1 垃圾(ji)處(chu)理(li)途徑和特點
填埋(mai)(mai)、堆肥和(he)(he)焚燒(shao)是垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)處(chu)理的(de)主要(yao)途徑：垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)填埋(mai)(mai)方(fang)式(shi)需占用(yong)大量(liang)的(de)土(tu)(tu)地(di)資(zi)源，填埋(mai)(mai)產生(sheng)的(de)惡臭氣(qi)體(甲烷、二氧化(hua)碳)和(he)(he)滲濾液，直接污染(ran)大氣(qi)、地(di)表水(shui)源和(he)(he)地(di)下水(shui)源。隨(sui)著我國(guo)社會經(jing)濟發展，垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)填埋(mai)(mai)和(he)(he)城市(shi)化(hua)進(jin)程矛盾不斷加深，城市(shi)生(sheng)活垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)填埋(mai)(mai)已經(jing)難以為(wei)繼。堆肥是處(chu)理與利(li)用(yong)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)的(de)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)。利(li)用(yong)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)或土(tu)(tu)壤中(zhong)(zhong)的(de)微生(sheng)物(wu)，使(shi)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)中(zhong)(zhong)的(de)有機物(wu)降解(jie)，形成一(yi)種(zhong)類似腐蝕質(zhi)土(tu)(tu)壤的(de)物(wu)質(zhi)，常用(yong)作肥料改善(shan)土(tu)(tu)質(zhi)。其(qi)優點是投資(zi)較(jiao)低(di)、技術(shu)簡單(dan)、垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)分解(jie)后作為(wei)肥料再利(li)用(yong);缺(que)點是對垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)分類要(yao)求高(gao)、分解(jie)中(zhong)(zhong)會產生(sheng)氣(qi)體污染(ran)環(huan)境。該方(fang)法(fa)適(shi)用(yong)于(yu)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)分類系統較(jiao)完善(shan)、可(ke)降解(jie)有機物(wu)含(han)量(liang)較(jiao)高(gao)的(de)城市(shi)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)處(chu)理。
2013年(nian)(nian)歐盟(meng)人均產(chan)生481公斤垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)，其中有百分(fen)之四十三(san)被分(fen)類(lei)回收或堆(dui)肥。焚(fen)(fen)(fen)燒是(shi)垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)(li)“三(san)化(hua)”的(de)(de)有效方(fang)(fang)(fang)式。焚(fen)(fen)(fen)燒后垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)質(zhi)量、體積約為(wei)原來1/10和(he)1/20，約2.5t垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)熱(re)值(zhi)和(he)1t煙煤的(de)(de)熱(re)值(zhi)相當，如將這(zhe)些垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)合理(li)(li)應用，我(wo)國(guo)每年(nian)(nian)可節煤約5000萬t，與填埋、堆(dui)肥方(fang)(fang)(fang)式相比(bi)有巨大的(de)(de)優(you)勢。西方(fang)(fang)(fang)發(fa)(fa)達(da)國(guo)家在(zai)上世紀七十年(nian)(nian)代就投(tou)產(chan)了一批焚(fen)(fen)(fen)燒垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)發(fa)(fa)電(dian)(dian)站(zhan)。我(wo)國(guo)在(zai)深圳、杭(hang)州、珠(zhu)海等城(cheng)市(shi)也投(tou)建了多(duo)座(zuo)垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒發(fa)(fa)電(dian)(dian)站(zhan)，并取得了良好(hao)的(de)(de)效果。近年(nian)(nian)我(wo)國(guo)發(fa)(fa)布了很多(duo)政策(ce)，例如垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)處(chu)(chu)置(zhi)補(bu)(bu)貼，垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒發(fa)(fa)電(dian)(dian)電(dian)(dian)價補(bu)(bu)貼、稅費減免等政策(ce)方(fang)(fang)(fang)針(zhen)推動垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)資源化(hua)發(fa)(fa)展。在(zai)良好(hao)的(de)(de)政策(ce)引(yin)導和(he)技術支(zhi)持(chi)下，垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒發(fa)(fa)電(dian)(dian)供(gong)熱(re)已(yi)發(fa)(fa)展成為(wei)我(wo)國(guo)城(cheng)市(shi)垃(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)“三(san)化(hua)”處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)主要(yao)發(fa)(fa)展方(fang)(fang)(fang)向。
2 垃圾焚燒
從(cong)燃(ran)(ran)(ran)料角度來說(shuo)，燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)熱值達一定(ding)值時，才能(neng)從(cong)設備(bei)、能(neng)量(liang)的(de)(de)投(tou)入中獲得收益。當垃(la)圾(ji)發(fa)熱值>5000kj/kg時燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)穩(wen)(wen)定(ding)，燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)效果較(jiao)好(hao);而(er)發(fa)熱值≤3344kj/kg時，燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)不穩(wen)(wen)定(ding)，此時需(xu)投(tou)燃(ran)(ran)(ran)油助燃(ran)(ran)(ran)。垃(la)圾(ji)中含(han)水量(liang)較(jiao)大，需(xu)要在(zai)焚(fen)燒(shao)前進行(xing)干燥處(chu)理，一些(xie)(xie)垃(la)圾(ji)處(chu)理過程產生有害的(de)(de)劇(ju)毒物質，需(xu)進行(xing)分類，這些(xie)(xie)預處(chu)理和分類會加大設備(bei)和運(yun)行(xing)的(de)(de)投(tou)入。垃(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)技(ji)術(shu)(shu)主要有三大類：層狀(zhuang)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)技(ji)術(shu)(shu)，主要是爐排爐燃(ran)(ran)(ran)燒(shao);旋(xuan)轉(zhuan)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)技(ji)術(shu)(shu)，主要是回轉(zhuan)窯燃(ran)(ran)(ran)燒(shao);流化(hua)床(chuang)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)技(ji)術(shu)(shu)，主要是循環流化(hua)床(chuang)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)。
2.1層(ceng)狀燃爐技術(shu)
爐(lu)(lu)排(pai)(pai)(pai)爐(lu)(lu)從上往(wang)下分為(wei)(wei)幾層爐(lu)(lu)排(pai)(pai)(pai)，爐(lu)(lu)排(pai)(pai)(pai)由(you)傳動(dong)(dong)裝置(zhi)帶動(dong)(dong)，上下各(ge)層爐(lu)(lu)排(pai)(pai)(pai)運(yun)動(dong)(dong)方向相反。垃(la)(la)圾(ji)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)通(tong)過(guo)進(jin)料(liao)(liao)裝置(zhi)進(jin)入(ru)(ru)爐(lu)(lu)排(pai)(pai)(pai)隨爐(lu)(lu)排(pai)(pai)(pai)依(yi)次(ci)(ci)由(you)上往(wang)下移動(dong)(dong)、燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao);燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)產生(sheng)的(de)高(gao)(gao)(gao)溫煙氣(qi)(qi)(qi)經輻射和(he)對(dui)流的(de)方式傳熱給鍋內給水產生(sheng)高(gao)(gao)(gao)溫高(gao)(gao)(gao)壓蒸汽帶動(dong)(dong)汽輪機(ji)發電(dian)機(ji)，低溫煙氣(qi)(qi)(qi)經除(chu)塵(chen)、脫硫脫銷等設備(bei)達標(biao)后(hou)由(you)煙囪排(pai)(pai)(pai)出。在(zai)爐(lu)(lu)排(pai)(pai)(pai)移動(dong)(dong)過(guo)程中，垃(la)(la)圾(ji)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)依(yi)次(ci)(ci)通(tong)過(guo)干燥(zao)區(qu)、燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)區(qu)和(he)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)盡(jin)區(qu)。在(zai)干燥(zao)區(qu)完成(cheng)垃(la)(la)圾(ji)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)的(de)干燥(zao)和(he)加熱，揮發出可燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)體等過(guo)程，是(shi)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)的(de)準備(bei)階(jie)(jie)段，需(xu)要(yao)(yao)的(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)量(liang)少;在(zai)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)區(qu)完成(cheng)垃(la)(la)圾(ji)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)和(he)可燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)體的(de)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)，需(xu)要(yao)(yao)鼓入(ru)(ru)大量(liang)空(kong)氣(qi)(qi)(qi);燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)盡(jin)階(jie)(jie)段是(shi)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)盡(jin)排(pai)(pai)(pai)渣階(jie)(jie)段。垃(la)(la)圾(ji)組分不同，各(ge)階(jie)(jie)段所需(xu)時間和(he)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)量(liang)也同，合理(li)控制爐(lu)(lu)排(pai)(pai)(pai)運(yun)轉速度、給料(liao)(liao)層厚(hou)度和(he)風量(liang)配比，才能獲得更好(hao)的(de)焚燒(shao)效果。這種燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)方式對(dui)入(ru)(ru)爐(lu)(lu)垃(la)(la)圾(ji)要(yao)(yao)求不是(shi)很高(gao)(gao)(gao)，不需(xu)進(jin)行(xing)嚴(yan)格的(de)預處理(li)。但焚燒(shao)垃(la)(la)圾(ji)的(de)爐(lu)(lu)排(pai)(pai)(pai)的(de)材質規格和(he)加工精度很高(gao)(gao)(gao)，傳動(dong)(dong)機(ji)械的(de)結構(gou)也較(jiao)復(fu)雜(za)，故設備(bei)的(de)投入(ru)(ru)、運(yun)行(xing)和(he)維(wei)護(hu)成(cheng)本(ben)也較(jiao)高(gao)(gao)(gao)。西方發達國家普遍采(cai)用這種燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)技術，且(qie)已(yi)發展得較(jiao)為(wei)(wei)成(cheng)熟。
2.2回轉爐技術
爐(lu)體為(wei)傾斜的(de)(de)(de)圓筒(tong)形，內壁采用(yong)耐(nai)火磚(zhuan)砌筑或水冷壁敷(fu)設。爐(lu)筒(tong)由電(dian)機帶動旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)，內壁上有擋(dang)板(ban)，垃圾(ji)燃料由筒(tong)體旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)從下(xia)部(bu)反復帶到上部(bu)，靠自重落下(xia)，與鼓(gu)入的(de)(de)(de)空氣和(he)高(gao)溫煙氣進(jin)行充分(fen)接(jie)觸，因而燃燒(shao)比較(jiao)完(wan)全。調節筒(tong)體轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動速(su)度和(he)風量即可控(kong)制燃燒(shao)，操作(zuo)簡單(dan)，焚燒(shao)均勻、速(su)度快，運行和(he)維護成本(ben)較(jiao)低。回轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐(lu)的(de)(de)(de)熱效(xiao)率較(jiao)低，燃燒(shao)中(zhong)會伴隨著臭味，需加裝脫臭裝置(zhi)或導入高(gao)溫后焚燒(shao)。國內外一(yi)般用(yong)于醫用(yong)垃圾(ji)的(de)(de)(de)焚燒(shao)。
2.3流化床(chuang)技術
循(xun)環(huan)(huan)流(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)(de)(de)原理是燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料在流(liu)化(hua)狀(zhuang)態下燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)。一(yi)定顆粒(li)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料和(he)脫(tuo)硫用的(de)(de)(de)(de)(de)石灰石經(jing)給料器進入(ru)(ru)爐(lu)床(chuang)(chuang)，空(kong)氣通過爐(lu)床(chuang)(chuang)以(yi)一(yi)定速(su)度向上(shang)吹入(ru)(ru)爐(lu)膛(tang)，粒(li)狀(zhuang)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料在爐(lu)床(chuang)(chuang)上(shang)翻滾和(he)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)，與空(kong)氣和(he)高溫煙氣充分接(jie)觸，呈流(liu)化(hua)狀(zhuang)。粗(cu)粒(li)在下部燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)，細粒(li)在上(shang)部燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)，吹出爐(lu)膛(tang)的(de)(de)(de)(de)(de)粒(li)子進入(ru)(ru)旋風分離(li)器分離(li)后，再進入(ru)(ru)爐(lu)膛(tang)中循(xun)環(huan)(huan)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)，燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)盡后的(de)(de)(de)(de)(de)灰渣經(jing)冷渣器后排出爐(lu)外。循(xun)環(huan)(huan)流(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)著(zhu)火穩(wen)定性很好，低負荷時燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)穩(wen)定性也(ye)很好;燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料適用性廣，對焚燒(shao)(shao)熱值低、水份高的(de)(de)(de)(de)(de)城(cheng)市生(sheng)活(huo)垃(la)圾有很好的(de)(de)(de)(de)(de)適用性;負荷調(diao)節范圍較大，爐(lu)效率可達(da)百(bai)分之九十(shi)五以(yi)上(shang)。循(xun)環(huan)(huan)流(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)獨特的(de)(de)(de)(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)方(fang)式和(he)機理，其有害(hai)物質如氮氧化(hua)物、二(er)惡英等的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)和(he)排放(fang)量少于其他方(fang)式，循(xun)環(huan)(huan)流(liu)化(hua)床(chuang)(chuang)鍋爐(lu)被(bei)公(gong)認(ren)是垃(la)圾焚燒(shao)(shao)產(chan)生(sheng)二(er)惡英較少的(de)(de)(de)(de)(de)鍋爐(lu)。
3 垃圾焚燒技術
3.1二惡英
二(er)惡英是垃圾焚(fen)燒(shao)中(zhong)含Cl化合(he)物(wu)(wu)產(chan)生(sheng)的(de)一種(zhong)強致癌、毒性(xing)物(wu)(wu)質。目前減少二(er)惡英生(sheng)的(de)主要技術(shu)措施(shi)是“3T”原(yuan)則：溫度(du)控制(zhi)(zhi)，提(ti)高(gao)爐膛(tang)溫度(du);過(guo)程時(shi)間控制(zhi)(zhi)，提(ti)高(gao)高(gao)溫區(qu)停留時(shi)間;過(guo)程擾(rao)動控制(zhi)(zhi)，提(ti)高(gao)擾(rao)動強度(du)。另外控制(zhi)(zhi)燃燒(shao)的(de)過(guo)量空氣系數(shu)，采用活性(xing)炭吸附等措施(shi)也可減少二(er)惡英的(de)產(chan)生(sheng)和排放。
3.2二氧(yang)化硫和氮氧(yang)化物
和化(hua)學(xue)燃料一樣，垃圾焚燒會產生硫(liu)、氮的氧化(hua)物。垃圾焚燒電廠主要采用(yong)傳(chuan)統(tong)的脫(tuo)硫(liu)脫(tuo)硝工(gong)藝，使得煙氣(qi)達到(dao)排(pai)放標準(zhun)。
3.3焚(fen)燒的灰(hui)渣(zha)
垃(la)圾(ji)焚燒(shao)會產(chan)生(sheng)飛(fei)灰(hui)和爐灰(hui)渣。這些(xie)灰(hui)渣中不僅含有二英(ying)，還富含重(zhong)金屬元素(如(ru)(ru)鉛、鎘(ge)、鉻(ge)、鋅等(deng))，對(dui)人們健康(kang)的危害較大，須將垃(la)圾(ji)焚燒(shao)后的灰(hui)渣作為(wei)危險(xian)固體(ti)廢(fei)物進行處理。目前國內外主要采(cai)用飛(fei)灰(hui)固化(hua)和飛(fei)灰(hui)穩(wen)定化(hua)進行處理，如(ru)(ru)采(cai)用水泥固化(hua)填(tian)埋、密封填(tian)埋、和化(hua)學穩(wen)定后填(tian)埋等(deng)方(fang)式處理垃(la)圾(ji)焚燒(shao)后灰(hui)渣.
