试论固体废弃物的焚烧处理技术

2019-08-29夏杨

中国资源综合利用 2019年8期

夏杨

（柳州市环境保护宣教信息中心，广西柳州 545006）

随着社会的不断发展，工业生产和社会生活中产生的垃圾越来越多，固体废弃物处理已经成为当前急需解决的主要问题之一，也是生态环境保护的最大难题。固体废弃物的处理方式有很多，一般来说，有资源化的综合利用、焚烧、填埋等。其中，焚烧在众多处理方式中占优势，也是当前各国主要的垃圾处理方式。本文针对当前流行的固体废弃物焚烧处理技术进行分析和研究，以期促进固废的正确处理。

1 城市固体废弃物的处理流程

固废的处理流程如图1所示，在垃圾焚烧之后，有一部分用于输电、发电，一部分做稳定化处理，进行填埋。

图1 垃圾焚烧处理流程

2 固体废弃物焚烧问题现状

2.1 垃圾分类不合理

当前，垃圾焚烧过程中存在很多问题。例如，城市的生活垃圾没有进行分类处理，而是将所有垃圾混合，直接进入当地的垃圾焚烧厂进行焚烧。我国现有的焚烧设备基本都是从国外引进的，垃圾焚烧期间很容易出现焚烧不均衡的现象，导致进口设备运行不稳定，垃圾焚烧设备运行成本上升，很容易对环境造成二次污染。

2.2 运行监测不明确

目前，我国投入使用的垃圾焚烧厂数量已经超过100个。在焚烧处理过程中，运行监测数据不明确，造成大量焚烧厂出现污染物严重超标现象，对自然环境造成一定程度的污染。这些分类焚烧设备基本是从国外引进的，而受到地域气候和经济发展等方面的影响，垃圾处理过程中用到的具体方式也不一样。如果基础的数据不明确，会给垃圾焚烧标准的制定和实施带来一定的负面影响。

2.3 焚烧补贴标准不明确

近年来，政府针对垃圾焚烧问题出台了部分优惠政策，为国内的垃圾焚烧处理提供了发展契机。下面是相关优惠政策的解读：一是收购垃圾焚烧厂的全部发电，对垃圾焚烧过程中产生的电价给予优惠。二是垃圾焚烧厂的纳税政策，国家相关部门提出对现有的税款采取相应的补贴或者是加强减免力度，以降低垃圾焚烧成本，促进圾焚烧厂更好发展。三是关于垃圾焚烧厂的焚烧数量，根据焚烧数量的多少，政府相关部门会给予相应的优惠补贴。

这些政策的有效实施在一定程度上促进了垃圾焚烧的发展。但是，在政策实施的过程中，还有一些问题需要进一步解决。在政策实施过程中缺乏科学性和合理性的指导，造成政策执行时的随意性，导致部分地区垃圾焚烧厂的补贴优惠不断增加，而某些地区地方政府无法兑现补贴政策，没有将相关优惠政策落实，导致垃圾焚烧厂在焚烧时降低了焚烧标准。从长远角度看，低标准的焚烧在一定程度上会对环境造成威胁，一旦发生环境污染，对社会发展和人体健康带来的危害是无法挽回的。以上情况说明政府补贴标准的不科学和不统一，也是当下垃圾焚烧厂生产混乱现象出现的原因。

2.4 垃圾处理监管

调查发现，很多垃圾焚烧厂在实际操作中存在很多问题。最主要的是过分追求经济回报，忽略了监督管理。因此，加强监管是当下最需要解决的问题。我国垃圾焚烧行业实行的是多个部门交叉管理的方式，在监管过程中，各部门职能、权限不明确，这样的工作模式一定程度上限制了监督管理工作效率的提升。为了更好地规避这些问题，促进垃圾焚烧技术的改进，相关政府部门已经颁布了相关垃圾焚烧规范和标准，但是在具体的实施中还是会产生很多问题。例如，规范和标准的实施性比较差，在一定程度上增加了焚烧厂生产数据动态监测的难度。在当前垃圾处理的过程中，由于缺乏科学合理的惩罚机制，对垃圾焚烧企业的监管缺乏力度，导致垃圾焚烧工作不能顺利开展。此外，若有垃圾焚烧企业停产，日常生产生活中产生的圾圾得不到及时处理，造成环境污染，使得政府相关部门处理垃圾焚烧企业违规情况的难度加大，执行时需要顾虑的因素较多，这些问题都需要重视和解决。

3 固体废弃物焚烧技术

3.1 固定炉排焚烧炉

固定炉排焚烧炉又叫做箱式垃圾焚烧炉，焚烧炉内有固定的炉排，但是炉排的方式也是多种多样的，如水平式固定、倾斜式固定、圆弧曲面式等，但实际运用的基本都是倾斜式固定炉排炉。从炉口直接投入燃烧室进行充分燃烧，当燃烧到一定程度时去渣、拨火[1]。这种方式成本较低，操作简单，但也存在一些问题。例如，在实际操作过程中，人工投料和除渣时对垃圾没有进行充分搅拌，焚烧出来的效果较差，并且具体操作需要耗费大量人力，劳动强度比较高，工作环境相对恶劣[2]。

3.2 等离子体

在现代固体废弃物处理技术中，等离子体固废焚烧是一种比较先进的技术，主要特点是高温高效，能量集中[3]。在等离子的高温作用下，固体废弃物在焚烧过程中能够产生氢气、一氧化碳、甲烷和部分有机气体，这些有机气体在燃烧过程中充分混合，能够将病原菌和微生物彻底消灭，燃烧后的垃圾残余较少，很好地抑制了二噁英的产生。若产生过量的二噁英，不仅会危害环境，还会威胁人体健康。等离子法能够很好地抑制二噁英的产生，其主要优点是无论在焚烧中还是在焚烧后灰烬较少、安全卫生无污染，但是投资较大，成本较高，所以它适合运用在类似于医疗垃圾等有毒固体废弃物的焚烧处理中[4]。

3.3 固废分级热解气化

固废分级热解气化主要原理是通过对固体废弃物的分析，利用热不稳定性，在焚烧过程中将固体废弃物进行热解和气化，将固体废弃物中的有机物进行裂解反应，在形成新气体的过程中能够产生可燃气体，并将其有效利用，利于固体废弃物的处理。在垃圾焚烧中，热解和气化有非常显著的特点。例如，热解能够明显减少固体废弃物数量，和等离子体法一样，也能够很好地抑制二噁英的产生，实际操作不会对周围环境产生恶劣影响。热解气化技术的设备和装置适应性较强，能够有效消除工业废弃物污染。

固废分级热解气化和固体废弃物焚烧还存在一定的区别，固体废弃物焚烧是在有氧条件下进行的放热反应，反应时主要产生二氧化碳和水，而上述固废处理技术则是在还原条件下进行的吸热反应。在当前社会发展中，为了实现资源的可持续发展，实现经济循环和节能减排，热解气化在当前的固体废弃物焚烧处理中得到了广泛的推广和运用。

4 固体废弃物的焚烧处理

固体废弃物焚烧处理中会产生很多废气，如不完全燃烧的炭氧化合物、有机酸聚合物、粉尘、硫化物、氧化物、磷酸等，除此之外还有重金属污染物，尤其是二噁英这样毒害较大的物质。这些物质对生态环境造成极大危害，因此固废焚烧后产生的废气也要进行妥善处理，主要有两方面。一是在固废的产生过程进行有效控制，二是在焚烧中对有毒害物质的生成进行有效控制，也就是从根源上减少有害物质的产生。因此，在反应过程中，要让固废充分燃烧，从而达到减少有害物质的目的。

固废焚烧可能会产生二噁英，二噁英有两个来源，一是固废本身就含有二噁英，二是在固废焚烧过程中，含氮有机物没有充分焚烧，或者冷却过程中产生了二噁英。因此，首先要对二噁英来源进行控制，对固体废弃物进行分类收集，将重金属含量较高的物质和含氮物质进行分类，防止共同燃烧，产生二噁英，还可以对炉内温度进行有效控制，避免炉外温度较低造成二噁英的再次合成。