可燃固體廢物的焚燒處理技術研究

趙瀚恩

（ 甘肅新核建設實業有限公司，甘肅 嘉峪關735100）

隨著我國經濟體制的不斷發展與完善，現代城市已經對可持續發展理念給予了較高的重視，其中固體廢棄物焚燒處理技術，作為最常用的垃圾處理方法，盡管能夠在短時間內徹底處理掉廢棄物，降低對土地資源的損耗，但是在實際操作中，卻經常會出現污染問題，影響城市生態環境與空氣質量。 因此，如何選擇適宜的焚燒處理技術，便需要得到政府的重視。

1 固體廢棄物的分類與污染問題

基于城市固體廢棄物調查資料可知，目前廢棄物的可主要劃分為工業廢物、生活垃圾、醫療垃圾三大類；而從污染性角度來看，則可以分為一般固體廢棄物、放射性固體廢棄物、危險固體廢棄物；在污染問題方面，則可以分為大氣、水體、土壤污染，長時間堆積，受有毒與有害固體等因素影響極易產生惡臭氣味，對周邊的環境造成嚴重損害，同時垃圾內攜帶病毒與細菌較多，也會誘發疾病傳播等風險。

2 固體廢棄物焚燒處理技術類型

2.1 箱式垃圾焚燒爐

箱式垃圾焚燒爐是較為常見、傳統的垃圾處理裝置，通常裝置結構會采用固定傾斜式階梯爐排，使多個垃圾焚燒爐共用排煙道。在焚燒爐使用期間，通常會由人工將固體垃圾從爐門送入燃燒室內，并定時做除渣與撥火操作，以便使固體垃圾的燃燒更徹底，避免灰燼堆積等情況影響內部焚燒質量。而在爐拱位置通常會產生較強的熱輻射，使爐內燃料的烘干效率得到保障。此類焚燒措施極易生成二英與氮氧化物，雖然能夠滿足基本的垃圾處理需求，但也會嚴重污染周邊環境，并且操作工人勞動強度較高，工作環境也較惡劣。

2.2 機械往復推飼爐排垃圾焚燒爐

機械往復推飼爐排垃圾焚燒爐是借助燃煤措施處理固體廢棄物的技術。此類裝置在應用期間，可通過機械給料裝置將固體廢棄物遞送至高溫爐膛內，以此經過干燥、引燃、焚燒與燃燼流程，在1h 范圍內完成垃圾處理工作。 期間，為確保固體廢棄物充分燃燒，通常會借助爐排傾角使垃圾在高溫爐腔內反復翻攪，并且為適應不同的燃燒量，廢棄物類別與成分的變化，操作人員可控制爐內燃燒空氣量與分布范圍。而從機械運動角度來看，此類焚燒裝置可采用順向與逆向運動的方式，使固體垃圾與燃燒環境充分接觸、混合，使垃圾的引燃更徹底。 因此，此類設備在應用過程中，更適用于熱值低且水含量較高的垃圾。

2.3 垃圾流化床焚燒技術

流化床焚燒技術是基于固定爐排焚燒爐裝置演變而來的垃圾處理技術。 此種技術應用期間能夠通過送風機與均風機將燃燒的空氣送入爐膛內，當固體廢棄物接觸到高溫后，可在流態化的環境中進行焚燒。 通常，在固定爐排焚燒爐內都會填充定量的爐料，通過顱內氣體與固流體的混合，使爐內溫度保持在較穩定的狀態，此時固體廢棄物進入爐內，便會在短時間進行充分反應，從加熱、干燥、燃燒逐步將固體廢棄物分解，使整體焚燒工作的流程更迅速，且垃圾焚燒更徹底。 而從技術角度來看，流化床焚燒技術具有蓄熱量大，著火條件與燃燒穩定性優異，燃料的選配范圍較廣，因此非常適合我國多成分、高水分的城市生活垃圾處理。

而從焚燒設備角度來看，流化床焚燒爐還具有熱值低、波動范圍大、耐久性好、使用壽命長等特征，在固體廢棄物焚燒過程中，能夠利用的熱效率可達到80%以上，而在廢棄物焚燒工作以后，廢棄物體積占比可降低95%，重量可降低85%。另外，在污染控制方面，流化床焚燒爐能夠將溫度控制在850～950℃之間， 不但溫度低于氮氧化物生成限值，使得此類污染物產量降低，而也高于二英生成限值，可顯著降低二英的排放濃度， 降低對周圍生態環境與空氣質量的影響。 但從實際應用角度來看，流化床焚燒爐設備的投資通常較高，其中風機作為重要裝置，在性能與規格上要求較高，這使得整體設備的耗電量較大。

2.4 等離子體垃圾焚燒爐

等離子體垃圾焚燒爐采用了目前國際最先進的熱源技術， 在垃圾處理方面，能夠提供1300～1400℃的高溫，并且熱量較為集中，能夠通過電熱轉化等技術，使整體熱量的利用率保持在極高的水準。其次，固體廢棄物在焚燒爐內，能夠在等離子體高溫環境中迅速脫水、隨后進入熱解與裂解步驟，將其中有機物轉化成一氧化碳、氫氣、甲烷與有機氣體混合的可燃性氣體，在等離子體高溫環境下，能夠在爐內進行二次燃燒，使所有病毒及有毒物質被徹底消滅與分解，使焚燒產物完全無毒無害。根據調查資料可知，等離子體垃圾焚燒爐在處理固體廢棄物后，其體積占比能夠縮減97%，焚燒過程中基本無味無煙，并且無二英排放，焚燒殘渣量少，并且焚燒爐占地面積較小。當然，受技術等因素影響，等離子體垃圾焚燒爐的投資成本較高，并且處理量較小，因此常用于醫院等單位，專門處理有毒、有害的固體廢棄物，以避免對周圍環境與居民生命安全帶來損害。

2.5 兩段式氣化焚燒技術

2.6 熱解氣化處理技術

熱解氣化處理技術是有發達國家聯合研究而衍生出的新型固體廢棄物處理技術。 此類技術最大的優勢便是可以處理除可燃固體放射性廢物以外所有類型的城市垃圾，由此直接可摒棄垃圾分類與預處理等環節，使整體城市垃圾處理的效率得到顯著提升。從技術角度來看，此類處理方法將高溫分解與傳統高溫供氧氣化技術結合在了一起，借助合成氣體燃燒產生電能，使整體廢棄物處理效率提高。過程中，氣化處理無明火燃燒，因此不會生成煙氣，所以二英等物質的排放量也能夠有效控制在標準值范圍以內。 但從設備投資角度來看，熱解氣化處理技術的投資較高，整套核心設備包括輔助設備通常需要過億元。 因此，目前設備應用仍有較大局限性。

3 固體廢棄物焚燒處理污染控制

焚燒如果控制不好，會產生一定的二次污染。隨著世界范圍內對環保越來越重視，垃圾焚燒排放的標準日益嚴格，特別是要求煙氣中有害物質的排放得到有效的控制。除了煙塵之外，垃圾焚燒煙氣中主要的有害物質有一氧化碳、硫化物、氮化物、有機碳以及二英。“ 二英”的學名叫多氯二苯并二英，其生物破壞性表現為致畸、致癌、致蛻變。成分有苯環、氯離子、氧離子，主要存在于某些塑料之中。在不同的組合下，能產生200 多種衍生物。 所以，所謂二英，指的不是一種物質，而是一族物質。 它們的分解期為10 年。

4 結論

垃圾焚燒處理技術的合理選擇， 既能夠有效降低垃圾對周圍生態環境的影響，降低二英與氮氧化物對周邊大氣、土壤與水體的影響，使城市居民與動植物安全得到保障，同時憑借能源轉化等技術的運用，也能夠提供節能減排的渠道，通過固體廢棄物的燃燒提供可二次利用的能源，同樣響應了我國資源可持續發展的號召。 故而，在論述固體廢棄物的焚燒處理技術期間，必須明確城市垃圾種類與存在的污染問題，以便為垃圾處理工作的開展提供合理方案，更好的維護城市生態環境的質量。