城市垃圾焚燒發(fā)電對環(huán)境的影響及保護對策

王瓊

（廈門市環(huán)境能源投資發(fā)展有限公司，福建 廈門 361000）

當前，我國城市化進程不斷加快，城市的垃圾量逐年增加，因此，建設垃圾焚燒發(fā)電廠可以很好地解決垃圾給人們帶來的煩惱。目前，我國城市垃圾的處理方式主要以垃圾焚燒為主，將垃圾進行焚燒，既可以解決垃圾埋入土地后對土地造成的污染，還能為城市提供電源[1]。在處理城市垃圾的過程中，做好相關發(fā)電項目的建設工作，在一定程度上對于我國環(huán)保部門具有一些幫助。雖然垃圾焚燒具有很多益處，但對環(huán)境也有一定的影響，因此，必須采取有效的措施來減少焚燒垃圾對環(huán)境造成的污染。

1 城市垃圾焚燒發(fā)電的基本情況概述

1.1 城市垃圾的組成

由于我國地域廣闊，人口眾多，且各地區(qū)的生活習慣與生活環(huán)境都有所不同，導致各地區(qū)的城市垃圾組成具有很大區(qū)別。目前，大部分的城市垃圾都是由日常生活垃圾、街道垃圾、企業(yè)辦公垃圾、集貿市場垃圾等組成，其中，回收、處理較為困難的是日常生活垃圾中的廚余垃圾。

在城市垃圾的組成中，日常生活垃圾占比較大。通常情況下，日常生活垃圾的分類為廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。其主要包括剩菜剩飯、骨頭、菜根菜葉、果皮、廢紙、塑料、玻璃、金屬、布料、廢電池、廢日光燈管、廢水銀溫度計、過期藥品、磚瓦陶瓷、渣土等。以此可以看出，居民日常生活垃圾的組成十分復雜，而且會隨著季節(jié)的變化有所不同，其波動性較強，含水量較高，對于回收處理相對困難。例如，街道垃圾主要由灰塵、泥土、樹葉以及各種產品的包裝袋、塑料袋組成，與居民日常生活垃圾相比其含水量較低，但灰塵、泥土的回收處理難度相對較高；而企業(yè)辦公垃圾多由城市內大中小型企業(yè)、學校以及各種工廠所產生的，多以廢紙、金屬為主，其含水量也相對較低；此外，集貿市場垃圾則多以菜葉、果皮、塑料袋居多，但這部分垃圾的含水量相對較高[2]。

1.2 垃圾焚燒法

相比于其他的垃圾處理方式，垃圾焚燒可有效減少垃圾的占地面積以及數量，這也是快速處理垃圾的有效方法。一般情況下，垃圾焚燒廠的占地面積相對較小，且在垃圾焚燒后會產生大量的能量，可將這些能量轉化為電能進行發(fā)電，因此，該方法是較為科學、合理的處理方法。隨著科學技術的發(fā)展，垃圾焚燒處理技術得到了大幅提升，但在垃圾焚燒過程中仍然會產生各種廢水、廢氣、固廢物等有毒有害物質，這些有害物質會對水源、空氣、土地造成污染，也對人們的身體健康造成威脅，所以，要進一步提升垃圾焚燒的效率和效果。

1.3 焚燒爐類型

1.3.1 流化床焚燒爐

流化床焚燒爐設計時間較早，但設計之初并不是為了燃燒垃圾，而是用于焚燒工業(yè)淤泥。但從1970年開始，世界各國加強了對垃圾處理的重視程度，而流化床焚燒爐被漸漸應用于焚燒城市垃圾。最開始廣泛應用流化床焚燒爐的國家是日本，當時，10%以上的日本城市垃圾都會運用流化床焚燒爐進行焚燒。但在其使用過程中，逐漸發(fā)現流化床焚燒爐在焚燒垃圾時會產生大量的飛灰，且操作難度較高。因此，在后期逐漸減少了流化床焚燒爐的使用。在實際應用中，流化床焚燒爐自身可以產生600 ℃的熱量，在進行垃圾焚燒時其溫度可以達到850 ℃左右。所以，在運用流化床焚燒爐進行垃圾焚燒時，通常可以使垃圾徹底燃燒，但要求所焚燒的垃圾體積較小，若體積較大的垃圾投入到流化床焚燒爐中，容易使其發(fā)生故障。此外，使用流化床焚燒爐需要加入大量的煤炭，這樣不僅會消耗大量的煤炭資源，還會產生大量廢氣，對空氣造成污染[3]。

1.3.2 熱解焚燒爐

熱解焚燒爐的工作原理是，在對垃圾中的有機物進行脫氧的過程中，使其加熱到500～600 ℃ 左右，然后使有機物發(fā)生熱解，從而產生可燃性氣體，隨之將這些可燃性氣體引至垃圾存放處，對垃圾進行燃燒，再將垃圾燃燒產生的熱能轉化為電能，用于城市發(fā)電。熱解焚燒爐可以處理多種類型的垃圾，因此，該技術適用范圍較廣。但熱解焚燒爐在運行過程中也有一定的限制，就是自身受垃圾燃燒熱值的影響較大。如果垃圾熱值不穩(wěn)定，從而使熱解焚燒爐也很難控制，會使垃圾很難被燃燒殆盡，導致無法達到環(huán)保部門的標準要求。除此之外，熱解燃燒爐的運行成本也較高，需要較多的專業(yè)性技術人員作為支撐。因此，熱解燃燒爐多被一些經濟相對發(fā)達的國家所使用。

1.3.3 回轉窯焚燒爐

回轉窯焚燒爐是由鋼制圓筒組成，且在焚燒爐內將圓筒傾斜擺放，并在圓筒內刷上耐火材料，確保在垃圾燃燒過程中不會對圓筒造成損害。在運用回轉窯焚燒爐對垃圾進行燃燒處理時，首先將垃圾倒入圓桶內，然后蒸干圓桶內垃圾的水分，再通過加熱使其燃燒，在燃燒過程中，圓筒會發(fā)生轉動，以此確保垃圾可以充分燃燒。在實際應用中，回轉窯焚燒爐可以對大部分垃圾進行處理，尤其是有毒有害性較強的垃圾，通過回轉窯焚燒爐可以對其進行全面燃燒，但一定要確保其燃燒充分。

1.3.4 機械爐排爐

機械爐排爐的運行原理是進行層狀燃燒，這種燃燒方式不需要對垃圾進行細致的分揀，也不過于依賴垃圾的熱值，且在機械爐排爐運行過程中，其日常養(yǎng)護較為簡單，因此，我國垃圾焚燒廠大多使用的都是機械爐排爐。在運用機械爐排爐對垃圾進行燃燒處理時，需要經過兩個燃燒階段，其熱量均來自于機械爐排爐自身的輻射和垃圾內部的熱量。在進行實際垃圾焚燒過程中，機械爐排爐會上下翻滾，以此來確保垃圾的充分燃燒[4]。這樣既可以使垃圾在燃燒過程中產生空氣流通，又可以幫助垃圾完全燃燒。

通過對上述四種焚燒爐的運行原理進行分析，可以看出機械爐排爐與其他燃燒爐相比，有著相對明顯的優(yōu)勢。第一，機械爐排爐的工藝技術較其他焚燒爐更為成熟，并且在其運行過程中，對于垃圾的處理要求相對較低。第二，我國城市垃圾中水含量較高，熱值較低，在運用機械爐排爐對這類垃圾進行燃燒處理時，可有效確保其燃燒的充分性。第三，機械爐排爐的應用范圍較廣，其對于有毒有害性的垃圾可以進行很好的處理。第四，機械爐排爐對垃圾的分揀要求較低，在一定程度上減少了垃圾分揀處理的投入。第五，機械爐排爐設備維護較為簡單，經濟價值相對較高，而且使用機械爐排爐也符合我國相關的環(huán)保要求。

2 城市垃圾焚燒發(fā)電產生的廢物

2.1 廢水

在城市垃圾焚燒發(fā)電過程中所產生的廢水主要是垃圾滲濾液，其是在垃圾堆放和發(fā)酵過程中，且在物理、生物、化學的作用下所產生的蘊含有機成分或無機成分的液體。

2.2 廢氣

在城市垃圾焚燒發(fā)電過程中，會產生一定的廢氣。這類廢氣主要來源于垃圾在堆放過程中由于其中有機物質的腐爛或在垃圾焚燒過程中產生的氣體[5]。這些氣體一般都有難聞的氣味，因為在垃圾堆放過程中，其蘊含的蛋白質等物質在細菌的作用下，會產生有氧或無氧的反應，所以在腐爛、發(fā)酵、分解過程中會產生異味，同時也對空氣造成了污染。除此之外，城市垃圾中還包含大量的病毒、細菌，這類物質會混合在異味中，且通過空氣擴散同樣會對人們的身體健康造成威脅。

2.3 固體廢物

固體廢物的產生主要是在垃圾焚燒發(fā)電過程中所殘留的焚燒爐渣、除塵灰、污泥以及廢活性炭和職工生活垃圾，其中飛灰等為危險廢物。

3 城市垃圾焚燒發(fā)電對環(huán)境的影響

垃圾焚燒雖然可以有效減少垃圾的占地面積，并且能將所產生的熱能轉化為電能用于發(fā)電。但在垃圾焚燒發(fā)電過程中，也會對城市環(huán)境造成一定影響。

由于垃圾種類繁雜，其成分也十分復雜，在對其進行燃燒時會產生一種多環(huán)芳香經化合物，這種物質會對空氣造成嚴重污染。且當部分有毒有害類城市垃圾進行焚燒時，會產生大量的煙霧、灰塵，甚至是一氧化碳、二氧化碳類的有毒物質，這些都會對人們的身體健康造成威脅。此外，在城市垃圾中，廢舊電池等部分垃圾就不宜采用焚燒的方式進行處理。還有，塑料類垃圾在焚燒時會產生氯化物等有害氣體，也會對空氣造成嚴重污染。而樹葉垃圾在進行焚燒時，由于其自身會分泌粘液，從而會吸附滯留在空氣中的有毒有害物質，一旦燃燒，就會產生大量的致癌物，從而嚴重影響空氣質量與人們的身體健康。因此，在對這類垃圾進行處理時，應進行集中無害化處理[6]。

4 城市垃圾焚燒發(fā)電過程中的環(huán)境保護對策

4.1 做好污染物的處理

要減少城市垃圾焚燒發(fā)電對環(huán)境的影響，首先應做好城市垃圾焚燒中污染物的處理工作，其處理步驟可以分為在焚燒開始之前的分類控制、燃燒環(huán)節(jié)中的爐內狀況控制以及燃燒完之后的尾氣處置階段。

（1）在燃燒開始之前要進行分類控制工作，應先從城市垃圾中挑選出重金屬物質以及體積較大的物質并將其碾碎，在處理掉其中的氯化物后，再投放到焚燒爐中。而對于垃圾儲存過程中產生的滲瀝水，需將其倒入專用的污水池內，在對其進行分解、燃燒等一系列集中處理措施后，可進行排放。在實際進行垃圾焚燒處理時，可以選用機械爐排爐進行垃圾焚燒處理，以此實現對城市垃圾的充分燃燒。

（2）在進行燃燒環(huán)節(jié)中的爐內狀況控制工作時，可通過對機械爐排爐的自身輻射的控制來控制爐內熱量，并且，在機械爐排爐的運行過程中，要通過上下翻滾的方式來實現垃圾的充分燃燒，同時，可借助空氣的流通來達到助燃的目的，以此提高垃圾燃燒的充分性。

（3）垃圾焚燒發(fā)電的最后環(huán)節(jié)就是對燃燒完成之后的尾氣進行處理，因垃圾焚燒產生的尾氣中含有多種有毒有害物質，比如硫化物、氮氧化物、碳化物等。如果用普通的脫硫凈化技術對尾氣進行處理，達不到相應的尾氣排放標準，因此，要選擇復合型的處理工藝來對垃圾焚燒后產生的尾氣進行處理、凈化。

4.2 布設安全防護距離

在建設城市生活垃圾焚燒發(fā)電廠時，要考慮周圍居民的生活質量問題，要與居民區(qū)保持一定的安全防護距離，避免垃圾焚燒時產生的煙塵、廢氣對周圍居民的生活質量造成影響。同時，在焚燒發(fā)電廠建立時，還需考慮周圍的地理環(huán)境，要通過科學合理的方法對周圍環(huán)境進行評估，以此確保在焚燒發(fā)電廠的運行過程中不會對周圍環(huán)境造成影響。同時，在布設安全防護距離時，應以環(huán)境風險評估以及污染物種類的識別為建設原則，從而減少垃圾焚燒發(fā)電廠對周圍生態(tài)環(huán)境造成的污染。

4.3 做好煙氣處理

在垃圾焚燒發(fā)電過程中會產生大量的煙氣，這類煙氣主要包含粉塵顆粒、酸性化合物、二英物質，此外還有一些重金屬物質等，這些物質都屬于有毒性物質，所以，其處理方法十分關鍵[7]。目前，在對垃圾焚燒時所產生的煙氣進行處理時，一般多采用可以實現粉塵分離操作的袋型消塵器。由于垃圾焚燒時所產生的煙氣具有高水汽濃度以及弱酸性的特點，所以在對袋型消塵器進行設計時，應嚴格把控濾布的規(guī)格。若濾布規(guī)格的選擇不當，則極易出現有毒物質粘連在濾袋表面的情況。目前，在選擇垃圾焚燒后凈化煙氣用的袋型消塵器的濾袋規(guī)格時，通常選擇性價比較高的Ryton以及P84這兩款濾布。而在對垃圾焚燒時所產生的酸性物質進行處理時，目前有三類處理模式較為成熟，分別為濕式酸性成分消除工藝、干式酸性成分消除工藝、半干式酸性成分消除工藝。

4.4 嚴格落實管控機制

為了減少垃圾焚燒發(fā)電過程對環(huán)境造成的污染問題，應嚴格落實相應的管控機制。第一，應加強垃圾的收集、運儲、污染治理的管控模式。在實際工作中，可通過實行制定車輛、指定司機、指定路線、制定運行時間的“四指定”制度來進行管控。第二，還可以采取將自動監(jiān)測機制與公共監(jiān)測機制相結合的方法，讓垃圾焚燒發(fā)電環(huán)境監(jiān)管機制置于人們的監(jiān)督之下，從而提高監(jiān)管效率。第三，加大對環(huán)境污染治理資金的投入力度。要建設相應的環(huán)境污染監(jiān)管基礎設施，就必須使其建設資金與工程主體同時到位，從而確?；A設施的建立效率。第四，要加強企業(yè)環(huán)保機構內部的自律性，可在企業(yè)內部建立相應的獎罰機制，以此來提高企業(yè)員工的工作熱情。第五，建立領導責任制。以企業(yè)領導為首，確保企業(yè)環(huán)保機構的制度到位，人員到位，設備到位，獎罰機制到位，以此來提高其工作效率。第六，提高企業(yè)環(huán)保機構員工的業(yè)務素質能力，確保其熟知相關的法律法規(guī)以及執(zhí)行標準，掌握相關治理環(huán)境污染設備的運行原理，以及確保在其出現故障時可以及時解決。

5 結語

綜上所述，垃圾焚燒發(fā)電處理方式是目前我國主要的垃圾處理方式。雖然垃圾焚燒處理本身存在一些優(yōu)勢，如可以有效減少垃圾占地面積、減少垃圾數量、防止土地污染等，但在焚燒過程中也會造成一些有毒有害物質以及各種疾病的傳播。由于在垃圾焚燒發(fā)電過程中會對空氣、水源等造成污染且耗費較大，使一些人難以接受這種垃圾處理方式。因此，在實際處理過程中，要改進和創(chuàng)新垃圾焚燒發(fā)電處理方式，真正需要解決其環(huán)境污染問題，同時還要加大政府的關注力度，采取相應的環(huán)境保護策略，并及時更新垃圾焚燒發(fā)電設備。如此，才能真正實現垃圾焚燒處理的無害化。