環保工作中的垃圾焚燒技術分析

萬統軍 劉甲大 黃現統

摘 要：環保工作是當前時代背景下相當重要的工作，加強環境保護已經成為各界共識。垃圾處理是環保工作中的關鍵環節之一，對垃圾的環保化處理則是必然需要考量的問題。垃圾焚燒技術是一種值得關注的技術，通過垃圾焚燒縮小垃圾體積，同時釋放熱量用于能量回收，從而提升垃圾處理的環保效益。文章闡述了目前環保工作中的垃圾處理現狀，探討垃圾焚燒所發揮的積極作用，并具體分析了幾種垃圾焚燒技術，希望能夠為有關人士帶來一些啟發。

關鍵詞：環保工作;垃圾焚燒;環保效益;垃圾處理

中圖分類號：X705 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）02-121-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.02.055

綠水青山就是金山銀山，在經濟發展進入新階段的背景下，加強環境保護力度是需要關注的重點問題。進入新時期，經濟發展不能以犧牲環境為代價，在發展經濟的過程中，需要對環境實現有效保護，確保經濟和環境的協同友好發展。然而，就目前實際情況來看，經濟發展促進城鎮化建設快速推進，越來越多人口進入城鎮，導致垃圾產量不斷增加。根據公開的新聞報道，全國多個大城市都出現了垃圾填埋場地提前十幾年封場的情況，垃圾增長速度驚人，給經濟發展帶來了一定的阻礙，也不利于環保大計的落實。因此，在環保工作中，需要對垃圾處理予以高度關注，對垃圾處理采取更加有效的措施，并體現環境友好的特點。

1 當前的垃圾處理常見形式分析

目前，我國垃圾產量呈現逐步增加的趨勢，統計數據顯示，2015年，我國全年垃圾產量為2.69億噸，之后逐年走高，2018年為3.32億噸，2020年達到3.6億噸。不難預見，隨著城鎮化建設的繼續推進，我國垃圾產量還會進一步增加。2020年，國務院發布的《關于全面加強生態環境保護 堅決打好污染防治攻堅戰的意見》指出，全國所有城市和縣城生活垃圾處理要實現全覆蓋，要推進垃圾資源化利用，大力發展垃圾焚燒發電。由此可見，國家宏觀政策層面對垃圾處理提出了明確的要求。從目前垃圾處理來講，需要對一些常見形式形成認識[1]。

1.1 填埋法

從我國垃圾處理的實際情況來看，填埋法是使用最為廣泛的一種方法，全國接近60%的垃圾都是通過填埋法進行處理的。填埋法是選擇一些合適的土地、山谷、凹地等，開挖大型垃圾填埋坑，將經過壓縮處理后的垃圾丟進填埋坑進行填埋處理。填埋法很多時候會利用自然的地形條件，不需要建廠和專門管理，成本比較低廉，因此被廣泛使用。但是，垃圾填埋會占用土地資源，在長時間自然因素的作用下，會產生滲漏液、沼氣及腐臭。如果防滲措施沒有做好，那么可能對周邊的土地、水系造成污染，進而給人們的生活帶來影響。

1.2 堆肥法

堆肥法是通過微生物將垃圾中能夠腐蝕分解的有機質轉化為有機肥，然后對其實現利用的垃圾處理方法。堆肥法的特點在于能夠對垃圾實現無害化和資源化處理，將垃圾轉化為肥料。堆肥法對垃圾類型的要求較高，而現實中生活垃圾往往是混雜在一起的，垃圾分類難度大、成本高。如果直接用于堆肥，會導致肥力效果差，同時可能混入重金屬或有毒害物質。如果在垃圾分類后用于堆肥，那么成本又太高。所以，目前來說，堆肥法較少被使用[2]。

1.3 焚燒法

焚燒法是將垃圾中的可燃成分進行焚燒，使其變成無機物，在焚燒之后，焚燒灰燼體積比原本的垃圾體積要減小70%～80%，從而大大節約空間。同時，在垃圾焚燒過程中，產生的熱量可以用于發電、供暖等，相當于實現了一定的資源循環利用。不過，垃圾焚燒過程中會產生污染氣體甚至有毒有害氣體，造成空氣污染。

1.4 生物法

一些國家還提出了生物法處理垃圾的方案，就是讓一些以垃圾為食的生物直接吃掉垃圾，然后再對這些生物進行處理。比如，蟑螂、老鼠等都是食用廚余垃圾的典型生物，可以建立專門的生物處理廠處理垃圾。不過，這種方法需要較大的成本投入，而且大量有害生物聚集，存在泄露的風險。

1.5 回收法

在垃圾處理中，回收法也比較常見，對于紙、塑料、玻璃、鐵等可回收的垃圾，目前有專門的回收機構進行處理，將其再次變為資源[3]。

2 垃圾處理中的焚燒技術分析

焚燒法，是一種具有很大發展前景垃圾處理技術，相比填埋法，其能夠有效減小垃圾的整體體積，同時可以實現能量回收，用于其他用途。垃圾焚燒處理，有不同的技術措施，這需要對其實現認識，理解其中的技術要點。

2.1 流化床焚燒技術

流化床焚燒技術是一項已經發展較為成熟的技術，原本用于煤炭燃燒，后來逐漸被應用于其他領域。該項技術的原理，是將8㎜以下的煤粒和脫硫劑石灰石，加入燃燒室床層上，并在爐底布置大量的布風板，通過布風板對燃燒床產生風力作用，形成高速氣流。高速氣流帶動燃燒床上的煤粒和脫硫劑石灰石形成流態化翻滾的懸浮層，實現流化燃燒。將這種燃燒技術運用到垃圾焚燒處理之中，能夠起到顯著的作用：一是其具有較高的熱強度，對于一些發熱值低或是水分含量較大的垃圾，能夠發揮出很好的燃燒效果;二是爐內具有較大的蓄熱量，因此在燃燒垃圾的過程中，一般不需要使用其他助燃劑[4]。

不過，使用該項技術也受到一定限制，那就是對于入爐燃燒的垃圾存在尺寸上的要求，引入進口本身就有尺寸限制，超過進口的尺寸就難以放入爐內。如果垃圾體積過大，也難以發揮流化燃燒的作用，無法將其吹起形成懸浮層。所以，在使用該項技術之前，需要先對垃圾進行處理，主要是進行篩選和破碎，將垃圾尺寸處理到適合進入爐內的尺寸。一般來說，入爐垃圾的尺寸需要破碎到15㎝或以下，確保進入爐內之后能夠實現充分燃燒。在實踐中，要先對垃圾進行篩選，將尺寸大于15㎝的垃圾篩選出來，并進行破碎處理，再與小于15㎝的垃圾一起投入爐內進行焚燒處理。

基于流化床焚燒的垃圾焚燒處理，可以選擇石英砂作為床層物料，以倒錐體結構設計布風板，把風帽以L形排列。在焚燒過程中，需要做好溫度控制，一般需要控制在800℃～900℃范圍內。對于氣流斷面，如果呈現冷態，那么需要將流速控制在2m/s;如果呈熱態，則將流速控制在3m/s～4m/s。在焚燒時，一次風從風帽送到流化層，二次風從流化層上部送入，將燃油作為預熱料層，在其狀態達到600m/s時，就可以將垃圾投入爐內進行焚燒處理。

2.2 層狀焚燒技術

層狀焚燒技術，也被稱為層狀燃燒、火床燃燒、固定床燃燒等，原本是用于煤炭燃燒。在爐柵上，將煤料依照層狀進行排布，然后進行燃燒。空氣穿過排爐和煤層，與煤實現充分燃燒，排爐上的煤層固定不動，或者沿著排爐表面移動，但是不離開排爐的表面。

從其燃燒原理來說，在厚度足夠的時候，從上到下依次可以分為干燥層、干餾層、還原層、氧化層與灰渣層。空氣從燃燒爐的下方進入，向上方流動，最下層的灰渣被冷卻，而上層空氣被加熱。空氣上升進入氧化層，形成反應，產生二氧化碳并放出熱量。隨著燃燒不斷進行，氧氣越來越少，二氧化碳濃度不斷增加，上升到最大值時，就成為了氧化層與還原層之間的分界點。隨著送風量大小的改變，氧化層的厚度也會變化，因為送風量的大小會影響具體的燃燒情況。由于缺少氧氣，還原層充滿二氧化碳，二氧化碳又和碳產生反應，生成一氧化碳。還原反應屬于吸熱反應，因此這層的溫度會降低。還原層之上的干餾層，發生熱解反應，釋放出揮發成分，生成半焦。而最上層為干燥層，加入新的燃燒物，逐漸被加熱干燥。在垃圾處理中，這種焚燒技術可以實現垃圾的持續性處理，是一種使用廣泛的燃燒方式技術，具有穩定性好、處理效率較高的特點。

在垃圾焚燒中，由于垃圾和煤炭在材質、屬性等方面完全不同，需要注意優化細節，比如，對燃燒爐形狀的設計要考慮到煙氣流通問題，配風設計則要確保空氣分布合理，對一次風和二次風形成有效利用。

2.3 回轉窯焚燒技術

回轉窯焚燒技術，就是回轉窯焚燒爐燃燒技術。回轉窯焚燒爐是在鋼制圓筒內設置耐火材料襯爐的焚燒爐，在燃燒過程中，燃燒爐一邊緩慢旋轉，一邊讓燃燒物從上部向下部逐漸轉移，并且從前部或后部輸入空氣，以促進燃燒。通常情況下，還會在回轉窯后設置二次燃燒室，讓燃燒不充分的殘余物實現二次燃燒，確保其燃燒充分，實現完全處理。回轉窯的直徑一般約5m±1m，高度則約15m±5m。當然，這需要根據垃圾處理的實際量，合理確定回轉窯的尺寸。回轉窯焚燒技術能夠實現充分燃燒，對于處理一些有毒害的醫療垃圾或化工廢料具有顯著的價值。在實踐中，可以建立專門的回轉窯焚燒處置點，將醫療垃圾集中起來進行處理[5]。

3 結語

環保視角下，加強垃圾處理是必須要重視的問題。城市的不斷發展導致垃圾產量逐年增加，傳統的填埋法已經難以滿足快速增長的垃圾處理需求，需要運用新的方法和手段。垃圾焚燒處理可以大大縮小垃圾體積并回收熱量，具有很廣闊的發展前景。因此，對于流化床焚燒技術、層狀焚燒技術及回轉窯焚燒技術，都應該形成一定的認識，并將其運用到垃圾焚燒處理工作中。

參考文獻

[1] 別如山.垃圾焚燒技術和產品及其在垃圾分類條件下的新進展[J].工業鍋爐，2020（3）：1-10.

[2] 張政委，殷智華.國內外生活垃圾焚燒發電技術進展[J].現代農村科技，2020（3）：95.

[3] 李永波.我國生活垃圾焚燒技術現狀與趨勢[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2020（1）：182-183.

[4] 張益.我國生活垃圾焚燒處理產業現狀[J].人民法治，2019（14）：14-16.

[5] 張劼穎，李雪石.環境治理中的知識生產與呈現——對垃圾焚燒技術爭議的論域分析[J].社會學研究，2019，34（4）：146-169，245.