探析城市垃圾的焚燒處理
1 引 言
處理城市垃圾的方式主要有：填埋、焚燒和堆肥三種，針對(duì)不同類型的垃圾，宜采用不同的處理方法。一般情況下，有機(jī)物含量高的垃圾，宜采用堆肥法，但堆肥處理對(duì)垃圾要進(jìn)行分揀、分類，且不能減量化，仍需占用大量土地；無(wú)機(jī)物含量多的垃圾適宜填埋法，但此方法，占用了大量土地，同時(shí)垃圾中有害成分對(duì)大氣、土壤及水源造成了嚴(yán)重污染，不僅破壞了生態(tài)環(huán)境，而且也嚴(yán)重危害人體健康。所以，世界各國(guó)普遍采用焚燒法處理垃圾。
2 焚燒處理
2.1城市垃圾焚燒技術(shù)概述
焚燒法是一種高溫?zé)峤馓幚砑夹g(shù)，即以一定量的過(guò)量空氣與被處理的有機(jī)廢物在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化燃燒反應(yīng)，廢物中的有害有毒物質(zhì)在800~1200℃的高溫下氧化、熱解而被破壞，是一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢物無(wú)害化、減量化、資源化的處理技術(shù)。
焚燒的目的是盡可能焚毀廢物，是被焚燒的物質(zhì)變?yōu)闊o(wú)害和最大限度地減容，并盡可能減少新的污染物質(zhì)產(chǎn)生，避免造成二次污染。對(duì)于大、中型的廢物焚燒廠，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)使廢物減量、徹底焚毀廢物中的毒性物質(zhì)，以及回收利用焚燒產(chǎn)生的廢熱這三個(gè)目的。目前在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家焚燒法已被作為城市垃圾處理的主要方法之一，得到廣泛應(yīng)用，我國(guó)也在加快開(kāi)發(fā)研究的速度，以推進(jìn)城市垃圾的綜合利用。
焚燒法不但可以處理固體廢物，還可以處理液體廢物；不但可以處理城市垃圾和一般工業(yè)廢物，而且可以用于處理危險(xiǎn)廢物。在焚燒處理城市生活垃圾時(shí)，也常常將垃圾焚燒處理前暫時(shí)儲(chǔ)存過(guò)程中產(chǎn)生的滲濾液和臭氣引入焚燒爐焚燒處理。焚燒法適宜處理有機(jī)成分多、熱值高的廢物；當(dāng)處理可燃有機(jī)物組分很少的廢物時(shí)，需要補(bǔ)加大量的燃料，這會(huì)使運(yùn)行費(fèi)用增高。但如果有條件輔以適當(dāng)?shù)膹U熱回收裝置，則可彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)，降低廢物焚燒成本，從而使焚燒法獲得較好的經(jīng)濟(jì)效率。
2.2垃圾特性
城市垃圾是指城鎮(zhèn)居民生活活動(dòng)中廢棄的各種物品，包括生活垃圾、商業(yè)垃圾、市政設(shè)施及其管理和房屋修建中產(chǎn)生的垃圾或渣土。其中有機(jī)成分有紙張、塑料、織物、炊廚廢物等；無(wú)機(jī)成分有金屬、玻璃瓶罐、家用什物、燃料灰渣等。國(guó)外有的還包括大量的大型垃圾，諸如家庭器具、家用電器和各種車輛等。 城市垃圾的構(gòu)成特性與地理?xiàng)l件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、居民消費(fèi)水平有關(guān)。 隨著今后我國(guó)城市發(fā)展，尤其是北方城市燃?xì)饣实牟粩嗥占，城市生活垃圾中的有機(jī)物含量及垃圾的熱值將進(jìn)一步增加。
2.3處理技術(shù)
垃圾焚燒處理技術(shù)主要包括垃圾焚燒、煙氣處理和余熱利用三部分。煙氣處理和余熱利用技術(shù)在我國(guó)其它行業(yè)有一定的基礎(chǔ)，垃圾焚燒技術(shù)在消化、吸收國(guó)外生活垃圾焚燒技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)生活垃圾特性的研究、開(kāi)發(fā)活動(dòng)正在取得一定的進(jìn)展。
3 焚燒處理發(fā)展情況
3.1國(guó)外垃圾焚燒處理技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
垃圾焚燒處理方法是早在1901年由美國(guó)人提出的。當(dāng)初，主要任務(wù)是使垃圾減容，但由于當(dāng)時(shí)垃圾燃燒的煙塵無(wú)法控制，一直未能得到廣泛利用。到60年代，隨著煙氣處理技術(shù)的進(jìn)步，這種焚燒處理垃圾方法在歐洲得到了普及和發(fā)展。
日本最早的垃圾發(fā)電站1965年建于大阪市，目前有垃圾焚燒爐約3000座，垃圾發(fā)電站131座，總裝機(jī)容量650MW。到2000年垃圾發(fā)電容量達(dá)到2000MW。垃圾日處理能力1000t/d以上（最大為1800t/d）的垃圾發(fā)電站8座，1995年建成一座最大的垃圾電站，發(fā)電容量24MW。日本早期垃圾電站為防止?fàn)t管腐蝕，采用低參數(shù)，發(fā)電效率較低，僅為10％-15％，現(xiàn)正謀求提高到30％。
美國(guó)垃圾焚燒廠發(fā)展很快，至1990年，已建400座，焚燒率達(dá)18％，到2000年提高到40％。美國(guó)垃圾發(fā)電已達(dá)2000MW，最近在建的有日處理垃圾2000t/d、蒸汽溫度達(dá)430-450℃、發(fā)電量為85MW的垃圾電站。
英國(guó)最大的垃圾電站位于倫敦，共有5臺(tái)滾動(dòng)爐排式鍋爐，年處理垃圾40萬(wàn)噸。
法國(guó)現(xiàn)有垃圾焚燒鍋爐300多臺(tái)，可處理40％城市垃圾，巴黎有4臺(tái)日處理垃圾450t/d的馬丁式鍋爐。
德國(guó)擁有世界上最高效率的垃圾發(fā)電技術(shù)，至1998年有75臺(tái)垃圾焚燒鍋爐。
新加坡垃圾焚燒處理率達(dá)100％，1986年建成一座2700t/d垃圾電站。
3.2國(guó)內(nèi)垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展情況
四川省樂(lè)山市凌云垃圾焚燒廠：中國(guó)國(guó)產(chǎn)化垃圾焚燒處理技術(shù)與設(shè)施發(fā)展的萌芽。
該廠由中國(guó)市政工程西南設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，于1988年2月于樂(lè)山市建成投產(chǎn)。每日進(jìn)入機(jī)械分選工段的垃圾為50噸，每日平均人爐垃圾為30噸(即單臺(tái)處理能力)。皮帶輸送機(jī)將分選后的垃圾送至爐頂，由入口加料。“樂(lè)山1號(hào)爐”為爐頂雙孔(加料)、雙爐排矩形燃燒室；“樂(lè)山2號(hào)爐”為爐頂四孔(加料)，單爐排矩形燃燒室。1989年4月為完成建設(shè)部“七五”科技攻關(guān)項(xiàng)目：“樂(lè)山市垃圾焚燒爐改造”，建設(shè)了“樂(lè)山3號(hào)試驗(yàn)爐”，為圓筒型直立燃燒室；燃燒室內(nèi)壁采用耐火磚砌筑，耐火泥抹面。采用固定爐排，鑄鐵爐條，其斷面尺寸為6×5cm，爐條間隙6-lOcm。
深圳市市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠(深圳清水河垃圾焚燒廠)：中國(guó)垃圾焚燒處理技術(shù)與設(shè)施發(fā)展的第一座里程碑。
深圳市于1985年與日本三菱重工業(yè)公司簽訂合同，成套引進(jìn)兩套日處理能力為150噸/臺(tái)的垃圾焚燒裝備。該廠由核工業(yè)第二研究設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。于1985年11月破土動(dòng)工，1988年6月試產(chǎn)成功，同年11月正式投產(chǎn)。成為當(dāng)時(shí)我國(guó)第一座現(xiàn)代化垃圾焚燒廠。
溫州市東莊垃圾焚燒發(fā)電廠：中國(guó)國(guó)產(chǎn)化垃圾焚燒處理技術(shù)與設(shè)施發(fā)展的第一座里程碑。
該廠由溫州市偉明環(huán)保工程公司投資建設(shè)，核工業(yè)第二研究設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。一期工程于2000年1月破土動(dòng)工，2001年11月建成投產(chǎn)。采用1套逆推機(jī)械爐排爐，日處理能力為160t／d。配置1臺(tái)1500KW汽輪發(fā)電機(jī)組。二期工程于2003年2月建成投產(chǎn)。采用l套由溫州市偉明環(huán)保工程公司制造的機(jī)械爐排爐。該爐排由二段組成：第一段為逆推式爐排，第二段為水平順推爐排，以利于燃燼。日處理能力為225t／d。配置一臺(tái)3000KW汽輪發(fā)電機(jī)組。 該廠是我國(guó)第一座按照當(dāng)時(shí)國(guó)際上現(xiàn)代化垃圾焚燒處理技術(shù)原理和工藝配置模式，采用國(guó)產(chǎn)化技術(shù)、工藝與裝備建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的廠。
溫州市臨江垃圾焚燒發(fā)電廠：中國(guó)國(guó)產(chǎn)化垃圾焚燒處理技術(shù)與設(shè)施發(fā)展的第二座里程碑。
該廠是在溫州市東莊垃圾焚燒發(fā)電廠的基礎(chǔ)上，由溫州市偉明環(huán)保工程公司投資建設(shè)的第二座國(guó)產(chǎn)化垃圾焚燒發(fā)電廠。該廠于2001年12月破土動(dòng)工，2003年4月投產(chǎn)并網(wǎng)發(fā)電。
上海浦東新區(qū)御橋垃圾焚燒發(fā)電廠：中國(guó)垃圾焚燒處理技術(shù)與設(shè)施發(fā)展的第二座里程碑。
該廠2000年2月開(kāi)工建設(shè)，2001年11月開(kāi)始工廠設(shè)備調(diào)試，2002年5月完成全廠綜合調(diào)試，2002年9月經(jīng)上海市環(huán)保局批準(zhǔn)投入運(yùn)行。 該廠是中國(guó)大陸地區(qū)第一座日處理1000噸級(jí)的大型現(xiàn)代化垃圾焚燒發(fā)電廠(實(shí)際配置為：365t／d·臺(tái)×3臺(tái)=1095t／d)，由上海浦東發(fā)展集團(tuán)投資，并部分利用法國(guó)政府混合貸款，用于引進(jìn)法國(guó)技術(shù)和部分關(guān)鍵設(shè)備。工廠總造價(jià)約6.3億元(日·噸處理能力投資約57.5萬(wàn)元/t)
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