德阳市生活垃圾焚烧技术方案可行性研究

2011-07-24罗彤彤陈春光

四川建筑 2011年6期

罗彤彤，陈春光

(西南交通大学土木工程学院，四川成都610031)

1 工程概况

德阳市位于川西平原西北部，是四川省重要商品粮基地和中国制造工业重装基地;市域内矿产、天然气、森林、旅游资源丰富。目前，市区建成区面积43.8 km2，人口为45.6×104人。自2008年“5·12”特大地震以来，大批极重灾区民众及产业向资源环境承载力较好的德阳中心城区及其他平原地区转移。随着城市化进程的加快，大量农村人口进入城区，市区面积快速扩大，人口迅速增加，城乡综合整治的有效实施等，均促使了城市生活垃圾产量呈快速增长的趋势。预计至2020年，德阳市生活垃圾年产量将达24×104t。

德阳市现运行垃圾处理厂投产于2005年，设计日处理能力为300 t，采用以卫生填埋为主，焚烧及堆肥为辅的垃圾综合处理工艺，已取得一定效果。但是，随着德阳市人口的增加、企业的集中，德阳市的垃圾产量不断增大，现有垃圾处理设施已落后于城市的发展，无法满足处理要求，而且目前的处理设施也存在着一些不足。根据对德阳市垃圾处理现状的调研获知，现处置厂产生的有害气体及垃圾渗滤液对周边环境的危害持续加大;渗滤液处理费用高;垃圾填埋长期占用土地资源;堆肥工艺技术落后导致资源利用率不高;焚烧处理规模较小。

德阳市是川西经济发展重镇，地处本省的主要发展地区的上风上水位置，其垃圾对环境污染具有全局性。一旦垃圾造成环境污染或潜在的污染变为现实，消除这些污染往往需要比较复杂的技术和大量的资金投入，耗费较大的代价进行治理，并且很难使污染破坏的环境完全复原。因此，立项建设德阳市生活垃圾处理场扩容增能工程是十分必要的。

目前城市垃圾处理方式主要有填埋、堆肥、焚烧和综合处理四种。其中焚烧法是最可推荐的新兴技术。焚烧法优点突出:可以及时处理大量垃圾;减容、减量效果明显、无害化较彻底;占地面积小、场地选择易;生活垃圾的成份不断变化，生活垃圾中高热值可燃物含量不断增加，通过能量回收可以得到较好的经济回报;垃圾焚烧烟气处理逐步受到重视，烟气处理技术不断进步，余热利用系统和尾气处理系统得到进一步完善。因此，焚烧法正被大力提倡和推广。

2 方案选择分析

通过对德阳市社会经济的发展、国家的相关政策、焚烧及烟气处理技术的有效分析，初步选定以焚烧为主、结合原有的卫生填埋和小规模堆肥的综合处理为德阳市垃圾处理的基本工艺。垃圾焚烧处理是德阳市生活垃圾处理场扩容增能工程的选择方案。

3 焚烧系统及工艺流程

3.1 垃圾焚烧技术简述

采用焚烧法处理城市垃圾已有几十年的历史，在此期间发展了多达上百种的不同技术，但工艺技术的组合形式基本相同。其中焚烧炉技术和烟气净化技术是评价焚烧厂先进性的关键技术。垃圾焚烧工艺流程确定的主要原则为:(1)选择适合分类收集垃圾特性的焚烧工艺;(2)选择先进的焚烧设备，使废物燃烧彻底，设备运转可靠;(3)选择适合我国国情的先进烟气净化技术，最大限度减少二次污染;(4)控制项目投资规模，降低运行成本。

3.2 焚烧炉型的选择

焚烧炉是垃圾焚烧、能量交换的设备，是垃圾焚烧厂的主体设备。炉型的选择涉及到垃圾焚烧厂的整个工艺，焚烧厂布置及有关配置和前、后处理设备的技术参数。焚烧炉有很多类型，目前国内外应用较多、技术比较成熟的生活垃圾焚烧炉炉型主要有:机械炉排炉、流化床焚烧炉、热解焚烧炉和回转窑焚烧炉等四类。根据原建设部、国家环保总局、科技部发布的《城市生活垃圾处理及污染防止技术政策》要求，并指出:“目前垃圾焚烧宜采用以炉排炉为基础的成熟技术，审慎采用其他炉型的焚烧炉。”且炉排炉具有以下特点:技术成熟;能适应垃圾高水分、低热值的特性，确保垃圾的完全、稳定燃烧，飞灰量少;操作可靠方便，对垃圾适应性强，不易造成二次污染;经济性高，垃圾不需要预处理直接进入炉内，运行费用相对较低;设备寿命长，稳定可靠，运行维护方便，国内已有成熟的技术和设备。因此选用炉排炉作为拟建项目的炉型。

本工程设两条生产线，单台焚烧炉处理能力为300 t/d。

3.3 烟气工艺选择

焚烧尾气中所含物质的产生和含量与废物的成分、燃烧速率、焚烧炉型式、燃烧条件、废物进料方式有密切关系，主要的污染物质有不完全燃烧产物、粉尘、酸性气体、重金属污染物及有机污染物等几种。一般地，应用于垃圾焚烧厂的烟气处理设备包括酸性气体去除设备、除尘设备、重金属及二噁英去除设备和NOX去除设备。根据以上原则和各烟气处理设备的特点，推荐选用“半干式洗涤塔+活性炭吸附+布袋除尘器”作为烟气系统的净化工艺，药剂溶液的制备由石灰浆溶解制备系统完成。已有实践证明，采用此工艺可使排放烟气中的粉尘、酸性气体、重金属和二噁英浓度远低于国家标准限值，部分指标可达到欧盟Ⅱ标准要求。