垃圾焚烧的优缺点合集12篇

时间:2024-01-29 17:32:43

垃圾焚烧的优缺点

垃圾焚烧的优缺点篇1

垃圾焚烧技术运用的过程中,主要采用了热力技术形式,对垃圾进行分解、无害化以及减量化的处理,并在回收废物中对能量、矿物质与自身化学成分分析。通过垃圾焚烧可以减少废物体积以及危害状态,降低垃圾中有害物质的出现。而且,在垃圾焚烧技术分析中,其装备与污染防治设施呈现出不断完善的状态,因此,在我国垃圾处理的过程中,焚烧技术逐渐成为最基本的垃圾处理方式。

1 垃圾焚烧处理过程

焚烧系统主要是垃圾焚烧处理中的核心工艺,在目前垃圾焚烧项目中得到运用的设备主要有机械炉排炉、流化床焚烧炉以及回转式焚烧炉。

2 垃圾焚烧处理的现状

在现阶段城市进程发展的背景下,城市生活垃圾焚烧主要是通过机械炉排焚烧炉以及流化床焚烧炉进行的。通过调查可以发现,欧洲国家有90%的焚烧厂会采用机械炉排路的垃圾方式,日本大型城市的垃圾焚烧厂会采用机械炉排路的方式。而我国在发展中,于2014年建成178座生活垃圾焚烧发电厂,并采用机械排炉技术,采用流化床技术的电厂为67家。其中循环流化床技术的垃圾焚烧厂主要分布在东部地区,采用机械排炉技术的垃圾焚烧厂多分布在东部沿海区域。同时,在人们环境观念逐渐提升的过程中,热解气化焚烧技术在近年环境保护中得到了运用,其技术主要包括了热解及气化两个过程,其中的热解技术主要是在无氧或是缺氧条件下,通过高温,利用垃圾有机分解的形式,脱出挥发性物质的固态焦炭过程。而气化主要是反应物在原性状态下与气化剂发生的反应,并在此基础上生成以可燃气为主的热化转换过程[1]。

3 焚烧炉型的技术比较分析

3.1 炉排炉型焚烧炉

对于炉排炉型焚烧炉而言,是机械炉排炉的一种,通过机械炉排行程炉床,在垃圾处理的过程中,依靠炉排的运动是垃圾在整个机械系统中不断翻动,并实现向前或是向后的推行。通常状态下,垃圾燃烧中其基本的流程可以分为三个阶段,分别是干燥阶段、燃烧阶段以及燃尽阶段。在整个焚烧工艺流程运行中,通过一次风机在垃圾储坑的上部将垃圾发酵堆积所产生的臭气引出,然后经过蒸汽(空气)预热器的加热处理,将其作为助燃空气送入到焚烧炉之中,保证垃圾在较短的时间内得到干燥处理。在燃烧阶段中,为了保证垃圾得到充分的燃烧,需要在燃烧炉的上方通入二次风,主要是为了加强氧气气流的干扰,增强助燃的空气量,实现垃圾的一次性燃烧。在炉排炉型焚烧炉技术运用的过程中,其存在着一定的优势及缺陷因素:第一,优势分析。在炉排炉型焚烧炉技术使用的过程中,不需要添加煤或是其他辅的燃料,所以产生的煤渣也就相对较少。而且,在单台焚烧炉垃圾处理的过程中,其容量相对较大,在处理中不需要对垃圾进行分类处理。通过炉排的机械运用,可以保证炉内垃圾的稳定燃烧,而且燃烧的过程较为完全,炉渣的热灼现象逐渐降低。第二,缺点分析。通过对炉排炉型焚烧炉技术的分析可以发现,机械炉排焚烧炉存在着初投资、运行以及维修费用较高的现象,而且,排炉片的磨损腐蚀现象较为严重,因此,在垃圾处理技术选择的过程中,需要对该技术的优缺点进行系统性的分析,保证垃圾处理的安全性及高效性[2]。

3.2 流化床焚烧炉技术分析

在流化床焚烧技术运用的过程中,其燃烧的原理主要是通过流态化技术进行垃圾的燃烧,并借助砂进行安全处置,从而达到生活垃圾焚烧介质均匀传热以及完全燃烧的最终目的,在垃圾焚烧的过程中,空气会从流化床底部喷入,并实现砂介质的合理搅动,使垃圾形成流态性。通过流化床焚烧炉技术的运用,可以充分保证炉膛下部布置的耐高温特点,而且,系统板上装有载热的惰性粒子,并在床下布风的同时使惰性颗粒呈现出沸v的状态,并形成流化床床段。在流化床焚烧垃圾的过程中,需要将垃圾进行破碎处理,使垃圾达到一定的粒度状态,而且,通过短时间的流化焚烧,可以借助燃风作用将其在短时间内进行处理,从而形成流化床焚烧炉的合理性。在流化床焚烧炉运用的过程中,其优点主要体现在以下几个方面:第一,流化床焚烧燃烧炉的效率相对较高,而且未燃物的排除率只有1%。第二,在炉内燃烧中,炉内没有机械运动部件,而且耐久性相对良好,可以延长机械的使用寿命。缺点:第一,流化床焚烧炉主要是依靠空气进行垃圾的处理及燃烧,然后在对进炉的垃圾进行有粒度的要求,通常情况下,进炉的垃圾颗粒不能大于50mm,而且大颗粒的垃圾厚实会直接落到炉底,从而达到完全燃烧的最终目的。第二,垃圾在炉内沸腾的状态会全部依靠大风量高压的空气,存在着电耗大、生产灰量大的问题,从而为下游烟气净化带来了一定的负荷。第三,流化床焚烧炉在运行及操作的过程中,其专业性的技术相对较高,因此,在调控手段优化中,需要有专业性的技术人员进行操作及引导。

3.3 回转窑焚烧炉技术分析

在回转炉焚烧技术运用的过程中,其燃烧的技术主要采用了二段式的燃烧技术。在一段项目处理中采用了类似水泥窑的水平圆筒式燃烧式,并按照定速旋转的方式到达搅拌垃圾的最终目的。当垃圾在一燃烧室燃烧完成之后会直接进入到二燃烧室,其中一燃烧室中产生废气,当其含有有机物时,需要将其导入到二燃烧室之中,然后在运用辅助燃油或是超量助燃空气的燃烧效果。在一燃烧室处理的过程中,由于转速的变化,会导致底灰以及飞灰的分别处理,影响垃圾窑中的停留时间,同时对垃圾在高温空气中施加了较强的机械碰撞,实现了垃圾可燃物质的有效处理。在回转窑焚烧技术运用的过程中,存在着优点及缺点因素。第一,优点,所处理的废弃物合理不同预处理就达到最终目的,而且其适应性相对广泛。在垃圾处理中可以解除调控回转窑的转速,进行垃圾停留时间的调节。同时,由于系统的机械振动的运行状态,可以使垃圾达到良好的搅拌效果,提升垃圾处理的整体效率。第二,缺点,在回转窑焚烧炉运行的过程汇总,其燃烧需要过量的空气,导致整个系统的运行效率较低。垃圾处理量不大,而且燃烧问题不能得到有效控制,需要辅助燃料达到燃烧的目的。圆球形的固体废弃物容易发生回转窑的现象,不容易完全进行燃烧,而且,在垃圾处理中,烟道中的浮选颗粒相对较多,而且,在处理污泥废弃物的过程中,容易出现熔渣现象。

总而言之,在现阶段垃圾处理的过程中,需要通过对垃圾焚烧现象的系统分析,进行焚烧炉型技术的优化选择,达到垃圾有效处理的最终目的,为环境的优化提供稳定支持。

4 结束语

总而言之,在现阶段垃圾焚烧炉技术运用的过程中,需要认识到垃圾处理的现状,使用不添加辅助燃料进行稳定的垃圾燃烧,然后在通过对机械炉排炉特点的分析,进行垃圾的优化处理。而且,焚烧炉型垃圾处理中,通过技术的优化运用,可以保证垃圾处理技术的完善性及可靠性,通过对大容量垃圾的优化处理,提高垃圾处理效率,保证系统的稳定运行。

垃圾焚烧的优缺点篇2

摘要:简要介绍了我国垃圾焚烧的发展现状和垃圾焚烧处理技术的现状,对垃圾焚烧炉的炉型进行了技术比较与分析,对常用的机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、回转窑焚烧炉的优缺点进行了比较,最后提出了各种炉型的适用条件。

关键词 :垃圾焚烧;机械炉排焚烧炉;流化床焚烧炉;回转窑焚烧炉

中图分类号:X705文献标识码:A文章编号:1008-9500(2015)01-0033-03

垃圾焚烧是指采用热力技术使垃圾分解并无害化、减量化的过程,这是一种回收废物中能量、矿物质及化学成分的方法。垃圾焚烧的过程也是减少废物体积和危害的过程,并可减少或去除可能有害的物质。随着垃圾焚烧技术、装备与污染防治设施的不断发展与完善,焚烧已成为发达国家和地区处理生活垃圾的主要方式。

1我国垃圾焚烧发展现状

1988年我国在深圳建立第一座垃圾焚烧发电厂,采用日本三菱马丁进口设备和技术。近年来我国垃圾焚烧发电厂建设逐年增加,到2012年全国已运营的垃圾焚烧厂达到138座。除内蒙古、江西、贵州、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆9省区外,其余22个省市均有分布,其中浙江(26座)、江苏(21座)、广东(18座)、福建(12座)4省占到近60%。整体上呈现东部>中部>西部的趋势。

“十二五”期间,我国垃圾焚烧设施建设处于高速发展期,预计到2015年底,投产和在建的生活垃圾焚烧发电厂将超过300座。《关于印发“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划的通知》(国发办[2012]23号)中要求,到2015年,全国城镇生活垃圾焚烧处理设施能力达到无害化处理总能力的35%以上,其中东部地区达到48%以上。

2垃圾焚烧处理技术现状

目前,城市生活垃圾焚烧的主流设施主要为机械炉排焚烧炉和流化床焚烧炉。欧洲90%以上的焚烧厂采用机械炉排路;日本大型城市垃圾焚烧厂基本采用机械炉排路,市、町、村的垃圾焚烧炉以流化床焚烧炉居多。我国目前(截至2014年5月)建成并投运的178座生活垃圾焚烧发电厂中,采用机械炉排炉技术的电厂达到106座,设计处理规模10.5万吨/日;采用流化床技术的电厂为67家,设计处理规模5.8万吨/日。采用机械炉排炉技术的垃圾焚烧厂多分布在东部沿海地区,尤其是省会级和副省级城市居多;采用循环流化床技术的垃圾焚烧厂主要分布在东部地区地级市和中西部地区。

此外,热解气化焚烧技术近年来得以应用。该技术包括热解和气化两个过程,热解是在无氧或缺氧的条件下,利用高温使生活垃圾有机成分裂解,从而脱出挥发性物质并形成固体焦炭的过程;气化是指反应物在还原性气氛下与气化剂反应,生成以可燃气为主的热转化过程。按照热备运行方式可分为固定床、流化床、回转窑及其他类型的反应器等多种。该技术具有投资小、运行成本低、使用寿命长等特点,适用于产生量相对较小的中、小城市(包括县、乡镇)的生活垃圾处理。

3垃圾焚烧炉型比较与分析

常用的垃圾焚烧炉炉型主要有机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、回转窑焚烧炉等3种,3种炉型的主要特点分析如下。

3.1机械炉排焚烧炉

机械炉排焚烧炉是国际上比较成熟的技术,运行可靠度较高,燃烬度好,适用于大处理量、高热值的垃圾焚烧,是大部分发达国家采用的炉型,在国际上约占有80%的市场份额。机械炉排焚烧炉根据炉排型式主要分为顺推或逆推式往复炉排炉及滚动炉排炉两大类。往复炉排炉可使垃圾有效地翻转、搅拌,具有较理想的燃烧条件,可实现垃圾完全燃烧。滚动炉排炉由于排汽孔容易堵塞,维修工作量相对较大,因此使用率较往复炉排炉低。

机械炉排焚烧炉的优缺点比较见表1。

3.2循环流化床焚烧炉

循环流化床燃烧技术是20世纪60年展起来的一种新型清洁燃烧技术。该技术的基本特征在于在炉膛下部布置有耐高温的布风板,板上装有载热的惰性颗粒,通过床下布风,使惰性颗粒呈沸腾状,形成流化床段,在流化床段上方设有足够高的燃烬段(即悬浮段)。一般物料投入流化床后,颗粒与气体之间传热和传质速率很高,物料在床层内几乎呈完全混合状态,投向床层的垃圾能迅速分散均匀。由于载热体存有大量的热量,投料时炉温不会产生急剧变化,使床温的温度易保持稳定,避免了局部过热,因此,床层温度易于控制。同时它具有燃烧效率高、负荷调节范围宽、炉内燃烧强度大、适合燃烧低热值垃圾的优点。主要的流化床焚烧工艺形式有鼓泡流化床、转动流化床和循环流化床等几种,其中国内较多采用循环流化床形式。

循环流化床焚烧炉的优缺点比较见表2。

3.3回转窑焚烧炉

回转式焚烧窑炉体为采用耐火砖或水冷壁炉墙的圆柱形滚筒。它是通过炉体整体转动,使垃圾均匀混合并沿倾角度向倾斜端翻腾状态移动。为达到垃圾完全焚烧,一般设有两个燃烧室。其独特的结构使几种传热形式中完成垃圾干燥、挥发分析出、垃圾着火直至燃尽的过程,并在二燃室内实现完全焚烧。

回转窑式焚烧炉对焚烧物变化适应性强,特别对于含较高水分的特种垃圾均能实行燃烧。

回转窑焚烧有3种焚烧方法,即灰渣式焚烧、熔渣式焚烧、热解式焚烧。

3.3.1灰渣式焚烧

灰渣式焚烧炉的回转窑温度控制在800~900℃之间,垃圾通过氧化熔烧达到销毁,回转窑窑尾排出的主要是灰渣,冷却后灰渣松散性较好。

3.3.2熔渣式焚烧

熔渣式回转窑焚烧炉主要是处理一些单一的、毒性较强危险废物,温度一般在1500℃以上,目的是提高销毁率。由于熔渣式回转窑焚烧炉炉膛温度较高,辅助燃料耗量增大,致使回转窑耐火材料、保温材料消耗量高。

3.3.3热解式焚烧

热解式回转窑焚烧窑内温度控制在700~800℃之间,垃圾在回转窑内热解气化,产生可燃气体进入二燃室燃烧,可以大大降低耗油量。另外由于温度低,热损失少,烟气量在3种处理工艺中最低,随之装机容量降低,运行成本大大降低,但是其缺点是灰渣残留量高,灰渣焚烧不彻底。

回转窑焚烧炉的优缺点比较见表3。

4结语

综上所述,比较几种炉型特点,机械炉排焚烧炉受热面磨损小、无需混煤燃烧,灰渣产量低,一般适用于各种规模的垃圾焚烧厂,尤其是大中型的垃圾焚烧厂;流化床焚烧炉由于投资较少,一般处理规模较小,适用于中小型、垃圾质量较不稳定的焚烧厂;回转窑焚烧炉一般用于小规模特种垃圾如医疗垃圾、工业垃圾等,不适合大规模生活垃圾处理。

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垃圾焚烧的优缺点篇3

随着世界经济的快速发展,城市人口的大量增加和城市规模的日益扩大以及人民生活水平的不断提高,城市生活垃圾产生量逐年增长,不可避免地带来了大量的垃圾排放。城市生活垃圾是当前世界各国面临的主要环境问题之一,也是目前我国存在的突出的环境问题。

目前比较普遍的垃圾无害化处理方式有卫生填埋、堆肥、焚烧、热解和综合利用(如生产有机肥料、建筑材料、供热和发电等)。焚烧是一种对城市垃圾进行高温热化学处理的技术,将垃圾作为固体燃料送入炉膛内燃烧,在800~1000℃的高温条件下,垃圾中的可燃组分与空气中的氧进行剧烈的化学反应,释放出热量并转化为高温的燃烧气和少量性质稳定的固定残渣。当垃圾有足够的热值时,垃圾能靠自身的能量维持自燃,而不用提供辅助燃料。垃圾燃烧产生的高温燃烧气可作为热能回收利用,性质稳定的残渣可直接填埋处置。经过焚烧处理,垃圾中的细菌、病毒能被彻底消灭,各种恶臭气体得到高温分解,烟气中的有害气体经处理达标后排放。

焚烧处理与其它城市垃圾处理处置方法相比具有以下独特的优点:

(1)减容效果好。处理后体积、重量明显减少(体积减少80~90%,重量减少至少20%),利于处理。

(2)消毒彻底。高温燃烧可以使垃圾中的有害成分得到完全分解,并能彻底杀灭其中的病原菌,尤其是对于可燃性致癌物、病毒性污染物、剧毒性有机物等几乎是唯一有效的处理方法。

(3)减轻或消除后续处置过程对环境的影响。可以大大降低填埋场浸出液的污染物浓度和释放气体中的可燃及恶臭成分。

(4)有利于实现城市垃圾的资源化。垃圾焚烧产生高温烟气,其热能被废热锅炉吸收转变为蒸汽,可以用来供热或发电。

(5)处理效率高。焚烧厂占地面积小,可以在靠近市区的地方建厂,既可节约用地又可缩短垃圾的运输距离,对于经济发达的城市,尤为重要。

基于以上这些优点,可以说焚烧处理是实现垃圾无害化、减量化和资源化的最有效的手段之一,是未来垃圾处理的发展方向。

二、我国垃圾焚烧应用的现状与案例分析

垃圾焚烧技术在西方发达国家已有很长的发展历史,最先利用垃圾发电的是德国和法国,近来美国和日本在垃圾发电方面的发展也相当迅速。我国在垃圾焚烧技术的研究、开发和应用方面起步较晚,相比之下,我国的垃圾焚烧设备的设计、生产和应用的水平和规模与发达国家的差距还很大。

1. 应用现状。

国内第一个垃圾焚烧发电厂在1987年投入运行,垃圾焚烧发电在九五期间得到一些城市特别是南方大中城市的重视,从2000年到2003年建成有二十多个日处理量在200吨以上的焚烧装置,主要在上海、广州、深圳、杭州、郑州、哈尔滨等大城市以及南方一些中等城市如苏州、宁波等,规模最大的纯垃圾焚烧处理装置(基本不需要利用辅助燃料)的日垃圾处理量为1800吨,装机18兆瓦,此外目前在广东等地还有一些项目在建设之中。虽然近两年发展迅速,但因为起步晚,垃圾处理总量和装机总量都不大,占我国生活垃圾总量的3%左右,发电总装机容量200多兆瓦。

垃圾焚烧发电得到了政府的大力支持,由于其社会效益和经济效益日趋明显,因此经济发达的一些城市在推广垃圾焚烧发电技术方面作了大量的工作。以下是几个城市案例。

案例一:深圳

深圳市市政环卫综合处理厂应用异重循环流化床垃圾焚烧新技术建立了它的第三套垃圾焚烧装置,于1998年8月正式投入商业运行,这是国内首座拥有自主知识产权的大型垃圾焚烧发电工程,这一系统集成了国内开发的垃圾低污染焚烧技术、尾气净化技术、自动点火、冷渣分选和燃烧控制等专利技术,达到国际领先水平的污染控制和排放技术指标。该厂筹建于1985年,建厂初期,从日本进口了两台“三菱--马丁”式垃圾焚烧炉,是我国第一个垃圾焚烧发电项目。但由于生活垃圾存在水分高(水分高于50%)、热值低(当时年平均低位发热值约3300kJ/kg左右)、多变化、未经分选的特点,垃圾进炉后水分蒸发大量吸热,干燥时间长,着火慢,易结块,烧透时间长,炉膛温度易大幅波动,垃圾焚烧不稳定;同时一期工程垃圾焚烧热能利用率低,总体发电能力仅为500kW,每年还需向电网买电。为解决这些问题,深圳在1996年开始第三台垃圾焚烧炉国产化工程和对日本进口垃圾焚烧炉的改造及新建一台3000kW发电机组工程。二期工程有三个特点:(1)低热值城市生活垃圾焚烧工艺。该工艺优于引进工艺,适合我国国情,能够确保垃圾热值不低于3300kJ/kg、水份不高于55%且未经分选的城市生活垃圾在符合目前环保要求的前提下焚烧处理,达到国际领先水平。(2)垃圾资源化利用技术。通过利用该项技术该厂发电能力提高6倍,平均每吨垃圾发电近200kWh,由原来每年买电5.5GWh到现在每年可售出10GWh电以上,降低了垃圾处理成本,垃圾资源化利用水平进入国际先进行列。(3)设备国产化。与工艺相配合,开发研制了十八项城市生活垃圾焚烧处理配套设备并投入使用,填补了国内空白,成套设备的国产化率达到80%以上。

案例二:天津市

天津市垃圾焚烧发电厂已于2011年10月正式投入使用。工程总投资5.7亿元,垃圾焚烧处理系统采用世界先进的日本TAKUMA公司SN型炉排焚烧技术,由3条400吨/天的焚烧线组成,每天可处理生活垃圾1200吨。系统采用连续运行方式,全年可处理垃圾40万吨,项目建成后天津市区生活垃圾逾四分之一被焚烧处理。设计发电装机容量为18兆瓦,日发电量35.1万千瓦时,年上网总电量为1.16亿kWh,相当于每年节约标准煤4.8万吨,真正实现了对垃圾的资源化、无害化处理。

2. 我国垃圾焚烧发电行业发展特点。

(1)投资主体多样。与其它垃圾处理方式相比,垃圾焚烧发电项目的初始投资高,我国在近三年的时间里,垃圾焚烧发电发展较快主要得益于地方城市环保意识的加强,尤其是在经济条件好的城市,地方政府或是采用直接投资、或是采取鼓励拓宽融资渠道的手段来支持垃圾焚烧发电技术的应用。

(2)关键设备进口,配套设备国产化。从焚烧设备的角度来看,工业发达国家已经有了100多年焚烧垃圾的历史,无论技术上还是设备上都已经相当成熟。而我国垃圾焚烧处理专用设备的开发研制生产水平相对薄弱,但许多垃圾焚烧发电厂都借鉴了深圳首家垃圾焚烧厂的做法,采用关键设备进口、配套设备国产化的模式。

三、垃圾焚烧发电技术应用难题和前景展望

1. 焚烧发电应用推广中存在的主要问题。

垃圾焚烧发电项目的推广有以下限制性因素:(1)对垃圾成分有一定的要求:垃圾焚烧要求垃圾应能满足热值要求,一般要求低位热值至少在4000kJ/kg以上,最好高于5000kJ/kg,但对于小城市和经济不太发达的城市,生活垃圾如果不经过分检的话,不适合于做燃烧处理。此外,北方城市生活垃圾在冬季灰份比较高,南方的垃圾在夏季含水率比较高,都会影响垃圾焚烧的效率甚至不能焚烧。

(2)国内装备水平与发达国家相比差距较大,焚烧装置的关键设备需要进口,尤其是大容量设备的国产化率很低。

(3)与其它垃圾处理方式以及其它技术成熟的可再生能源发电相比,项目投资高,如果不考虑垃圾处理的社会效益,单纯考虑发电收益的话,发电成本在1元/kWh左右。

(4)焚烧尾气的二次污染问题:尾气中的二恶英对人体、对环境的危害极大,虽然采取垃圾加油燃烧、加煤粉燃烧等方式可以提高燃烧温度和效率从而大大降低二恶英的排放量,但这一点仍是目前关于大面积推广垃圾焚烧发电的争论的主要原由之一。另外,燃油价高,垃圾加油燃烧加大了运营成本,垃圾发电场一般不愿意采用。而垃圾加煤粉燃烧就需要采用循环流化床的锅炉,技术高投资也高。

垃圾焚烧发电将环境保护和节约能源有机地结合起来,因而将有很好的发展前景。近三年我国垃圾焚烧发电发展迅速的主要驱动力有两点:一是我国目前和今后所面临的城市垃圾处理的压力,二是正在逐步制定和采取的一些政策措施。而它们也将是今后垃圾焚烧发电进一步发展的动力。

2. 垃圾焚烧发电技术的资源潜力。

垃圾的产生量和分布与人口、城市分布等密切相关。2002年,我国共有660个城市,年垃圾清运量为1.365亿吨,考虑垃圾的平均热值4200kJ/kg,则垃圾作为能源资源年总量为573TJ。根据国家环保总局预测,2010年我国城市垃圾年产量将为1.52亿吨,2015年和2020年将达到1.79、2.1亿吨。根据专家估计,2005年大中城市垃圾中有机物含量将达到70%以上,含水率在50%左右,并配合垃圾分类等措施,到2010年大中城市的生活垃圾基本能够达到直接焚烧的要求,届时能够达到这一要求的垃圾如考虑占总量的50%的话,热值按5000kJ/kg计算,则垃圾能源资源总量为760TJ,可利用量380TJ,可利用的垃圾发电装机潜力为2500MW,提供电力约18TWh;2020年如考虑同样的比例,垃圾能源资源总量为1050TJ,可利用量525TJ,可利用的垃圾发电装机潜力为3450MW,提供电力约25TWh。因此垃圾焚烧发电从资源角度来说潜力很大。

3. 当前垃圾焚烧发电技术应用所需的政策支持。

我国中央和地方政府都很支持垃圾焚烧发电产业的发展,目前建设的垃圾焚烧发电装置的投资大都来源于当地财政,都是在经济条件相当好的大中城市。近年来政府相继了一系列鼓励垃圾焚烧产业发展的政策,垃圾焚烧发电产业及装备领域也正面临着较好的发展机遇。

2007年,国家发展和改革委员会《中国应对气候变化国家方案》,其中明确鼓励“在经济发达、土地资源稀缺地区建设垃圾焚烧发电厂”;“大力研究开发和推广利用先进的垃圾焚烧技术,提高国产化水平,有效降低成本,促进垃圾焚烧技术产业化发展。”

根据国家发展和改革委员会、建设部、国家环境保护总局联合颁布实施的《全国城市生活垃圾无害化处理设施建设“十一五”规划》,我国“十一五”期间将建设生活垃圾焚烧厂82座,新增处理能力6.7万吨左右。

2008年3月,国家发展和改革委员会《可再生能源发展“十一五”规划》:到2010年,建成垃圾发电装机容量50万千瓦。重点在经济较发达、土地资源稀缺地区,特别是南方地区的大城市(主要是直辖市、省会城市和沿海及旅游城市)建设垃圾焚烧发电厂。根据国家颁布的可再生能源扶持政策,垃圾焚烧发电全部保证上网,上网电价可在燃煤电价基础上,每度补贴0.25元,同时还将获得市政部门按吨位支付的垃圾处理费。

同时,财政部、国家税务总局下发《关于资源综合利用及其他产品增值税政策的通知》,决定调整和完善部分资源综合利用产品的增值税政策,对符合以垃圾为燃料生产的电力或者热力有关规定的企业,实行增值税即征即退的政策。这一政策非常明确且易于操作。

2009年底,经国务院批准财政部国家税务总局国家发展改革委发出通知,对采用符合国家规定标准的卫生填埋、焚烧、热解、堆肥等工艺的项目企业给予所得税优惠。

4. 垃圾焚烧发电技术的未来应用潜力分析。

根据垃圾焚烧项目初始投资高,对垃圾性质要求高的特点,建议依据以下原则确定垃圾焚烧重点发展的城市和区域:(1)经济基础发达地区,地方政府具备一定的财力,同时城市居民也有经济基础,已经有或有即将出台的垃圾排放收费政策相配套,能够部分解决垃圾焚烧发电项目的高投资;(2)人口密度高,土地资源紧缺,城市化程度和居民生活现代化水平高的地区,如三气使用比例高(95%以上)等地区,垃圾热值容易满足要求;(3)推广垃圾分类处理的地区;(4)环境保护要求高的城市和地区。因此,我国垃圾焚烧发电未来应用的重点区域将是:直辖市、省会城市以及其它经济条件较好的大城市;沿海城市和主要旅游城市;沿长江流域地级城市;各主要湖泊、江河附近地级市;以地下水为饮水源城市等。

如果考虑到2010年垃圾焚烧处理量占总垃圾产量的10%,焚烧热能用于发电和供热,则从现在到2010年需要新建日处理能力为3.2万吨的垃圾焚烧设备。可以考虑在大中型城市建立处置能力在500吨/日以上的大型垃圾焚烧装置30处,新增发电总装机288兆瓦,年发电量可达到2TWh;新建处置能力150-500吨/日的垃圾焚烧装置35处,新增发电总装机105兆瓦,年发电量0.75TWh。

如果考虑到按照目前城市生活垃圾焚烧发电技术的发展趋势,到2020年焚烧发电的垃圾处理量将达到总量的30%,则2010年到2020年我国需要新建日处理能力至少为13.1万吨的垃圾焚烧设备。笔者经参考有关专家的调查和分析[7-8]后建议,可以考虑新建处置能力500吨/日以上的大型垃圾焚烧装置120处,新增发电总装机1152兆瓦,年发电量8.3TWh;新建处置能力150-500吨/日的垃圾焚烧装置140处,新增发电总装机420兆瓦,年发电量3TWh。届时垃圾焚烧发电总装机将达到2000MW以上。

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垃圾焚烧的优缺点篇4

中图分类号:C35文献标识码: A

前言:目前,垃圾焚烧仍存在较多争议,民众反对现象时有发生。要想更好控制生活垃圾焚烧污染,要接受公众监督,做到信息公开,更要从源头上做好垃圾分类,结束焚烧混合垃圾,尤其是焚烧含氯塑料、含重金属电子产品以及其他有毒有害垃圾,禁止一切工业垃圾进入生活垃圾焚烧厂。相比发达国家,我国垃圾成分复杂、含水率高、热值低、分类不到位,引进的国外先进技术并不实用,因此,开发适合我国垃圾自身特点的焚烧技术及设备、确保垃圾焚烧的安全性、降低投资及运营成本,将是发展的主要方向。

一、城市垃圾焚烧处理现状

随着我国城市化加速,城市垃圾问题日趋突出,全国城市垃圾堆存累计侵占土地已超过5亿m3,所致经济损失每年达300亿元人民币,且此趋势会随城市化进程加强。当前,垃圾处理方式主要有填埋、堆肥及焚烧,其中填埋约占50%,堆肥约占10%,焚烧约占12%,城市垃圾仍有近30%未进行处理。从三种垃圾处理方式应用效果看,焚烧在投入成本、环境保护、能源转化等方面存在显著优势;且焚烧处理所表现的特点,如最大限度降低垃圾重量、减小垃圾体积、直接进行处理、分解垃圾中有毒物质等,适应了城市垃圾排放构成的处理需求。从垃圾焚烧处理应用现状来看,焚烧处理法虽未在我国城市范围内广泛应用,但有所推广。20世纪80年代深圳垃圾焚烧发电厂的建立与成功运行,为垃圾焚烧发电提供经验;我国自行研究的乐山市凌云垃圾焚烧炉可实现日处理垃圾30t,且能在不使用辅助燃料的情况下连续燃烧;FDLIF-50B生活垃圾焚烧炉,生活垃圾处理能力为50t/d;哈尔滨垃圾焚烧发电厂应用日本流化床焚烧技术,适时电脑网络监控,实现日处理垃圾200t以上,排烟标准达到我国环保标准;上海浦东御桥工业园所建千吨生活垃圾焚烧发电厂,可实现年处理垃圾36.5万t,且能实现向城市供电。此外,杭州进行垃圾焚烧“西部规划”,选取九峰区域进行建厂,并设计日处理量为3000吨,所排烟气符合欧盟标准;成都在龙泉驿区建立垃圾焚烧厂,实现日处理量 800t;山东、福建、河南、安徽等省纷纷建立垃圾焚烧处理厂等;同时,国家已确定在不同区域建立百家垃圾焚烧处理厂,这为我国城市垃圾焚烧发电提供了支持。但从我国垃圾处理厂建设来看,主要靠引进国外技术与设备,自行研发项目较少,所需设备及运行费用较高,要实现焚烧垃圾处理厂综合效益,还应加强焚烧设备及技术的研发及外在设备与技术的合理运用。

二、垃圾焚烧处理技术及工艺

城市垃圾含有水分、灰土较多,在进行焚烧焚烧处理时必须选择对应的焚烧设备、焚烧技术及烟气处理工艺,以保证垃圾焚烧效果。当前,主要焚烧技术有:流化床焚烧技术,其主要优点有:1) 操作方便,运行稳定。垃圾破碎混合后,质地较为均匀,流化床以石英砂为热载体,避免了床急冷急热,燃料稳定燃烧;垃圾干燥、着火、燃烧及后燃烧几乎同步进行,无需进行复杂调整,易于实现自动化,且能在短时间内启动与停止,可连续燃烧。2) 有效避免二次污染。焚烧时对有害物质进行处理,仅采用流化床,便能够将NOx含量降至100ppm以下。同时,减少了废水产生,避免了金属污水。3) 寿命长、投资省,适于大型化发展。但此设备消耗动力较大,磨损较为严重,须加强设备维护与保养。回转窑焚烧优点有:1) 回转窑燃烧适应范围较广,能焚烧不同性能的废弃物。2) 机械零件较少,故障较少,可长时间连续运行。但其热效率较低,所需辅助燃料消耗较多时,会产生有臭味、温度低的气体;窑身长,占地面积达;炉排结构较为严格,成本较高。炉排型焚烧时不需要对垃圾进行严格预先处理,炉排运动可实现垃圾处理的机械化。但在使用此设备时,需考虑垃圾的停留时间、搅动及翻转。由此可见,流化床焚烧技术综合性能较好,尤其适应我国垃圾热值相对偏低的实际,故其发展前景最好。随着标准的提升,现有的垃圾焚烧厂可能要进行技术改造才能达标。更严格的排放标准,有利于公众接受垃圾焚烧这一处理方式,同时也将促进尾气处理系统、烟气在线监测等技术的创新与发展。

三、垃圾焚烧处理技术的发展及前景展望

随着科学技术的发展及对外开放的加强,一些新技术被运用到垃圾焚烧处理中,如垃圾燃料(RDF) 处理技术、气化等,且表现出独特的优势,这为垃圾焚烧处理提供了支持。RDF技术一般采用循环流化床及内循环流化床技术,可大规模处理生活垃圾,如我国较为发达的城市广州、上海、深圳等,垃圾排放量大、热值高、能源较为紧张,可使用此技术;但由于此技术起步较晚,其制造工艺、燃烧方式、炉内脱氯机理、排灰处理等尚未探明,此技术应用受限;因此,要推进此技术发展,必须结合我国城市实际状况、技术条件选择炉型,加强焚烧技术、净化技术、废水处理技术等研究。气化技术是根据空气流体力学原理,使炉体内生物质在空气及一定温度作用下,充分裂解后产生可燃性气体,或是燃料经制气室,在封闭、缺氧环境下,利用干流热解及氧化反应后产生可燃气体,进而实现生物质原料造气、燃气净化、自动分离等功能。这不但使垃圾再利用,提升了资源利用率,且通过燃烧垃圾实现热能、电能等转化,适应了我国城市能源紧张、生态城市建设的要求,具有良好的发展前景。

四、推进城市生活垃圾焚烧处理发展的途径

一方面,强化政府与垃圾焚烧行业的规范化行为,解除民众疑虑。一些民众抵触垃圾焚烧的原因在于,垃圾随处焚烧、焚烧后产生有害气体等。对于此,政府应加强对垃圾焚烧的规范化管理,制定相关法律制度、政策规定垃圾焚烧行为;设置专门监督部门,监督垃圾焚烧;强调环保部门、垃圾管理部门、监督检查部门的职责,改变多头管理、多头分权、多头管理效率低的局面,进而保证垃圾焚烧规范进行。垃圾焚烧厂应端正自身行为,严格按照环卫行业许可、国家环保标准等选择合理地垃圾焚烧设备、技术等,以保证垃圾焚烧实现最大化效益。另一方面,加强宣传教育。以社区、电台、媒体等路径,向民众介绍宣传垃圾焚烧、填埋、堆肥等垃圾处理方式,使民众了解垃圾焚烧的综合效应;以社区活动、环保竞赛、垃圾焚烧知识问答等方式,促使民众参与到垃圾焚烧处理活动中,并以此刺激民众形成垃圾分类放置、减少垃圾排放等日常行为习惯,进而减少垃圾污染与治理。

五、结语

焚烧法适应了城市垃圾构成特点,且具有环保、经济、社会效益,而要进一步推广此方法,必须结合我国城市垃圾特性进行焚烧技术、系统设备、工艺研究,尤其要加强国内化技术研究,同时,发挥政府、焚烧厂、公众等多方面力量,以推动焚烧法推广,最终推动城市和谐、持续发展。

[参考文献]

垃圾焚烧的优缺点篇5

随着全球经济的发展,城镇化比率的不断攀升,世界垃圾的产生量也越来越多。尤其我国,有668个大中城市,并处于经济的转型期,资源、能耗大,加之人口基数多,垃圾的排放量更是惊人,每年约产生10亿吨垃圾,并以8%/年的速度增长。因此,垃圾的处理问题越来越引起人们的关注。

一、 目前我国垃圾的处理方式

我国垃圾的处理方式主要有一下三种:一是填埋处理,大概占到垃圾总量的50%;二是焚烧处理,约占到垃圾总量的12%;三是堆肥处理,大约占到垃圾总量的10%;余下的垃圾是未经过任何处理的。目前,我国的垃圾处理方式主要是以传统的填埋方式为主,对环境尤其是土壤造成严重的破坏。垃圾并不是百害而无一利,因为垃圾是一种可再生的资源,如果加以循环利用,则可达到变废为宝的效果。我国在2011年“关于进一步加强城镇生活垃圾的处理意见”中明确指出:在人高密度高,土地资料稀缺的城市,可以优先选择焚烧处理方法;2012年5月,国务院出台了“‘十二五’”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划”

提出要加大城市垃圾的无公害处理比重。利用垃圾焚烧发电,既可以处理掉大量的城市垃圾问题,又可以解决我国的能源问题。

二、 垃圾焚烧发电的动因

垃圾发电行业属于环保产业、新能源产业和市政基础设施的综合体,属于国家鼓励发展的新兴产业。国务院出台的“关于进一步加强城镇生活垃圾的处理意见”和“‘十二五’”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划”都明确鼓励垃圾发电等环保产业的发展,并在税收及补贴上给予相关的支持。尤其,2012年4月的“关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知”,明确规定,垃圾焚烧发电执行全国统一垃圾发电标杆电价每千瓦时 0.65 元。

我国从1979年开始征收排污费,并在2003年出台了《排污费征收管理条例》,对固体废弃物、水、噪声、气和放射物等五类113项征收排污费。并且,学术界一直在讨论征收环境税与资源税。我国的这种对于环保、循环产业的支持和补贴,对于高污染、高能耗企业的收费及准入限制,在一定程度上也催生了垃圾焚烧发电产业的发展。

三、 垃圾焚烧发电的建设融资模式对比

1.政府投资模式:

(1)优势:项目前期筹措、建设等有政府强制力作为保证。

(2)劣势:项目资金不足,财政压力大;由于缺乏专业的技术和人员,导致建设周期长,运营成本高,效率低下。

2.BOT模式:

(1)优势:引入外来资金,有利于缓解政府财政压力;投资与建设引入专业的公司和人员,有利于缩短建设周期,降低成本,提高运行效率;引入外来投资者后,政府与企业各持其能,可以加强监管,提高服务质量。

(2)劣势:垃圾焚烧发电是公益性、环保性项目,在项目移交之前由企业经营、管理,企业是以盈利为目的的,难以保证项目的公益性;双方之间的沟通、协调博弈等也会存在一定的成本。

3.TOT模式:

(1)优势:政府建设好引入企业运营,提高了运营期的效率;这种模式,企业运营,政府监管,可以强化对企业的监管;

(2)劣势:政府前期建设资金压力大,建设周期长,成本高,缺乏专业技术及人员团队;企业经营期满移交中,可能会造成国有资产的流失。

4.PPP模式:

(1)优势:政府与社会资金相结合,缓解了财政资金压力;引入专业的技术及人员,专业的人做专业的事,缩短了建设周期,提高了运作效率;政府与企业同事参与,相关监管,运作效率最高;费用较低;服务质量最高。

(2)劣势:双方存在着一定的监管及博弈成本。

四、 垃圾焚烧发电产业困境及对策建议

(一) 垃圾焚烧发电产业困境

垃圾焚烧发电项目特点是一次性投资大,然而各地方能够争取到国家财政补助的机会和数额有限,加之目前的生活垃圾收费制度尚未完善,导致各地方政府垃圾处理设施投资的资金缺口明显,引入社会资金使垃圾焚烧发电建设市场化成了当务之急。目前在我国,治污、环保投资仍以政府为主导,70%的资金来源于政府,而在欧盟等国家60%以上的环保投资来源于企业与个人,例如美国,治污、环保投入主要来源于政府投入与市场融资,发行市政券较为常见,在美国85%的治污资金来源于市场债券融资。

(二) 垃圾焚烧发电产业对策建议

1. 选择合适的建设、融资模式

通过文章的第三部分,垃圾焚烧发电建设与融资的对比分析,我们可以看出:采用BOT模式及PPP模式是比较不错的选择。目前国内垃圾焚烧发电项目基本上都是采用上述两种模式。通过引入外来投资专业团队,有较为丰富的项目操作经验,结合了投资商的专业性资金优势及政府方社会责任和协调能力,提高了双方的积极性,效率高,周期短;可不走弯路,有利于诸多工作并行实施,同时,全部引入外来社会资金或大部份资金,有利于解决建设资金的缺口问题,减轻政府财政压力;更有利于项目的快速推进。

2. 完善垃圾收费制度与相关税费制度

要想解决我国庞大的垃圾排放问题,必须从源头上入手,控制垃圾的排放量;实行垃圾分类,把各种垃圾加以分类,循环利用。我国虽然从1979年开始征收排污费,但是由于收费制度不如税收制度规范、健全,而且收费名目繁多,导致企业的税费负担沉重,要想解决我国垃圾焚烧发电的资金问题,减少企业与个人的垃圾排量,必须建立规范的税费制度,尤其要把现有的收费制度上升到税收制度,加以规范,纳入税收法律的范围内。(作者单位:马鞍山市城市发展投资集团)

参考文献:

[1]光大证券《环保行业2012年前瞻》[Z],2013-1-20.

垃圾焚烧的优缺点篇6

关键词 垃圾处理 对策 市场化 产业化

城市垃圾已成为当前世界性公害之一,是城市环境建设的一大难题。荆州市和国内许多城市一样都面临由“垃圾围城”所引发的环境污染、财政负担及占用土地等一系列问题,这成为制约城市生存与发展的重要因素之一。研究开发先进可靠的垃圾处理技术,把城市生活垃圾从分类收集、回收利用、最终处置等各环节衔接配套,形成完整的综合治理和循环利用系统,从而实现减量化、无害化、资源化是关系国计民生的一项社会发展战略任务。

一、荆州市的垃圾处理现状

统计数据显示:荆州市中心城区平均日产生活垃圾、建筑垃圾近850吨,每年6月至9月为城区产生垃圾高峰期,日产垃圾总量更高,并且逐年递增。荆州市中心城区生活垃圾收集采取主次干道及小街巷的共用道路,由环卫专业队伍清扫保洁;主次街道均设置有果皮箱,实行每日保洁;城区住户生活垃圾集中运至附近垃圾收运站;商业、宾馆等单位的垃圾,由单位自行清运至垃圾中转站。近年来,城区垃圾末端处理的主要途径是,采用对城市房屋建设中征用的零星坑塘进行简易填埋,或在城乡接合部进行坑塘填埋,暂时解决了城区垃圾的处置问题。而垃圾简易填埋场的使用时间都不长,多的不过一年左右,少的仅半个月。越来越多的垃圾已成围城之势,环卫部门只能不断给垃圾“搬家”,在有限的城区范围内,见缝插针“打游击”。由于对简易填埋场未作渗滤层处理,容易造成垃圾污水渗入地下,对地下水和土壤造成污染。垃圾散发的恶臭和聚集的虫害、鼠患给周边居民的生活和健康造成了不良影响。而严格意义上的卫生填埋场不仅占用土地较多,还要建设多层防渗漏保护措施,并要进行长期的维护①。

可喜的是,相关部门对垃圾焚烧无害化处理在荆州的可行性进行了论证,得出焚烧垃圾热电联供的可行结论。目前,位于荆州区纪南镇工业园区的荆州市城市生活垃圾焚烧发电项目业已启动。不久以后将有助于解决垃圾围城的困局,城区市容环境将得到很大改善。

二、垃圾焚烧发电面临的问题

垃圾焚烧发电是发达国家普遍采用的一种垃圾处理方法,是一种建立在政府向居民高额收费、政府大量补贴、垃圾源头严格分类、垃圾热值较高的情况下选用的一种较为理想的处理方式。制约垃圾焚烧技术发展的主要因素是二次污染防治技术,特别是废气处理技术的成败。

(一)垃圾分类依旧有名无实

尽管垃圾分类已经开展多年,但实际效果并不理想,分类垃圾箱形同“摆设”。 在“可回收物”的桶里,废旧电池、厨余垃圾、果皮纸屑等混杂在一起。一方面,公众缺乏环保意识是导致垃圾分类陷入困境的主要原因;另一方面,在垃圾运输和处理过程中,很多的清运车、中转站、垃圾处理厂缺乏对垃圾的分类对接渠道,整个的垃圾分类链条也因为这些渠道的缺失而从中断开了。我国城市垃圾中的含水量较高,厨余垃圾占了很大比重,因此不论是填埋还是焚烧都会产生很多问题。厨余垃圾一般水分含量达到80%,它单独难以焚烧,加入其他垃圾中会影响燃烧效果,如果温度达不到燃烧所设定的要求,二英等有害污染物就会大量增加,加重对环境的污染程度②。

(二)焚烧可回收垃圾会浪费宝贵的社会资源

城市垃圾蕴含着大量的废纸、废塑料、木料、玻璃、废旧电器等资源,可以直接作为相关企业的生产原料。如果不加筛选地焚烧将造成可回收资源的巨大浪费,此外,这些垃圾的热值较低,往往需要添加较大比例的煤或油进行助燃,所以发电成本高,经济效益不好。

(三)焚烧设备与配套设施的技术工艺要求很高

据悉,我市垃圾焚烧发电项目计划使用循环流化床垃圾焚烧锅炉。这是公认的在燃烧复杂组分燃料时具有明显优点的新型焚烧方式,属新一代的垃圾焚烧技术。但其对入炉垃圾的粒度要求比较高,要求入炉垃圾粒度达到150毫米左右,故入炉前须对原生垃圾进行预处理,除去垃圾中的金属、瓦砾和玻璃等不燃物,入炉垃圾粒度方能达到流化床焚烧炉的要求,使入炉垃圾中的可燃物质所占比例尽可能地大,最大限度地实现燃料的均一化③。如果垃圾预处理设备的购置和厂房布置不合理,就会使垃圾给料不均匀、炉前进料热值波动大,垃圾无法完全燃烧,加重了流化床内不燃物排除的负担,使流化床焚烧炉运行不稳定,炉内温度难以保持在850℃以上,势必造成二英、汞蒸气等污染物的生成。因此,生产过程中产生的废气、废水、废渣和噪音等可能形成二次污染的产物也需要相应的设备和工艺进行净化处理、安全排放。

(四)卫生填埋措施仍需认真落实

垃圾焚烧发电虽然可使固体垃圾的体积减少70%~90%,但最终还有少量残渣需要填埋;再加上部分无法回收和焚烧的生活垃圾、建筑垃圾、工业垃圾等仍然要靠填埋来处理。这就迫切要求有关部门建设符合国家规范的卫生填埋场,集中进行处理,严格进行管理,切莫沿袭过去简单堆放、随意填塘的老思路。

(五)投资垃圾焚烧发电的利益如何实现

垃圾焚烧发电运营成本高,是制约这一新兴产业发展壮大的瓶颈问题。如果投资收益不能实现,投资者的信心和动力都会大打折扣,本来造福于民的项目可能半途而废。与粗放型的传统垃圾处理模式的低成本不同,垃圾焚烧发电等清洁处理模式在现阶段成本较高。在我市本已十分紧张的财政状况下,如何保证垃圾处理费的拨款及时到位?如果存在较大缺口,能否更有效、更科学地向机关、企事业单位、居民等产生垃圾者计算、征收处理费?另外,鉴于垃圾焚烧发电企业和传统发电企业在入网竞价时处于劣势,如何保证电网公司购买高价电力,政府是否进行财政补贴?

三、对目前城市垃圾处理的对策分析

从源头上进行垃圾分类,使垃圾变废为宝,促进垃圾处理走向市场化、产业化道路是大势所趋,需要社会各界的共同努力。

(一)宣传环保知识、提高市民素质、规范从业人员,切实保证垃圾分类收集

无论是对垃圾的回收利用,还是用堆肥、焚烧等方法对垃圾进行资源转换处理,都要建立在垃圾分类收集的基础上。分类收集是垃圾资源化的起点,做不到这一点,后面的工作会很难进行。政府应利用各种渠道大力进行垃圾分类的宣传教育,同时在分类垃圾箱等垃圾存储装置上尽量列举常见垃圾类型,以便于公众正确投放。环保素养必须从娃娃抓起,可通过学校内外多种形式的教育吸引儿童、青少年人群参与到垃圾分类活动中来。另外,最关键的问题在于相关从业人员应当以身作则,做好垃圾分类收集的衔接工作,使后续处置工作进一步专业化、细致化,促进处理效率的提高。

(二)循环利用可再生资源,实现可持续发展战略

目前由大量拾荒者和废品收购者构成的废品回收市场已经较为成熟,如果政府能够制定有利于废品回收行业发展的优惠政策,对业已存在的废品回收及利用市场加以积极引导和监督,避免其无序竞争和二次污染,则回收利用可再生资源的问题可以得到较好解决。

(三)规范垃圾处理企业的工艺流程,保证安全生产

针对垃圾焚烧发电企业等一系列新兴垃圾处理企业,机器设备科技含量高,技术工艺复杂等特点。政府有关部门必须检查评估其厂房设备设置、购置、运行的科学性和安全性,确保既能保质保量地实现处理任务,又能安全稳妥地创造社会效益。特别要对生产过程中产生的废气、废水、废渣和噪音等可能形成二次污染的产物,进行环境检测,防止将固体废物转化为其它有害物质继续破坏生态环境。

(四)垃圾发电,政策助燃

对于垃圾焚烧发电这种环保能源,政府应当出台长期的引导性经济政策。在政策上予以扶持帮助,要求电网公司优先以保护价格收购,并适当给予财政补贴。此外,完善垃圾处理费用征收制度也是当务之急。城市居住者和生产者是垃圾的排放者,因此,每一个居民、机关、企事业单位都必须交纳合理的垃圾处理费用,实行谁排污谁负担的原则,保障垃圾处理有稳定的资金来源。为垃圾处理企业持续盈利创造良好的政策氛围,实现可持续发展④。

(五)继续深化城市公共服务的市场化改革,实现垃圾处理产业化

垃圾处理产业化是环卫事业发展的必然要求,城市垃圾处理必须改变过去由政府大包大揽、垄断经营的局面,实行投资主体多元化、运作体制企业化。要坚持市场运作、政府导向的原则。充分发挥市场在资源配置中的基础性作用,鼓励多种所有制形式的投资主体参与垃圾处理的市场竞争,降低处理成本,提高处理效率。当然,也要在政府的调控指导下健康有序地发展,确保公众利益和环境目标的实现。通过建立和完善鼓励城市生活垃圾处理产业发展的收费、税收、投融资等经济政策体系,从而推动城市垃圾处理产业市场的形成和发育,培育城市生活垃圾处理的技术产品市场、投资市场以及社会化的技术服务市场和经营市场。按照“谁投资,谁受益”的原则,向社会开放城市垃圾处理产业市场,打破垄断经营,引入竞争机制,实行优胜劣汰,将生活垃圾的收集、分捡、回收、处理、再生利用等一体化,形成一个互动式产业链,加速其发展。同时应建立多元化的垃圾处理产业的投、融资体系,打破传统单一的政府投资体制和投资方式,实现垃圾处理产业投资主体和投资方式的多样化,推进垃圾处理产业走上市场化、产业化发展的道路⑤。

(六)循序渐进,逐步建立面向未来城市发展的垃圾处理体系

从国内外垃圾处理的经验和教训来看,未来垃圾处理的基本流程应当是:分选堆肥焚烧填埋。首先进行分选,将垃圾中的可回收利用成分如塑料、金属、纸类等拣出作为原料出售;易降解有机物进行堆肥发酵,制成肥料出售;剩余可燃物质进行焚烧,回收热量发电;剩余少量无机残渣进行卫生填埋处置⑥。上述处理流程的目的是最大限度的实现垃圾资源化,减少对环境的危害。因此,未来城市垃圾处理体系需从长计议。应当充分考虑与垃圾分类回收、堆肥、焚烧发电、卫生填埋相关的上下游产业的协调发展。形成一个资源再利用、有机垃圾转化为绿色肥料、垃圾焚烧供电供热、残渣制砖或其它建筑原料、卫生填埋、已填埋垃圾再处理等全方位、多领域的循环经济产业链。并从中心城区向县乡、农村辐射,惠及更多的人群。

垃圾焚烧发电项目,是我市“十一五”规划的五个重点能源项目之一,也是国家生活垃圾焚烧发电示范项目。希望能以此为契机,全面治理我市的污染公害,解决“垃圾围城”的难题,促进绿色增长,实现节能减排目标,建设节约型社会,构建更加和谐的人居环境。

注释:

①胡贵玉.湖北荆州市开建生活垃圾焚烧发电工程.中国建设报.2009.11.5(第008版).

②李冰.垃圾分类为何有名无实.中国人口报.2009.10.20(第J01版).

③梁伍一,谷孟涛.垃圾焚烧电厂垃圾预处理工艺设计探讨.华东电力.2009.4.

垃圾焚烧的优缺点篇7

随着我国经济的迅速发展、城市人口的大量增加、城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高,不可避免地产生了大量的生活垃圾,同时环境也承受着城市生活垃圾带来的巨大压力。

根据城市生活垃圾焚烧发电特点,其工艺流程为:入厂城市生活垃圾车经称重后卸入垃圾卸料大厅,用垃圾吊抓起送入焚烧炉焚烧,焚烧产生的热量经余热锅炉吸收利用生产蒸汽用于发电,所发电可上网外销,锅炉出来的烟气采用活性炭吸附二噁英、袋式除尘的烟气净化工艺以满足烟气排放要求,除尘飞灰输送到水泥固化间处理,整个生产过程由中央控制室集中控制。

1 城市生活垃圾类别

解决城市生活垃圾问题的目标是实现“减量化、无害化及资源化”。

目前,垃圾的处理方式主要包括填埋、焚烧、堆肥等技术,而垃圾填埋作为单一处置方式暴露出越来越多的问题,以焚烧技术为代表的垃圾处理技术正在中国悄然兴起,成为新兴环保产业。预计未来十年我国城市生活垃圾焚烧处理将得到很大发展,但垃圾焚烧及发电项目应通过完善相关的法规和标准,强化环评管理,提高监测水平,强化日常监督管理等工作使其发挥垃圾处理“减量化、无害化、资源化”的优势并保证其健康发展。

随着我国城市建设的发展和社会进步,城市生活垃圾的构成已发生了质的变化,有机物含量开始高于无机物含量。城市生活垃圾的处理方法与垃圾成分有很大关系,而垃圾的成分则与燃料结构、消费水平、收集方式、地域和季节等多种因素有关。垃圾组成正由“多灰、多水、低热值”向“较少灰、较高热值”的方向发展,一般当垃圾热值高于4000KJ/kg,优先采用焚烧法处理,同时也给我国城市垃圾的焚烧处理奠定了基础。

2 城市生活垃圾焚烧及设施

我国城市垃圾焚烧技术始于80年代末,在90年代后期得到了迅速发展,现在全国有30多家生产商、研究单位和大专院校在研究开发各种焚烧技术设备,而国外垃圾焚烧处理起步较早,已发展了约100a,处理技术工艺和设备已较为成熟。

2.1 垃圾焚烧特点

2.1.1 焚烧处理周期短,余热利用大

焚烧技术作为一种可同时实现城市生活垃圾减量化、无害化和资源化的垃圾处理技术,已成为我国部分城市垃圾处理的首选技术。目前我国在引进、学习、消化和掌握国外焚烧技术基础上,加速技术消化,或研究开发有自主知识产权的焚烧炉及其技术,在现有工程中已经普遍实现国产化。

焚烧法具有减容、减量化程度高(减容大于90%,减重80%),处理周期短,占地面积小,选址灵活,燃烧的热量可用来发电(按发热值比较,1.5亿吨垃圾约相当于3千万吨标煤,约为全国标煤年产量的2%),无害化垃圾焚烧发电可实现垃圾无害化,因为垃圾在高温(850℃以上)下焚烧,可分解有害物质,且尾气经净化处理达标后排放。

2.1.2 焚烧残渣利用率高

减量化垃圾焚烧后的残渣,只有原来容积的10%~30%,再利用现有技术,把残渣通过相应设施,制成其他工业产品,如:烧结砖等,甚至可以达到零排放。不用兴建大型的填埋场,进而缓解了土地资源紧张状态,兴建的垃圾电厂将十分有利于城市的环境保护,尤其是对土地资源和水资源的保护,实现可持续发展。

2.1.3 焚烧有害气体排放量低

由于前期垃圾焚烧技术的局限性,主要是受一些技术或工艺问题的制约,比如发电时燃烧产生的剧毒废气长期得不到有效解决,使垃圾焚烧技术一度发展不顺畅,在国际上也是一个难题,然而随着工艺、技术的提高,焚烧有害气体排放量降为0.5%以内,达到了国际标准。

特别是有机垃圾的焚烧,由于焚烧管理不当产生二噁英等二次污染等缺点,在近十余年,垃圾焚烧技术得到飞速发展,在提高初燃温度的基础上,使二噁英等二次污染现象排放量达到了欧盟标准(欧盟目前执行EU2000/76/EEC生活垃圾焚烧标准,二噁英排放均严格执行0.1ngTEQ/Nm 3 )。

2.2 焚烧设施特点

2.2.1 设备昂贵、初期投资高

由于我国的垃圾焚烧发电技术不成熟,一般利用国外关键技术和设备,造成成本偏高,但我国部分企业加速了技术消化、自主研发的步伐,使部分焚烧设备及其技术实现国产化,在现有工程中已有应用。虽然我国开始逐步实现国产化焚烧设备,但建设一个垃圾焚烧发电厂(处理量150t/d)投资约为4亿元左右,这对于中国大部分城市是难以承受的。

2.2.2 垃圾处理效果欠佳

虽然我国现阶段对垃圾焚烧发电项目有了很大的改观,目前还是赶不上国外发达国家的焚烧技术和焚烧设备成熟。国外的焚烧设备是根据国外的生活垃圾品质及燃料特性进行设计的,而我国垃圾品质和燃料特性与国外垃圾存在着很大差异。由于我国目前没有实行垃圾分类制度,城市生活垃圾的品质很低,因而无论是引进还是国产的焚烧设备尚不能很好地适应中国垃圾的特性,还存在着垃圾焚烧不完全、运行不稳定、排放不易全部达标等问题。

2.2.3 运行成本高,缺乏经济性

由于中国垃圾的热值较低(3344~5016J/ kg)、变化范围较大,相应要加入一些助燃燃料。同时,也存在关键高温部件使用寿命短、维修费用高等问题,往往增加了运行成本。再加上管理混乱,宏观调控不到位,造成经济调控差现象。

3 垃圾焚烧发电政策

由于垃圾焚烧发电项目有其自身特性,因此垃圾发电的建设和运行不能照搬传统电厂的模式,而要针对垃圾发电的特点采取相应的措施和政策。

在我国采用BOT方式吸引国内外企业投资,政府通将垃圾发电厂的建设权和一段时间的经营权授予一个有资格的投资商,投资商负责垃圾发电厂的投资、融资、设计以及安装调试。项目建成后,垃圾发电厂按协议规定向政府提供垃圾处理服务,并利用焚烧余热发电,政府则按协议规定向垃圾发电厂支付垃圾处理费,并保证垃圾发电厂电力上网销售,投资者由此回收项目投资、经营和维护成本并获得合理的回报。规定的特许经营期届满后,投资者将按照协议规定,把垃圾发电厂的所有权和经营权无偿移交给政府。目前我国已经投产的和在建的垃圾发电厂大部分都是这种方式。

4 我国城市生活垃圾焚烧发电前景

在我国《全国城市生活垃圾无害化处理设施建设“十一五”规划》指出,在经济发达、生活垃圾热值符合条件、土地资源紧张的城市,可加大发展焚烧处理技术。

并且“十一五”期间,计划城市生活垃圾无害化处理率达到70%,城市生活垃圾无害化处理设施建设规划总投资为589亿元,而“十五”期间的总投资为198亿元,对比可看出,我国城市生活垃圾无害化处理设施建设上的投资增幅是非常明显的,基于国家政策的大力支持,我们有理由相信,垃圾焚烧处理比例将继续稳步提高。结合市场目前的发展态势,接下来一段时期,采用BOT等方式建设焚烧厂将逐步占据主导,2008~2015年将迎来垃圾焚烧发电黄金时期,我国的城市生活垃圾焚烧发电前景才会发展的更快更好。

参考文献

[1]聂永丰,刘富强,王进军.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

[2]郭广寨,朱建斌,陆正明.国内外城市生活垃圾处理处置技术及发展趋势[J].环境卫生工程,2005,13(4)19-23

垃圾焚烧的优缺点篇8

0 引言

城市生活垃圾焚烧技术发展至今已有100多年的历史,最早的垃圾焚烧装置出现在美国和欧洲。经过100多年的发展,垃圾焚烧炉有了较大发展已趋于成熟。我国随着人民生活水平的改善,垃圾热值不断提高,利用垃圾自身热值进行焚烧发电的资源化焚烧技术在我国悄然兴起,特别在经济较发达、土地资源宝贵的地区,焚烧法成为垃圾处置的首选方法。本文对国内外主要的垃圾焚烧炉技术特点进行了讨论,并对适用性做了分析。

1 主要焚烧炉型技术特点分析

目前,世界上焚烧炉的种类较多,主要为四大类型:炉排型垃圾焚烧炉、流化床垃圾炉、回转窑垃圾焚烧炉和垃圾热解气化焚烧炉。下面对这四种炉型的技术特点分别进行了分析。

1.1 炉排炉型焚烧炉

机械炉排炉技术作为世界主流的垃圾焚烧炉技术,技术成熟、可靠,应用前景广阔,发展空间较大。这种焚烧炉因为具有对垃圾的预处理要求不高,对垃圾热值适应范围广,运行及维护简便等优点,是目前在处理城市垃圾中使用最为广泛的焚烧炉。该类型焚烧炉型式很多,主要有固定炉排、链条炉排、滚动炉排、倾斜顺推往复炉排、倾斜逆推往复炉排等。

为使垃圾燃烧过程稳定,炉排型焚烧关键是炉排。炉排分为预热段、燃烧段、燃烬段,段与段之间可以有垂直落差,也可没有落差。垃圾在炉排上着火,热量不仅来自上方的辐射和烟气的对流,还来自垃圾层内部。在炉排上已着火的垃圾在炉排的特殊作用下,使垃圾层强烈地翻动和搅动,引起垃圾底部开始着火,连续的翻动和搅动使垃圾层松动,透气性加强,有助于垃圾的着火和燃烧。

机械炉排炉的技术特点如下:

(1)由于鼓风压力小,风机装机容量小,动力消耗小。

(2)由于烟气粉尘量相对其他型式焚烧炉而言较小,除尘器的负荷和运行成本相对降低。

(3)主要燃料为生活垃圾。点火及辅助燃料为油,不掺烧煤。

(4)进炉垃圾不需预处理。

(5)焚烧炉内垃圾为稳定燃烧,燃烧较为完全,炉渣热酌减率较低。

(6)设备年运行时间可达8000h以上。

(7)垃圾需要连续焚烧,不宜经常起炉和停炉。

由于垃圾焚烧技术较复杂、技术含量高,我国目前的大型机械炉排炉焚烧厂建设主要依靠引进国外先进焚烧炉,北京、上海等大中城市均主要采用引进国外先进炉排炉焚烧技术。部分中等城市开始应用国产机械炉排炉。

1.2 流化床焚烧炉

流化床焚烧炉不设运动炉体和炉排。流化床底设空气分布板,使用石英砂作为热载体。垃圾均匀定量地加入到700℃~750℃的砂子流态化床中,进行热解气化和部分燃烧随后被燃烬,不燃物和焚烧残渣随砂子一起通过炉底的排渣口进入筛分机分离出大颗粒不燃物排出炉外。中等颗粒的渣和石英砂,通过提升机送入炉内循环使用。

流化床垃圾焚烧炉优点:

(1)流化床适用性广,生活垃圾、污水厂污泥、炼油厂的渣油与焦油、低品位煤、林产工业废物、农业废弃物等都可用流化床焚烧技术处理。

(2)从燃烧理论上讲,流化床可使可燃垃圾与空气充分接触,所以不仅燃烧速度快,而且燃烧完全,即灼减率小(

(3)过剩空气系数低,并采用分级送风,减少NOx的生成量。

(4)流化床内无转动的机械设备,故制造简单,造价较低。

流化床垃圾焚烧炉不足之处:

(1)为了保证入炉垃圾的充分流化,对入炉垃圾的尺寸要求较为严格,要求垃圾在入炉前进行一系列筛选及粉碎等处理,使其颗粒尺寸均匀化,一般破碎至15cm以下,易造成恶劣的工作环境。同时较多的辅机故障率高,动力消耗大。

(2)空气鼓入压力高,焚烧炉本体阻力大,动力消耗相对较高。

(3)流态化焚烧导致烟气粉尘含量高,烟气净化系统负荷增大,除尘的费用随之提高。

(4)需要掺加燃煤辅助燃烧。但根据国家有关政策,对掺煤部分的发电量不享受电价优惠。在目前煤价较高的情况下,掺煤影响企业的经济效益。同时,国家要求关停小火电的现行政策对流化床焚烧炉不支持。

(5)由于砂体不断翻动,对耐火内衬磨损大;同时,烟气流速高,对焚烧炉的冲刷和磨损严重。因此,焚烧炉运行可靠性相对较低,厂家保证年运行小时数7200小时,实际运行小时数一般低于7000h。

1.3 回转窑焚烧炉

回转窑焚烧炉技术的燃烧设备主要是一个缓慢旋转的回转窑。它是通过炉本体滚筒连续、缓慢转动,利用内壁耐高温抄板将垃圾由筒体下部在筒体滚动时带到筒体上部,然后靠垃圾自重落下。回转窑式垃圾燃烧装置设备费用低,厂用电耗与其他燃烧方式相比也较少,但焚烧低热值、高水分的垃圾时有一定的难度。

回转窑焚烧炉对垃圾成份适应性强,广泛应用于销毁工业废物和焚烧复杂的干、湿混合垃圾,如污泥等。回转式焚烧炉既有炉排炉直接处理垃圾(不需预处理)和流化床焚烧炉物料与空气充分接触完全燃烧的优点,又避免了炉排炉的炉排需经常更换造成维护费用较高的缺点,但回转炉处理量小。

1.4 垃圾热解气化焚烧炉(CAO)

垃圾热解气化焚烧炉(Controlled Air Oxidation 可控空气氧化技术,简称 CAO 技术),是一种控制空气燃烧技术。CAO系统可分为加热干燥、热解气化、残碳燃烧、可燃气燃烧等4个区域。CAO第1燃烧室中,通入少量空气,在一定温度下,垃圾长时间停留,部分气化,部分分解,部分燃烧。灰渣和不能热分解的物体(如金属、玻璃等)经过自动清灰系统排出炉外。产生的可燃烟气进入上部的第2燃烧室,再配以空气,在超过1000℃的高温下经过2s 的充分燃烧后排出。这些高温气体可以引入余热锅炉回收热量,之后采用NaOH碱液净化,达标排放。

该炉型主要优点:设备结构简单,维护较容易,动力消耗低;厂房高度低;热解法烟气中NOx含量相对较低。

该法不足之处主要为:CAO燃烧系统在一定程度上解决了城市垃圾的处理问题,垃圾不用分选就可以充分地分解和燃烧,但对于水分超过40%的垃圾,在不投油助燃时则不能稳定燃烧。设备处理能力较小,单台处理能力一般为150t/d以下;厂房占地面积大;热量回收率低,焚烧后炉渣灼减率较高。热解炉不能适应高水份、低热值垃圾的处置,因此在我国广泛应用垃圾热解气化焚烧炉技术还有一定困难。

2 结论

回转窑焚烧炉技术和热解气化焚烧炉技术处理规模小、不适用于焚烧高水份、低热值垃圾,生产供应商有限等缺点;而炉排型焚烧炉技术和流化床焚烧炉技术在国内外均有成熟的应用经验,较多的供应厂商。其中,循环流化床由于故障相对较多,工艺相对落后,操作环境相对恶劣。考虑到目前国家对垃圾焚烧发电掺烧其他燃料的限制正日趋严格,流化床炉必须加煤才能保证燃烧;与此同时,环保标准也日益严格,流化床炉飞灰产生量大,处理成本高,导致了流化床垃圾焚烧技术在我国的应用和发展受到一定制约。

根据国家建设部、原国家环保总局、科技部颁布的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》:“目前垃圾焚烧宜采用以炉排炉为基础的成熟技术,审慎采用其它炉型的焚烧炉”。综上所述,炉排炉型焚烧炉较适合处理我国经济发达地区的生活垃圾。

垃圾焚烧的优缺点篇9

【摘 要】近年来城市生活垃圾正明显的泛滥于全世界,如何采取有效措施来处理这些垃圾变的愈来愈重要,我国的垃圾产量惊人,但垃圾焚烧处于起步阶段,介于其对节约资源,改善环境的重要意义,生活垃圾焚烧是十分必要的。

关键词 垃圾焚烧;残渣;飞灰

1 焚烧概念

焚烧是人们常见的一种对生活垃圾进行处理的方法,焚烧是指垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧的过程。实质是碳、氢、硫等元素与氧的化学反应,其好处就在于让垃圾的体积得到最快的缩减,以达到无害化处理的目的。垃圾焚烧后,释放出热能,同时产生烟气和固体残渣。烟气要净化,残渣要消化,这是焚烧处理必不可少的工艺过程。

通过焚烧可以使可燃性固体废物氧化分解,达到去除毒性、回收能量及获得副产品的目的。几乎所有的有机性废物都可以用焚烧法处理。对于无机-有机混合性固体废物,如果有机物是有毒有害物质,一般也最好采用焚烧法处理。焚烧法适用于处理可燃物较多的垃圾。采用焚烧法,必须注意不造成空气的二次污染。

2 焚烧特点

焚烧处理工艺的优点是处理量大,减容性好,无害化彻底,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化,能将大量有害的废料分解,并转化成无害的物质。其缺点较为明显,如生产成本高,垃圾焚烧灰渣处理难度大。

3 焚烧技术

垃圾焚烧技术:国内外垃圾焚烧技术主要有三大类: 旋转燃烧技术( 也称回转窑式) 、炉排炉层状燃烧技术和循环流化床燃烧技术。

3.1 旋转燃烧技术

旋转焚烧炉燃烧设备主要是一个缓慢旋转的回转窑, 其内壁可采用耐火砖砌筑, 也可采用管式水冷壁, 用以保护滚筒。它是通过倾斜筒体连续、缓慢地转动, 利用内壁耐高温抄板将垃圾由筒体下部在筒体滚动时带到筒体上部, 然后靠垃圾自重落下, 由于垃圾在筒内翻滚并与空气充分接触, 完成着火、燃烧和燃尽三个阶段。回转窑过去主要用于处理有毒有害的医院垃圾和化工废料。

3.2 炉排炉层状燃烧技术

层状燃烧技术发展较为成熟, 这种焚烧炉因为具有对垃圾的预处理要求不高、对垃圾热值适应范围广、运行及维护简便等优点, 许多国家采用这种燃烧技术。为使垃圾燃烧过程稳定, 层状燃烧关键是炉排。

垃圾在炉排上通过三个区段: 预热干燥段、燃烧段和燃尽段。

3.3 循环流化床燃烧技术

循环流化床燃烧是20 世纪80 年展起来的一种清洁燃烧技术。对于垃圾采用循环流化床燃烧方式, 我国科研工作者做了大量的工作, 流化床燃烧技术目前已趋于发展成熟。

4 灰渣处理

4.1 残渣处理

炉排中燃尽的炉渣只有原来体积的10%左右,它掉落到除渣机中,通过水的降温,液压式除渣机将冷却后的炉渣沥干后送入皮带输送机,在皮带输送机的转换端头加装多级除铁器,利用磁铁将金属铁分拣出来,为进一步提高分拣效果,工厂中一般在炉渣输送过程中配置振动装置和破碎装置,加大分拣力度。精细分选后的灰渣,通过传送带送入灰渣储坑,运出工厂。由于燃烧后的灰渣属于密实的、不腐败的无菌物质,因此,主要用于铺路或填海的材料,也可将垃圾焚烧炉残渣制成建筑材料。

4.2 飞灰

目前,国内外垃圾焚烧发电厂烟气处理系统普遍使用的工艺流程如下:首先,从余热锅炉出来的烟气流经洗涤塔,将喷进洗涤塔里的石灰浆和氯化氢酸性气体进行充分的接触、反映、去除。其次,垃圾焚烧的烟气飘进袋式除尘器,这些烟尘都被收集下来,从除尘器出来的符合环保标准的烟气经烟囱排入大气。再者,工作人员通过向烟气中加活性炭,重点吸附烟气中的二恶英和气态汞等重金属。国内外开发应用于焚烧飞灰无害化和稳定化处理的方法可以归结为高温处理、湿式化学处理与固定稳定化三种。此外,还有生物浸出提取、高温热分离等方法。

飞灰一般经稳定化处理后,送至填埋场填埋,以后随着科技的进步很有可能广泛用于建筑材料,肥料和土壤改良剂,吸附物等。

5 结束语

随着我国城市的发展,城市垃圾的产生量逐年增加,垃圾焚烧处理也越来越普遍,如何利用好垃圾焚烧技术,处理好焚烧后产生的炉渣和烟气更是迫在眉睫。目前,垃圾焚烧是生活固体废弃物处理的有效措施,掌握垃圾焚烧炉设计和制造技术尤为重要,炉渣和飞灰的有效资源化利用有着很好的现实意义。

参考文献

[1]张益,赵由才.生活垃圾焚烧技术[M].北京:化学工业出版社,2000.

[2]何晶晶,宋立群,等.垃圾焚烧炉渣的性质及利用前景[J].中国环境科学,2003.

垃圾焚烧的优缺点篇10

1、炉排炉型焚烧炉

机械炉排炉技术作为世界主流的垃圾焚烧炉技术,技术成熟、可靠,其应用前景广阔,发展空间较大。这种焚烧炉因为具有对垃圾的 预处理要求不高,对垃圾热值适应范围广,运行及维护简便等优点,是目前在处理城市垃圾中使用最为广泛的焚烧炉。该类型焚烧炉型式很多,主要有固定炉排(主要是小型焚烧炉)、链条炉排、滚动炉排、倾斜顺推往复炉排、倾斜逆推往复炉排等。

为使垃圾燃烧过程稳定,炉排型焚烧关键是炉排。炉排的布置、尺寸、形状随着垃圾水分、热值的差异以及生产厂商的不同而不同,炉排有水平布置,也有呈倾斜 15°~26°布置,炉排设计分为预热段、燃烧段、燃烬段,段与段之间可以有垂直落差,也可没有落差。垃圾在炉排上着火,热量不仅来自上方的辐射和烟气的对流,还来自垃圾层内部。在炉排上已着火的垃圾在炉排的特殊作用下,使垃圾层强烈地翻动和搅动,引起垃圾底部开始着火,连续的翻动和搅动使垃圾层松动,透气性加强,有助于垃圾的着火和燃烧。炉拱设计要考虑烟气流有利于热烟气对新入垃圾的热辐射预热干燥和燃烬区垃圾的燃烬。配风设计要确保空气在炉排上垃圾层分布均匀,并合理使用一、二次风。

对于成分复杂的垃圾,炉温太高时,物料熔融结块,炉排、炉壁 易烧坏,同时产生过多的氧化氮;炉温太低时,烟气滞留时间过短, 产生不完全燃烧,对人体有严重危害的二恶英难以完全分解。因此, 炉膛出口温度应保证不低于 850℃,烟气滞留时间不低于2s。

机械炉排炉的技术特点如下:

(1)由于鼓风压力小,风机装机容量小,动力消耗小。

(2)由于烟气粉尘量相对其他型式焚烧炉而言较小,除尘器的负 荷和运行成本相对降低。

(3)主要燃料为生活垃圾。点火及辅助燃料为油,不掺烧煤。

(4)进炉垃圾不需预处理。

(5)焚烧炉内垃圾为稳定燃烧,燃烧较为完全,炉渣热酌减率较低。

(6)设备年运行时间可达8000h以上;

(7)垃圾需要连续焚烧,不宜经常起炉和停炉。

由于垃圾焚烧技术较复杂、技术含量高,我国目前的大型机械炉排炉焚烧厂建设主要依靠引进国外先进焚烧炉,北京、上海、天津、重庆、广州、深圳等大中城市均主要采用引进国外先进炉排炉焚烧技术。部分中等城市开始应用国产机械炉排炉,如浙江温州、福建晋江等,但是处理规模一般在400t/d以下。

2、流化床焚烧炉

流化床焚烧炉不设运动炉体和炉排。流化床底设空气分布板,使 用石英砂作为热载体。垃圾均匀定量地加入到 700℃~750℃的砂子流 态化床中,进行热解气化和部分燃烧随后被燃烬,不燃物和焚烧残渣 随砂子一起通过炉底的排渣口进入筛分机分离出大颗粒不燃物排出炉 外。中等颗粒的渣和石英砂,通过提升机送入炉内循环使用。

流化床垃圾焚烧炉优点:

(1)流化床适用性广,生活垃圾、污水厂污泥、炼油厂的渣油与焦油、低品位煤、林产工业废物、农业废弃物等都可用流化床焚烧技 术处理。

(2)从燃烧理论上讲,流化床可使可燃垃圾与空气充分接触,所以不仅燃烧速度快,而且燃烧完全,即灼减率小(<2%)。

(3)过剩空气系数低,并采用分级送风,减少NOx的生成量。

(4)流化床内无转动的机械设备,故制造简单,造价较低。

流化床垃圾焚烧炉不足之处:

(1)为了保证入炉垃圾的充分流化,对入炉垃圾的尺寸要求较为严格,要求垃圾在入炉前进行一系列筛选及粉碎等处理,使其颗粒尺寸均匀化,一般破碎至15cm以下,易造成恶劣的工作环境。同时较多的辅机故障率高,动力消耗大。

(2)空气鼓入压力高,焚烧炉本体阻力大,动力消耗相对较高。

(3)流态化焚烧导致烟气粉尘含量高,烟气净化系统负荷增大,除尘的费用随之提高。

(4)需要掺加燃煤辅助燃烧。但根据国家有关政策,对掺煤部分的发电量不享受电价优惠。在目前煤价较高的情况下,掺煤影响企业的经济效益。同时,国家要求关停小火电的现行政策对流化床焚烧炉不支持。

(5)由于砂体不断翻动,对耐火内衬磨损大;同时,烟气流速高,对焚烧炉的冲刷和磨损严重。因此,焚烧炉运行可靠性相对较低,厂家保证年运行小时数7200小时,实际运行小时数一般低于7000h。

3、回转窑焚烧炉

回转窑焚烧炉技术的燃烧设备主要是一个缓慢旋转的回转窑,其内壁可采用耐火砖砌筑,也可采用管式水冷壁,用以保护滚筒。回转窑直径为4~6m,长度约10~20m,可根据垃圾的焚烧量确定。它是通过炉本体滚筒连续、缓慢转动,利用内壁耐高温抄板将垃圾由筒体下部在筒体滚动时带到筒体上部,然后靠垃圾自重落下。由于垃圾在筒内翻滚,可与空气得到充分接触,经过着火、燃烧和燃烬三个阶段进行较完全的燃烧。垃圾由滚筒的一端送入,热烟气对其进行干燥,在达到着火温度后燃烧,随着筒体滚动,垃圾得到翻滚并下滑,一直到筒体出口排出灰渣。当垃圾含水量过大时,可在筒体尾部增加一级炉排,用来满足燃烬,滚筒中排出的烟气,进入一个垂直的燃烬室(二燃室)。燃烬室内送入二次风,烟气中的可燃成分可在此得到充分燃烧。燃烬室温度一般为1000~1200℃。回转窑式垃圾燃烧装置设备费用低,厂用电耗与其他燃烧方式相比也较少,但焚烧低热值、高水分的垃圾时有一定的难度。

回转窑焚烧炉对垃圾成份适应性强,广泛应用于销毁工业废物和焚烧复杂的干、湿混合垃圾,如污泥等。物料由回转窑筒体一端送入,随着筒体的转动,物料在筒体内翻动前进、燃烧,直到燃烬成灰渣从筒体另一端落出,掉进灰斗。筒体轴线与水平面成一定倾角,以保证物料向前运动。

回转式焚烧炉既有炉排炉直接处理垃圾(不需预处理)和流化床焚烧炉物料与空气充分接触完全燃烧的优点,又避免了炉排炉的炉排需经常更换造成维护费用较高的缺点,但回转炉处理量小。

4、垃圾热解气化焚烧炉(CAO)

垃圾热解气化焚烧炉(Controlled Air Oxidation 可控空气氧化技术,简称CAO技术),是一种控制空气燃烧技术。CAO系统可分为加热干燥、热解气化、残碳燃烧、可燃气燃烧等4个区域。CAO第1燃烧室中,通入少量空气,在一定温度下,垃圾长时间停留,部分气化,部分分解,部分燃烧。灰渣和不能热分解的物体(如金属、玻璃等)经过自动清灰系统排出炉外。产生的可燃烟气进入上部的第2燃烧室,再配以空气,在超过1000℃的高温下经过2s的充分燃烧后排出。这些高温气体可以引入余热锅炉回收热量,之后采用NaOH 碱液净化,达标排放。

该炉型主要优点:

设备结构简单,维护较容易,动力消耗低;厂房高度低;热解法烟气中NOx含量相对较低。

该法不足之处主要为:

CAO燃烧系统在一定程度上解决了城市垃圾的处理问题,垃圾不用分选就可以充分地分解和燃烧,但对于水分超过40%的垃圾,在不投油助燃时则不能稳定燃烧。设备处理能力较小,单台处理能力一般为150t/d以下;厂房占地面积大;热量回收率低,焚烧后炉渣灼减率较高。热解炉不能适应高水份、低热值垃圾的处置,因此在我国广泛应用垃圾热解气化焚烧炉技术还有一定困难。

垃圾焚烧的优缺点篇11

随着经济的发展、人口的不断增多以及人民生活水平的日益提高,城市垃圾的产生量也日渐增多。在当今世界,大量的垃圾已成为城市中一个长期存在的污染源。对垃圾的处理不当,可能会造成严重的大气污染、水污染和土壤污染,并将占用大量的土地。垃圾对环境的污染已经成为日益严重的问题。如何经济、有效地进行垃圾处理。垃圾焚烧是目前固体废弃物处理的有效途径之一。在西方发达国家,垃圾焚烧技术的应用已经有将近130年的历史,而且目前仍被认为是最有效、经济的垃圾处理技术之一。我国对垃圾的处理目前基本上仍采用露天堆放和填埋法,而在垃圾焚烧技术的研究、开发和应用方面起步较晚。相比之下,我国垃圾焚烧设备的设计、生产和应用的水平和规模与发达国家的差距还很大。因此对我国来说,了解垃圾焚烧炉燃烧技术及设备的发展趋势,进而学习和掌握先进的垃圾焚烧炉设计和制造技术显得非常迫切和重要。

垃圾焚烧处理是目前国外应用最普遍的垃圾处理方法,此方法的最大优点是垃圾资源化和减量化处理程度高。垃圾焚烧厂建立在城市周围,运送垃圾方便,并且可以向城市提供电能或热能,产生很好的经济效益。垃圾焚烧发电已成为发达国家处理生活垃圾的主要途径和电力行业的重要组成部分。应用计算机控制使焚烧炉运行在最佳运行工况,并且有先进的尾气处理设备和严格的排放监测手段,使得垃圾焚烧对大气造成的二次污染降到最低点。

1 垃圾焚烧在国内的现状

我国属于发展中国家,经济发展迅速、城市化速度加快、居民生活水平不断提高,导致了城市垃圾量的不断增加。我国目前已有600多座城市,城市垃圾量以每年7~8%的速度增长。而垃圾的处理不到1/3,真正达到无害化处理和能源利用的比例更低。随着经济的高速发展,城市化水平的提高,在城市周边很难寻找适宜的垃圾填埋的场地,因此,造成我国城市垃圾处理问题相当严重。目前我城市生活垃圾90%采用填埋处理,但是如不是严格意义上的填埋产生的高浓度渗出液,会造成地下水以及地表水的严重污染,对水资源造成严重威胁。同时产生大量的有害气体,会污染大气,如若处理不当,其产生的危害会延续几百年甚至上千年。

垃圾的焚烧是使垃圾无害化、减容化、资源化较为有效的方法。我国在垃圾焚烧方面虽然已经取得不少进步,但仍处于摸索与研究的阶段。九十年代在各大城市以及沿海城市地区开始重视垃圾焚烧技术的应用,但由于焚烧技术、烟气处理技术引进的步伐不能跟上,投资控制不下来,一直未能有实质性的进展。有些地方由于难于寻找合适的垃圾填埋厂以及受资金方面的约束,只注重把垃圾烧掉,没有考虑好如何烧好、烧透以及如何作好环境保护与能源利用。尽管如此,由于近几年的不断探索,垃圾焚烧技术已经取得不少进步。

2 垃圾焚烧处理面临的问题

垃圾分类收集是实现垃圾综合处理的一个重要步骤。通过分类收集和相应采取不同的处理方式,既可以保证有用资源的循环再利用,又可以大大减少垃圾的最终处理费用。目前我国各城市还没有普遍实行垃圾分类收集,有的处于试点运行阶段,而这与我们即将采用的垃圾处理方式不相适应。垃圾分类收集后,最终处置的垃圾量及垃圾成分都会发生变化,由于分类使有用的资源得以循环再利用,处置的垃圾量将减少,同时降低了垃圾运输费及处置费。垃圾的分类还可以减轻机械磨损及腐蚀,延长焚烧炉的寿命,减少维护管理费用。同时也降低了有害成分的含量,易于二次污染的控制。垃圾的分类是大势所趋。因此对于采用垃圾焚烧处理方式的城市,应充分考虑垃圾的分类。

3 垃圾性质的分析

垃圾的性质是指垃圾的物理成分、化学元素、容重、水分、灰分、发热值。分析垃圾的性质非常重要,他是焚烧炉设计、工程系统设计及运营的依据。垃圾的性质与居民点生活方式、生活水平有直接的关系。虽然国内很多城市都在计划建设垃圾焚烧处理项目,但很少城市能考虑到垃圾的特性。

4 环境保护措施

垃圾焚烧处理的主要目的是为了节约土地资源、环境保护及实现可持续发展道路。垃圾的资源发电可以实现垃圾的无害化、减容化、资源化。但由于垃圾的特性,在垃圾焚烧的整个过程中难免出现一些对环境不利的影响物质,因此必须采取相应的环保措施以达到垃圾焚烧的真正目的。垃圾焚烧处理的主要污染物有:臭气、烟气中的有害物质、垃圾渗出液、飞灰及反应物。目前烟气的排放标准已经制定和实施。对于垃圾渗出液的处理方法,国内一般采用喷入焚烧炉内处理,但最好采用污水处理方法。对于垃圾堆放过程中产生的臭气,也应根据相关标准进行处理排放。

5 焚烧技术发展的动向及前景

烧技术发展的动向:

⑴垃圾焚烧厂尾气净化技术,特别是二恶英等污染物的消除越来越受到重视。

⑵垃圾焚烧余热综合利用技术将进一步完善。

⑶为满足日益严格的环保要求,焚烧技术向着烟气净化、残渣与废水处理以及废热回收等设备整体化方向发展。

焚烧技术发展的前景:

“九 五”环境目标中有“到2010年基本改变生态环境恶化的情况,城乡环境质量有比较明显的改善,建成一批经济快速发展、环境清洁优美生态良性循环的城市和地区”。垃圾处理是我国实现可持续发展道路的重要组成部分,全国各大城市及沿海城市经济发达的地区都在积极采取垃圾焚烧的处理方式。

我国"十五"期间,国家将全面贯彻经济可持续发展的战略,更加注重经济、环境、资源的协调发展,加大环境保护和污染治理的力度。在加强城市垃圾污染治理方面积极引进、消化、吸收国外的先进适用技术和科学管理经验,提高城市生活垃圾污染治理的管理水平,努力推进垃圾污染从末端治理向从源头抓起的全过程治理转变。

我国已制定了一系列环保法规、标准、规范和配套的技术政策;但是国家还需给予优惠的产业政策,大力扶持我国的新兴垃圾处理产业。垃圾处理产业应积极开拓多种融资渠道,解决资金短缺问题;运用现代先进的、多元化的经营方式与经营手段,提高自身生存能力和盈利能力,在创造社会效益、环境效益的同时产生巨大的经济效益,缩短投资回报周期、提高投资回报率。使垃圾处理产业向健康的可持续的方向发展。

参考文献:

垃圾焚烧的优缺点篇12

随着我国经济实力和技术储备的增强,各种生活垃圾处理处置技术在我国得到了不同程度、不同范围的研究和应用,很多经济发达地区已经建立了现代化填埋场、机械化堆肥厂和焚烧厂等多种处理设施。但对于某一地区来说,不同处理设施往往处理同样的混合生活垃圾。由于每种生活垃圾处理技术均具有各自的优势和局限性,从技术本身、经济性和环境影响角度分析,均只适宜处理生活垃圾中的某些组分,因此这种单一处理模式不仅难以满足数量日益增长、成分日益复杂的生活垃圾无害化、减量化、资源化的处理要求,而且使得生活垃圾处理设施运行效果差,前处理和二次污染控制技术复杂,处理费用高。

为了解决这种单一处理方式的不足,生活垃圾需要采取综合处理方式。所谓综合处理,就是将多种生活垃圾处理处置技术以适当的方式有机地结合在一起,形成完整的处理系统,每种处理技术或设施仅处理适宜的生活垃圾组分,从而改善生活垃圾处理的效果,降低生活垃圾处理的费用,在生活垃圾无害化的基础上,实现生活垃圾的资源化。

1 单一处理与综合处理的比较

1.1 卫生填埋

卫生填埋法由于技术比较成熟,操作管理简单,处理量大,投资和运行费用低,是当今世界各国主要的垃圾处理方式。但填埋混合垃圾有以下缺点:(1)生活垃圾中的可回收物、可焚烧组分或可堆肥组分等可以实现资源回收的部分被一并填埋,即使考虑填埋气的回收利用,混合垃圾填埋的资源化水平仍很低。(2)我国混合垃圾含水率和有机物含量都很高,因此渗滤液产生量大,处理成本高;沼气产生量大,控制其排放也增加了处理成本。因此限制进入填埋场的有机物含量是填埋法的发展趋势之一。目前欧盟、日本和美国等国家的有关政策,都提出了进一步限制进入填埋场垃圾有机物含量的规定[1]。(3)在场址选择日益困难,填埋费用不断增加的情况下,混合垃圾会大量占用填埋场的空间资源。

1.2 堆 肥

高温堆肥可以使生活垃圾中的有机成分成为可供施用的农田肥料,同时消除其环境污染,杀灭垃圾中的病菌,具有无害化和资源化特征。但我国的堆肥厂主要处理混合生活垃圾,其局限性主要表现在:(1)由于我国目前还没有开展普遍的生活垃圾分类收集,因此入厂垃圾中含有石块、金属、玻璃、塑料等多种不可降解组分,这些废弃物必须分拣出来,另行处理,分选工艺复杂,费用很高。(2)即使采用了分选工艺,生活垃圾中的不利于堆肥处理的组分也不能完全剔除,许多有毒、有害物质会进入堆肥,如农田长期大量使用堆肥,可能会造成潜在污染,特别是一些重金属在土壤中富集将随食物链进入人体。受到堆肥产品成本和质量的约束,堆肥产品存在销路不畅的问题。

1.3 焚 烧

焚烧法具有减量化程度高,处理周期短,占地面积小,选址灵活,燃烧的热量可用来发电等优点。近年来焚烧法在我国得到了迅速发展,但焚烧混合垃圾有以下缺陷:(1)我国生活垃圾含水率高,热值低,需要更多的辅助燃料,此外生活垃圾中灰土含量多也会影响焚烧效果,最终导致焚烧成本上升。我国目前除少数经济较发达的城市外,其它城市的混合生活垃圾热值低,含渣量高,不适宜焚烧。(2)另一方面,由于我国混合垃圾中厨余垃圾较多,含盐量较高,对烟气中氯化物贡献较大,HCl会腐蚀焚烧炉,也增加了烟气处理的难度和污染控制成本。

1.4 综合处理

综合处理方式可以解决混合处理方式出现的问题。采用综合处理方式后,易腐物和可燃物都得到了利用,故填埋物的量很小,只占总体积的15%~20%,填埋物主要为砖头、瓦砾等无机垃圾,不会带来严重的二次污染,节省了填埋空间;综合处理中仅可燃垃圾进行焚烧,焚烧物易燃,产生的烟气少,二次污染小;采用综合处理方式后,堆肥法只处理易腐有机物,成分单一,容易堆腐,而且处理费用低,产品质量好。

2 综合处理的不同概念及研究内容

由于生活垃圾综合处理的诸多优势,国内很多研究者和管理人员对综合处理系统进行了大量研究,但由于对综合处理概念理解的不同,其研究方向存在很大区别。

2.1 生活垃圾综合处理系统

在发达国家,生活垃圾综合处理系统(MSW integrated processing system)的概念是多种处理设施(收运车辆、转运站、分选中心、回收站、焚烧厂、堆肥厂、填埋场)构成的完善的生活垃圾处理体系。对应于这一概念,研究者希望通过系统分析方法和数学工具的应用,提高综合处理系统运行的效率,减少系统运行的费用,减少系统运行造成的环境和社会影响[2-4]。主要研究内容包括:

处理方式的优化选择。在对不同生活垃圾处理方式适用性分析的基础上,可以针对不同地域的具体情况选取不同的处理方式及其组合。实践中常采用定性分析的方法,从必要性、可行性等方面对多种生活垃圾处理方式及其组合进行分析。生活垃圾处理方式的选择本身也是一个如何进行决策的问题,因此一些研究者在实践中也引入系统决策方法,如层次分析法[5]、模糊数学决策方法[6]、多目标动态模型[7,8]等,其中多目标动态模型选取的目标是综合效益最高,费用最小,通过该模型可以得出每年各种生活垃圾处理方式的处理量和比例。

处理设施的优化设置,包括确定其位置、数量及规模。生活垃圾处理设施的选址一般结合当地自然条件、社会经济发展和现有处理设施等情况综合考虑得到,没有固定的技术路线。处理设施的优化设置与生活垃圾处理方式的优选结合紧密,在确定了可能的选址后,依据确定的生活垃圾处理方式和当地的生活垃圾产生量、组分可以确定各个处理设施的类型和规模,尤其是采用多目标动态模型后可以确定不同处理方式的最佳处理量,从而为结合实际情况优化设置处理设施的数量和规模提供了依据。

垃圾物流的优化分配。垃圾物流优化分配是综合处理系统研究的核心内容,优化手段包括多种规划方法和数学模型[3]。最常用的垃圾物流优化模型为最小费用模型。模型目标为总费用最小,总费用为运输费用、填埋费用、堆肥费用、焚烧费用、回收费用之和减去回收材料收入、堆肥肥料收入、焚烧能量收入。在实践中,陈炳禄等[9]对广州市的生活垃圾物流利用最小费用模型进行了优化分配。

由于我国生活垃圾的特点以及混合收集的影响,目前从国外借鉴的一些模型和规划成果难以在实践中应用。如在选择处理方式及其比例时常用的多目标动态规划模型,由于是在垃圾分类的基础上进行设计,模型仅按生活垃圾中厨余物的数量设计可堆腐参数,按可燃物的数量设计可焚烧参数,但实际中混合垃圾一般不进行分选,或者仅进行简单分选,得出的结果实际意义不大。此外由于模型中存在很多主观参数,对市场等因素缺乏考虑,模型结论也难以在规划中实施。

2.2 生活垃圾综合处理工艺

从20世纪90年代起,我国的研究者为解决单一处理方式的不足从生活垃圾综合处理的角度进行了研究,提出了多种生活垃圾综合处理的构想,但是这种构想区别于国外广泛应用的综合处理系统概念,而是指通过分选等预处理技术把不同垃圾组分进行分离,分别进入不同的处理单元,这些处理单元集合在一个厂内甚至一条生产线上,希望通过这种方式实现不同垃圾分别采用适宜的处理方式的目的,为了便于区分,本文称其为综合处理工艺(comprehensive treatment technology)。根据综合处理工艺采用预处理技术的不同,可以分为预分选合处理工艺、预堆肥综合处理工艺、预消解综合处理工艺等,其中前者一般采用物理分选技术,经过多次分选将垃圾分为几类,其分类类别根据后续处理工艺确定,而后两者虽然也有一些分选步骤,但是其预处理技术核心为堆肥或消解。此外,综合处理工艺的能量回用和自给也是其研究方向之一,为了便于说明,本文称其为能量自给综合处理工艺。

预分选综合处理工艺是指利用物理分选技术把混合垃圾中的不同组分按处理目的进行分离,使不同组分分别进行处理,这也是应用最多的综合处理工艺,研究重点集中在分选系统[10]。它面临的问题有:一是我国生活垃圾实行混合收集,在发达国家由产生者进行的分类工作不得不由厂内的分选系统完成,分选系统的投资和运行费用很大;二是目前的生活垃圾综合处理厂处理规模均较小,焚烧量和填埋量也很少,在这种情况下,相对于单一焚烧或填埋,综合处理如何实现经济上的比较优势也是需要重视的问题。

预堆肥综合处理工艺。堆肥过程可以降低生活垃圾的有机物含量和含水率,因此可以把堆肥过程作为生活垃圾综合处理系统的预处理步骤。对焚烧而言,经堆肥处理后垃圾易于燃烧,热效率高,产生的有害气体量较小;对填埋而言,经堆肥处理后减少了填埋量,降低了渗滤液的产量和处理难度,减少了填埋气的排放[11]。虽然堆肥预处理对于综合处理工艺具有明显的益处,但是尚未有深入研究,更没有投入运行的工程项目,此外,堆肥预处理工艺还存在成本高、堆肥时间长、周边环境差等缺点。预消解综合处理工艺与预堆肥综合处理工艺类似,相对于堆肥预处理,消解预处理的最大优势是可以减少堆肥的时间,其环境影响也较小,但是成本更高。

能量自给综合处理工艺也是一种结合多种生活垃圾处理技术的工艺,它以系统能量的完全自给为目标[12],因此与垃圾焚烧厂的余热利用系统不同。系统中的能量一般来自焚烧系统产生的热能或电能,也可以利用厌氧发酵产生的沼气产热发电。国内一些研究者已经提出了一些设想,但是缺乏对系统能量流的深入研究和经济性分析,而且由于现有技术能源利用效率较低,尚不能利用垃圾自身的能量解决工艺过程的高能耗问题,实际生产中难以实现。

总的说来,十多年来大多数这类综合处理研究还停留于简单的构想阶段,缺乏系统化的深入研究,对综合处理工艺的组织特性、环境特性、经济特性等内容基本没有涉及,对于分选垃圾区别于混合垃圾进行焚烧、填埋的特性也没有研究。工程实践中,我国目前运行的综合处理厂很少,规模也不大(处理量一般小于300 t/d),而且限于分选工艺与填埋、焚烧和堆肥的结合,吨投资一般在20万元/t以下。由于这种综合处理厂整体规模不大,其中的焚烧量、填埋量都很少,焚烧工艺效果较难控制,二次污染控制较差。其次,这些综合处理厂大多以堆肥或其它制肥工艺为核心,但由于我国堆肥质量和市场的原因,堆肥处理在很多地区面临困境,这也影响到综合处理厂的运行效益。另外不同区域在自然条件、经济实力、社会发展水平、生活垃圾特性等方面存在差异,适用的生活垃圾处理处置技术也有所不同,而目前有些地区盲目照搬发达国家和其它地区的经验,使得部分生活垃圾处理处置设施不能正常运行。由于这些原因,这类综合处理技术没有得到广泛的应用。

3 综合处理的发展趋势

对于国内提出的综合处理工艺(comprehensive treatment technology),虽然现有项目的投资成本较低,但其处理规模小,运行费用高,二次污染不能得到有效控制。另一方面,虽然垃圾处理的能量回用是资源化的一个重要方面,但是系统的能量自给从目前的技术水平看来难以实现。从生活垃圾处理的经济性分析,这种“小而全”的综合处理工艺难以获得持久的生命力和广泛的推广。

发达国家生活垃圾处理的历史和经验说明,源头分类(产生者分类)是最经济有效的垃圾分类手段,在此基础上建立生活垃圾综合处理系统,并通过数学模型优化设置各种收运处理设施、分配车辆和垃圾物流,可以实现城市生活垃圾的低成本、高效率管理,并最大限度的实现生活垃圾的资源化。虽然我国目前普遍采用生活垃圾混合收集模式,但分类收集对于垃圾处理、资源回收等的重要意义已经得到了广泛认知,全国很多大中城市开展了分类收集的试点工作,并制定了城市生活垃圾分类收集规划。随着经济实力的增强,生活垃圾收运处理设施的完善,分类收集和综合处理系统将互相促进,得到更为广泛的推广。

在这一前提下,深入分析城市生活垃圾综合处理系统的系统特性、运行规律,提炼总结适应我国现阶段及发展需要的系统模型和优化方法,将大大提高我国城市生活垃圾的管理水平。我国目前采用混合收集方式,基于这一前提,利用数学方法优化不同处理设施的数量和选址,优化生活垃圾物流在不同处理设施之间的分配都具有重要的意义。

参考文献

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3 Everett J W.Optimal regional scheduling or solid waste systemsⅠ:model development. Journal of Environmental Engineering,1996,122(9):785~792

4 Modak A R,Everett J W.Optimal regional scheduling of solid waste systems Ⅱ:model solutions.Journal of Environmental Engineering,ASCE,1996,122(9):793~799

5 郭广寨,陆正明,石 峰.城市生活垃圾综合处置系统的选择.上海环境科学,2001,20(1):37~40

6 陈绍伟,郭广寨,陆正明.模糊数学决策法的改进及在生活垃圾处理方式评价中的应用.上海环境科学,2002,21(7):426~428

7 陈炳禄,王志刚,陈新庚.广州市生活垃圾处理方式及物流管理方案优化.上海环境科学,2000,19(11):511~515

8 刘常青,陈健飞.福州市城市生活垃圾处理系统优化设计及规划.资源科学,2003,25(4):68~72

9 陈炳禄,王志刚,陈新庚.广州市生活垃圾处理方式及物流管理方案优化.上海环境科学,2000,19(11):511~515

10 刘克鑫.城市生活垃圾综合处理的实践与探讨.见:张 益,陶 华主编.垃圾处理处置技术及工程实例.北京:化工出版社,2002.253~258

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