有害城市垃圾的處理技術探討

蘇麗清

（山西省孝義市環境保護局，山西 孝義032300）

1 引言

隨著工業，特別是化學工業的發展，人們日常生活中使用和被廢棄的工業產品越來越多，城市生活垃圾的成分也變得更復雜，不僅是廚余、紙張、破布、雜草，城市生活垃圾中諸如廢電池、廢舊日光燈管、有機化學品殘余物（殺蟲劑、洗滌劑、化妝品）、廢舊電器、涂料和樹脂等有害垃圾的類型和數量都在不斷增加。這些垃圾的混入不僅直接污染和破壞環境，而且也影響城市生活垃圾的資源化利用。

城市垃圾是指在城市居民日常生活中或為城市日常生活提供服務的活動中產生的固體廢物，主要包括廚余、廢紙、廢塑料、廢織物、廢金屬、廢玻璃、陶瓷碎片、磚瓦、土沙、庭院垃圾、廢舊家具、電器等。主要產自城市居民家庭、商業、餐飲業、旅館業、服務業、交通、文教、衛生等企事業單位的生活廢物。生活垃圾雖然會嚴重污染環境，也可能含有少量有害廢物，但幾乎所有國家都把生活垃圾排除在有害廢物之外。目前一些國家正在通過管理將城市垃圾中的有害成份分離出來，或者通過分類收集以減少垃圾中的有害成分，被分離出來的這部分垃圾通常稱為有害城市垃圾，必須單獨處理。

2 有害城市垃圾分流處理的作用

有害城市垃圾分流的處理是指有害城市垃圾與一般城市垃圾的分流和有害城市垃圾根據各成分的危害程度的分流。有害廢物的有害特性不盡相同，且成分也很復雜，對有害廢物任意混合、隨意收集與運輸，不僅會在收集運輸過程中發生燃燒、爆炸、有害物的泄漏等危險，而且也會增加在處理、處置場的事故發生率，增加后續處理的復雜性和難度，因此有害城市垃圾分流處理是十分必要的。應該禁止混合收集、儲存、運輸、處理性質不相容而未經安全性處置的危險廢物；禁止將危險廢物混入非危險廢物中，經過明確分類的廢物比沒經過分類的廢物相對來說比較好處置。

3 有害城市垃圾的熱處理技術

危險廢物是當今世界面臨的較嚴重的環境問題之一。據聯合國環境規劃署估計，全世界每年產生的危險廢物中約有50%是有機危險廢物，這些有機危險廢物通常可以用熱處理（熱解、高溫焚燒、濕式氧化）等方法，改變廢物的化學、物理、生物和生理特征、物質組成來進行處理。

熱處理可以有效破壞廢物中有害成分的組成結構，消滅病原性污染，使其轉化為化學性質穩定的無害化渣及小分子無機物（主要是水和二氧化碳）；熱處理可以達到大量減量的效果，大大減少廢物的體積和質量；熱處理對廢物內潛在的能量可以回收利用，特別適合于量大的高熱值廢物處理；熱處理可以回收有價值的化學藥品，但熱處理技術設施投資較大，運行費用昂貴，操作管理要求高，處理成本高［1］。

不同的危險廢物要求的處理條件不同，各種熱處理技術對千變萬化的廢物流都有各自特點和局限，各種工藝和設備都有各自的使用范圍，因此，必須根據廢物的特點，合理選擇合適的熱處理方法。

4 有害城市垃圾的焚燒

焚燒是高溫熱氧化過程，高溫燃燒或熱解使有害成分破壞，達到無害，高溫可消滅病原性污染，焚燒將有害有機物完全氧化成二氧化碳和水蒸氣，無害化最徹底，并可使有害廢物大量減量。廢物焚燒發出大量的熱，通過廢熱回收，可回收其熱能或進行發電，焚燒對多種復雜有機物的處理優于其他處理技術，因此焚燒是當前有害廢物處理的主要方法之一。

4.1 有害城市廢物的焚燒工藝

有害城市垃圾焚燒與一般垃圾焚燒原理上是基本相同的，但有害城市垃圾焚燒又有其特殊性，與一般垃圾焚燒又有不同之處。有害垃圾焚燒必須保持有害成分的徹底破壞，因此焚燒工藝參數必須嚴格控制。焚燒產生的氣體除二氧化碳、水、過剩空氣外，還可能有鹵代化合物，硫、氮、磷的氧化物，揮發性金屬氧化物，灰分中也可能混有重金屬氧化物，因此必須嚴格控制其二次污染［2］。

4.1.1 廢物預處理系統

對被焚燒廢物的種類、數量熱脂、水份等必須清楚了解，需嚴格驗證來料的準確性，焚燒進料必須保證廢物配伍得當和杜絕配伍禁忌，以確保安全運行。

4.1.2 焚燒系統

有害垃圾焚燒要最大限度地消除有害成分和所產生的灰分及殘余物。焚燒一般采用兩級焚燒系統，初級燃燒室為適應固體、液體、污泥等多種廢物的燃燒，多選用回轉式焚燒爐。大部分有機物在初級燃燒室氣化、分解和燃燒。產生的煙氣進一步在二級燃燒室燃燒，二級燃燒室溫度一般高于1 300℃，以消除產生劇毒物的可能性。

4.1.3 煙氣處理系統

由熱回收、急冷和酸性氣體吸收設備組成。煙氣處理系統遠比一般垃圾焚燒復雜和昂貴。由于不同的有害廢物對焚燒要求的處理條件不同，目前焚燒處理的工藝和設備很多，使用范圍各不相同。從大的類別來說，有專用焚燒爐焚燒工藝與利用現有高溫工業設施共焚燒。專用焚燒爐制有回轉窯、流化床焚燒爐、液體噴射爐、多室爐、敞口窯等；現有高溫工業設施有工業鍋爐、水泥窯、高爐等［3］。

4.2 回轉窯焚燒系統

回轉窯是臥式的可回轉的圓柱形鋼筒，內襯耐火材料，回轉軸與水平線呈一定的角度，一般為3°～5°，角度的大小可控制物料在爐內停留時間。廢物從高端進行，經加熱、干燥、氣化、燃燒，殘渣從低端排出，回轉窯能處理各種類型的廢物，操作簡便，可回收熱能，因此是目前焚燒有害物的主要手段，是較理想的技術設施。

城市是最大的資源消耗地，如果處理不妥，也是最大的污染源。城市規模的擴大在促進經濟發展和社會繁榮的同時也給地球造成了巨大的壓力，能否解決城市內部能量的循環利用問題直接關系到可持續發展觀念能否真正的落實，關系到經濟發展能否真正做到既滿足當代人的需要，又不對后人滿足其需要的能力構成危害。實現這一目標的最基本途徑是應保證城市周邊地區的生態安全，為城市的可持續發展建立穩固的物質基礎。

［1］李國建，趙愛華，張 益.城市垃圾處理工程［M］.北京：科學出版社，2003.

［2］李定龍.城市生活垃圾處理處置工程及應用［M］.北京：中國石化出版社，2010.

［3］唐鴻壽.城市生活垃圾處理和管理［M］.北京：氣象出版社，2002.