试论垃圾焚烧处理技术的应用

吴鹏兵（上海东石塘再生能源有限公司，上海市201424）

试论垃圾焚烧处理技术的应用

吴鹏兵（上海东石塘再生能源有限公司，上海市201424）

本文首先对垃圾焚烧处理方式的选择进行简单介绍，了解这种处理方式的优势，重点分析垃圾焚烧处理的改进技术，在此基础上深入研究针对垃圾焚烧二次污染的处理，希望通过本文的研究能够更加全面的了解垃圾焚烧处理技术的应用，提高垃圾焚烧处理水平，同时也为后期更好的进行垃圾焚烧处理提供参考。

垃圾焚烧；二次污染；再生能源

1 引言

近年来随着国民经济的不断发展，我国城市化、城镇化的进程不断加快，居民的消费水平也不断提高，与此同时也产生大量的城市生活垃圾。根据相关统计显示，目前全国城市生活垃圾每年的增长速度平均为10%以上，而且增长速度也逐渐加快。但是国内目前能够使用的城市生活垃圾处理的装置数量少，规模小，基本处理能力只能满足清运量的1/3。难以满足正常的垃圾处理的需求，国内垃圾处理和垃圾生产的矛盾愈加严峻，对城市建设发展造成比较大的影响。经过多年的发展，我国已经掌握了对垃圾焚烧处理的高新技术，正逐渐成为具有广阔发展空间的新兴产业。现在国内使用的垃圾处理技术有堆肥、填埋、焚烧以及综合利用等不同的方式。现阶段加强对于垃圾焚烧处理技术的研究具有重要的现实意义，能够更加全面的了解垃圾焚烧处理技术在国内的应用，分析未来垃圾焚烧处理行业的发展，从而更好的实现对于城市垃圾的处理，实现再生资源的科学利用。

2 垃圾焚烧处理方式选择

2.1 垃圾焚烧处理方式的优势

一直以来我国主要采用垃圾填埋的方式进行垃圾处理，由于其投资小、适用面广，在国内基本上占所有垃圾处理装置的90%。但是随着生活垃圾的不断增加，这种传统的处理方式的缺点逐渐显露出来，大量的耕地被占用，同时也造成严重的土地污染和水资源的污染。近年来垃圾处理逐渐成为一种新型的能源开发渠道，一些发达国际甚至给予垃圾焚烧“废物能源工厂”的评价，国内外对于垃圾焚烧处理的关注越来越多。经过近几年的快速发展，我国的一些大中型城市以及积累了大量的关于利用垃圾焚烧处理来进行城市发电的技术和灰渣资源化利用的技术。利用垃圾焚烧技术能够实现垃圾资源的再生利用，变废为宝。将垃圾焚烧后可以减轻80%以上的垃圾质量，能够减少之前的填埋方式导致的土地资源浪费以及相关处理运输费用。另外能够将焚烧处理的方式和填埋堆肥有效结合起来，实现垃圾资源的综合利用。

2.2 我国已经具备对城市垃圾进行焚烧处理的基本条件

垃圾处理方式与垃圾成分有较大的关系，而垃圾成分的构成与城市消费方式、季节、地域等因素相关。近年来随着城市化进程的不断推进，现在城市垃圾基本上呈现“少灰高热”的特征，垃圾中出现更多的有机物。而且随着国家关于垃圾处理相关政策的出台。居民处理垃圾的自觉性逐渐提高，垃圾产量也逐渐减少，各方面的因素为垃圾焚烧处理提供可能。

3 垃圾焚烧处理改进技术

3.1 垃圾焚烧的工艺参数

合适的工艺参数能够更好的满足垃圾焚烧的要求，充分发挥焚烧炉的最高性能。根据焚烧炉的实际工作情况可知，影响焚烧炉燃烧效果的工艺参数主要有炉温、燃烧强度、蒸汽温度、空气过剩系数以及灰渣热灼减量等。

3.1.1 焚烧温度

垃圾焚烧的温度要保持在850～980℃之间，如果焚烧炉温度低于850℃时，一些有毒污染物比如二噁英等不能充分分解，会在灰渣中残留大量的有毒物质，不利于后期的利用；当温度过高时又会导致炉体寿命降低。

3.1.2 烟气停留时间

一般要在保持850℃高温在2s以上，因为在标准焚烧温度条件下，二噁英等有毒污染物需要1.7s左右的时间才能达到彻底分解。

3.1.3 空气过剩系数

保持在1.5～2.2左右，这样才能同时保证足够的烟气温度和充分的燃烧，避免出现一氧化碳等气体排放超标的现象。

3.1.4 燃烧强度

根据焚烧炉型号的不同需要设置不同的燃烧强度，基本范围为（6～20）×105kJ/（m2·h）。较低的燃烧强度不符合经济性的原则，但是强度过高又会导致垃圾无法充分燃烧，产生比较大的灰渣热灼减量，普通垃圾成分无法满足燃烧要求。

3.1.5 灰渣热灼减率

一般要保证焚烧炉的灰渣热灼减率不能高于5%。太低的灰渣热灼减率会导致燃烧强度降低，延长停留时间，不利于垃圾焚烧。

3.1.6 蒸汽温度

蒸汽温度是影响垃圾焚烧过程中热能回收效果最重要的因素之一。可以使用饱和蒸汽或者过热蒸汽两种方式，饱和蒸汽条件下的发电效率比较低，只能达到5%左右；采用过热蒸汽虽然能得到比较高的温度和发电效率，但是会导致管壁腐蚀，影响安全

3.2 不同垃圾焚烧处理设备的对比

垃圾焚烧最关键的就是焚烧炉，自20世纪30年代开始，国际上关于垃圾焚烧处理的研究不断加深，相关技术也不断完善。焚烧技术也从最早的固定焚烧法发展为流化床焚烧法，到20世纪末以及实现了利用压缩氧气焚烧固体垃圾的垃圾处理方法，将废气排放控制和灰渣处理水平提高的一个新的高度。进入21世纪以后，随着人们环保意识的不断增强，关于垃圾焚烧处理的研究也不断深入，技术水平也不断提高。现在在国内使用的技术水平最高的垃圾焚烧方法是热分解-焚烧法和热分解-气化法，使用的焚烧炉设备分为炉排炉、回转炉、流化床焚烧炉和氧化热解炉等。不同的炉型具有不同的特点，适用条件也不同，在选择的时候要充分考虑城市具体情况，发挥焚烧炉的最佳性能。

4 垃圾焚烧二次污染处理

垃圾焚烧必然会产生废气废渣，现在国内外关于垃圾焚烧处理的研究方向更多的倾向于对于二次污染的控制。在垃圾焚烧过程中产生的二次污染主要包括烟尘、重金属、二噁英以及各种酸性气体等，比如二氧化硫、氯化氢等。

4.1 尾气控制

在垃圾焚烧的过程中最重要的是控制尾气的排放，垃圾焚烧的过程中会产生大量的尾气，含有许多有害物质，比如重金属尘粒、有毒气体、PCA等。尤其是二噁英，对人体的危害是比较大的，近年来也受到社会各界越来越多的关注。在垃圾焚烧处理过程中一方面可以通过对燃烧技术和废气处理技术的改进来控制垃圾的燃烧状态，比如垃圾燃烧的温度、空气量、烟气停留时间等，另一方面可以在焚烧炉排气的时候利用烟气净化设备对尾气进行净化处理，可以有效降低尾气中的二噁英含量。

4.2 其他污染控制

在对垃圾灰渣预处理和堆放的过程中会产生垃圾渗沥液，其中含有许多燃烧过程中未彻底降解的有机物和无法分解的重金属，会对土壤和地下水造成污染。可以采用将灰渣喷入焚烧炉的方式来进行彻底处理。对于富含重金属和二噁英等污染成分的污染物需要采用特殊的方法进行降解，一方面可以使用高温熔融热处理的方法，另一方面是光化学分解法、超声波分解法和微生物处理法，将最终得到的产物再次回收利用或者填埋。

5 结论

垃圾焚烧处理是一种效果良好的垃圾处理技术，经过最近几年的研究发展，目前国内许多城市已经积累了丰富的关于垃圾焚烧处理的经验，尤其是沿海发达城市，对于垃圾焚烧处理的应用得心应手。但是由于不同城市经济社会发展水平存在一定的差异，在选用焚烧设备焚烧处理技术时也各有不同。未来垃圾焚烧处理需要综合各方面是因素，选择最适合城市发展的垃圾焚烧处理方案，实现良好的经济效益和环保效益。

［1］张彩香，邓晓龙，孙学成，等.垃圾焚烧处理技术的应用［J］.能源环境保护，2003，17（6）：22～25.

［2］王习平.生活垃圾焚烧发电厂设计新思路探讨［J］.中国环保产业，2014（5）：36～39.

［3］聂永丰，刘富强，王进军，等.我国城市垃圾焚烧技术发展方向探讨［J］.环境科学研究，2000，13（3）：20～23，30.

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2095-2066（2016）29-0022-02

2016-9-19