃圾焚燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的尾氣，含有許多有害物質(zhì)，比如重金屬塵粒、有毒氣體、PCA等。尤其是二噁英，對(duì)人體的危害是比較大的，近年來(lái)也受到社會(huì)各界越來(lái)越多的關(guān)注。在垃圾焚燒處理過(guò)程中一方面可以通過(guò)對(duì)燃燒技術(shù)和廢氣處理技術(shù)的改進(jìn)來(lái)控制垃圾的燃燒狀態(tài)，比如垃圾燃燒的溫度、空氣量、煙氣停留時(shí)間等，另一方面可以在焚燒爐排氣的時(shí)候利用煙氣凈化設(shè)備對(duì)尾氣進(jìn)行凈化處理，可以有效降低尾氣中的二噁英含量。

4.2 其他污染控制

在對(duì)垃圾灰渣預(yù)處理和堆放的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生垃圾滲瀝液，其中含有許多燃燒過(guò)程中未徹底降解的有機(jī)物和無(wú)法分解的重金屬，會(huì)對(duì)土壤和地下水造成污染?？梢圆捎脤⒒以鼑娙敕贌隣t的方式來(lái)進(jìn)行徹底處理。對(duì)于富含重金屬和二噁英等污染成分的污染物需要采用特殊的方法進(jìn)行降解，一方面可以使用高溫熔融熱處理的方法，另一方面是光化學(xué)分解法、超聲波分解法和微生物處理法，將最終得到的產(chǎn)物再次回收利用或者填埋。

5 結(jié)論

垃圾焚燒處理是一種效果良好的垃圾處理技術(shù)，經(jīng)過(guò)最近幾年的研究發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)許多城市已經(jīng)積累了豐富的關(guān)于垃圾焚燒處理的經(jīng)驗(yàn)，尤其是沿海發(fā)達(dá)城市，對(duì)于垃圾焚燒處理的應(yīng)用得心應(yīng)手。但是由于不同城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平存在一定的差異，在選用焚燒設(shè)備焚燒處理技術(shù)時(shí)也各有不同。未來(lái)垃圾焚燒處理需要綜合各方面是因素，選擇最適合城市發(fā)展的垃圾焚燒處理方案，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

［1］張彩香，鄧曉龍，孫學(xué)成，等.垃圾焚燒處理技術(shù)的應(yīng)用［J］.能源環(huán)境保護(hù)，2003，17（6）：22～25.

［2］王習(xí)平.生活垃圾焚燒發(fā)電廠設(shè)計(jì)新思路探討［J］.中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2014（5）：36～39.

［3］聶永豐，劉富強(qiáng)，王進(jìn)軍，等.我國(guó)城市垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展方向探討［J］.環(huán)境科學(xué)研究，2000，13（3）：20～23，30.

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2016-9-19