試論垃圾焚燒處理技術(shù)的應用

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）

本文首先對垃圾焚燒處理方式的選擇進行簡單介紹，了解這種處理方式的優(yōu)勢，重點分析垃圾焚燒處理的改進技術(shù)，在此基礎上深入研究針對垃圾焚燒二次污染的處理，希望通過本文的研究能夠更加全面的了解垃圾焚燒處理技術(shù)的應用，提高垃圾焚燒處理水平，同時也為后期更好的進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

近年來隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國城市化、城鎮(zhèn)化的進程不斷加快，居民的消費水平也不斷提高，與此同時也產(chǎn)生大量的城市生活垃圾。根據(jù)相關統(tǒng)計顯示，目前全國城市生活垃圾每年的增長速度平均為10%以上，而且增長速度也逐漸加快。但是國內(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量的1/3。難以滿足正常的垃圾處理的需求，國內(nèi)垃圾處理和垃圾生產(chǎn)的矛盾愈加嚴峻，對城市建設發(fā)展造成比較大的影響。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國已經(jīng)掌握了對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)。現(xiàn)在國內(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。現(xiàn)階段加強對于垃圾焚燒處理技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實意義，能夠更加全面的了解垃圾焚燒處理技術(shù)在國內(nèi)的應用，分析未來垃圾焚燒處理行業(yè)的發(fā)展，從而更好的實現(xiàn)對于城市垃圾的處理，實現(xiàn)再生資源的科學利用。

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

一直以來我國主要采用垃圾填埋的方式進行垃圾處理，由于其投資小、適用面廣，在國內(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)的處理方式的缺點逐漸顯露出來，大量的耕地被占用，同時也造成嚴重的土地污染和水資源的污染。近年來垃圾處理逐漸成為一種新型的能源開發(fā)渠道，一些發(fā)達國際甚至給予垃圾焚燒“廢物能源工廠”的評價，國內(nèi)外對于垃圾焚燒處理的關注越來越多。經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，我國的一些大中型城市以及積累了大量的關于利用垃圾焚燒處理來進行城市發(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致的土地資源浪費以及相關處理運輸費用。另外能夠?qū)⒎贌幚淼姆绞胶吞盥穸逊视行ЫY(jié)合起來，實現(xiàn)垃圾資源的綜合利用。

2.2 我國已經(jīng)具備對城市垃圾進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系，而垃圾成分的構(gòu)成與城市消費方式、季節(jié)、地域等因素相關。近年來隨著城市化進程的不斷推進，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)更多的有機物。而且隨著國家關于垃圾處理相關政策的出臺。居民處理垃圾的自覺性逐漸提高，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、燃燒強度、蒸汽溫度、空氣過剩系數(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，一些有毒污染物比如二噁英等不能充分分解，會在灰渣中殘留大量的有毒物質(zhì)，不利于后期的利用；當溫度過高時又會導致爐體壽命降低。

3.1.2 煙氣停留時間

一般要在保持850℃高溫在2s以上，因為在標準焚燒溫度條件下，二噁英等有毒污染物需要1.7s左右的時間才能達到徹底分解。

3.1.3 空氣過剩系數(shù)

保持在1.5～2.2左右，這樣才能同時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的現(xiàn)象。

3.1.4 燃燒強度

根據(jù)焚燒爐型號的不同需要設置不同的燃燒強度，基本范圍為（6～20）×105kJ/（m2·h）。較低的燃燒強度不符合經(jīng)濟性的原則，但是強度過高又會導致垃圾無法充分燃燒，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導致燃燒強度降低，延長停留時間，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程中熱能回收效果最重要的因素之一。可以使用飽和蒸汽或者過熱蒸汽兩種方式，飽和蒸汽條件下的發(fā)電效率比較低，只能達到5%左右；采用過熱蒸汽雖然能得到比較高的溫度和發(fā)電效率，但是會導致管壁腐蝕，影響安全

3.2 不同垃圾焚燒處理設備的對比

垃圾焚燒最關鍵的就是焚燒爐，自20世紀30年代開始，國際上關于垃圾焚燒處理的研究不斷加深，相關技術(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世紀末以及實現(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新的高度。進入21世紀以后，隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，關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，適用條件也不同，在選擇的時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

垃圾焚燒必然會產(chǎn)生廢氣廢渣，現(xiàn)在國內(nèi)外關于垃圾焚燒處理的研究方向更多的傾向于對于二次污染的控制。在垃圾焚燒過程中產(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

在垃圾焚燒的過程中最重要的是控制尾氣的排放，垃圾焚燒的過程中會產(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，對人體的危害是比較大的，近年來也受到社會各界越來越多的關注。在垃圾焚燒處理過程中一方面可以通過對燃燒技術(shù)和廢氣處理技術(shù)的改進來控制垃圾的燃燒狀態(tài)，比如垃圾燃燒的溫度、空氣量、煙氣停留時間等，另一方面可以在焚燒爐排氣的時候利用煙氣凈化設備對尾氣進行凈化處理，可以有效降低尾氣中的二噁英含量。

4.2 其他污染控制

在對垃圾灰渣預處理和堆放的過程中會產(chǎn)生垃圾滲瀝液，其中含有許多燃燒過程中未徹底降解的有機物和無法分解的重金屬，會對土壤和地下水造成污染。可以采用將灰渣噴入焚燒爐的方式來進行徹底處理。對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)過最近幾年的研究發(fā)展，目前國內(nèi)許多城市已經(jīng)積累了豐富的關于垃圾焚燒處理的經(jīng)驗，尤其是沿海發(fā)達城市，對于垃圾焚燒處理的應用得心應手。但是由于不同城市經(jīng)濟社會發(fā)展水平存在一定的差異，在選用焚燒設備焚燒處理技術(shù)時也各有不同。未來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，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。

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

［2］王習平.生活垃圾焚燒發(fā)電廠設計新思路探討［J］.中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2014（5）：36～39.

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

X701

A

2095-2066（2016）29-0022-02

2016-9-19