淺析垃圾焚燒發(fā)電廣闊前景

翟志臣　趙陽

【摘 要】通過對我國垃圾處理現(xiàn)狀的分析，得出垃圾焚燒發(fā)電不僅可以解決垃圾對環(huán)境的污染問題，而且具有很高的綜合效益，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，前景廣闊。

【關(guān)鍵詞】垃圾處理；垃圾發(fā)電；注意問題；前景廣闊

隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，城市人口急劇增加，在人民生活水平日益提高的同時，工業(yè)以及生活垃圾也隨之大量產(chǎn)生，嚴(yán)重污染了環(huán)境，影響了市容市貌，制約著城市的進(jìn)一步發(fā)展建設(shè)。據(jù)國家環(huán)保部統(tǒng)計，我國城市每年新增生活垃圾1.8億噸，占全世界年產(chǎn)垃圾1/4以上，絕大部分垃圾未經(jīng)處理，堆積在城郊，垃圾堆存量已逾70億噸，侵占土地面積達(dá)2億㎡。全國670座大中城市，約有2/3陷于垃圾包圍中。如何妥善處理垃圾，使之資源化、減量化和無害化，已成為當(dāng)前社會和各級政府關(guān)注的焦點，它關(guān)系到每個人的切身利益以及城市的可持續(xù)發(fā)展。

1.垃圾處理的常規(guī)方法

垃圾處理目前主要有填埋法、堆肥法、焚燒法等。下面就其中幾種方法介紹如下：

1.1填埋法

根據(jù)工藝的不同，又分傳統(tǒng)填埋法和衛(wèi)生填埋法兩類。

（1）傳統(tǒng)填埋法。

這種方法實際上是在自然條件下，利用坑、塘、洼地將垃圾集中堆置在一起，不加掩蓋，未經(jīng)科學(xué)處理的填埋方法。

（2）衛(wèi)生填埋法。

衛(wèi)生填埋法是采用工程技術(shù)措施，防止產(chǎn)生污染及危害環(huán)境土地的處理方法。如濮陽市利用垃圾堆山造景，然后在山體均覆蓋三米厚的黏土栽植花草，成為市民休閑的最佳去處，也成為全國平原地區(qū)處理建筑垃圾的環(huán)保典范。

1.2堆肥法

堆肥法就是把城市垃圾運到郊外堆肥廠，按堆肥工藝流程處理后制作為肥料，成本低、產(chǎn)量大。由于經(jīng)濟實用的化肥大量普及，堆肥量大，勞動強度大，全面比較后，市場越來越小。

1.3焚燒法

按焚燒原理不同，全世界又主要分為爐排爐焚燒、流化床焚燒、熱解法三種。

（1）爐排爐焚燒。

就是將城市垃圾運到焚燒廠的垃圾池，經(jīng)抓吊入料斗，慢慢進(jìn)入爐堂，經(jīng)過干燥、燃燒、燃燼三個階段，在大量氧氣（空氣過剩系數(shù)等于1.8）的助燃條件下，垃圾在爐排中用不同方法攪動下，充分燃燒，燒燼的爐渣入渣池冷卻后，運往廠外填埋，垃圾燃燒后產(chǎn)生的大量高溫?zé)煔猓?50-900℃）進(jìn)入余熱鍋爐換熱，過熱蒸氣再進(jìn)入汽輪發(fā)電機組發(fā)電。

（2）流化床焚燒。

就是將城市垃圾運到焚燒廠倒入垃圾池后，經(jīng)抓吊入料斗，垃圾從焚燒爐的頂端投放進(jìn)爐內(nèi)后，落在活動床的中央，然后慢慢通過熱砂床（600-700℃），其結(jié)果是垃圾被熱砂焙燒而失去其水分變脆，繼之分散到活動床兩側(cè)的流化床。在流化床內(nèi)，脆而易碎的垃圾被劇烈運動的砂粒擠成碎片而很快燃燒掉。另一方面，垃圾中的不燃物則與砂粒一起移動到焚燒爐兩側(cè)，通過不燃物排出孔，與砂粒一起自動排出爐外。

（3）熱解法。

熱解法是在隔絕空氣的條件下，垃圾在熱解裝置中受熱而使有機質(zhì)分解，轉(zhuǎn)化成燃?xì)狻Ｈ細(xì)膺M(jìn)入余熱鍋爐換熱后，過熱蒸氣進(jìn)入汽輪發(fā)電機發(fā)電。

2.垃圾發(fā)電的必要性和可能性

2.1垃圾發(fā)電必要性

城市垃圾發(fā)電是近30年發(fā)展起來的新技術(shù)，特別是20世紀(jì)70年代以來，由于資源和能源危機的影響，發(fā)達(dá)國家對垃圾采取了“資源化”方針，垃圾處理不斷向“資源化”發(fā)展，垃圾發(fā)電在發(fā)達(dá)國家迅猛發(fā)展。保護環(huán)境是我國的一項基本國策，隨著我國城市的發(fā)展和人民物資生活水平的提高，妥善處理垃圾已成為當(dāng)務(wù)之急。目前我國城市已發(fā)展到670個，城鎮(zhèn)人口2.6億，按每人每年產(chǎn)生440kg垃圾計算，則產(chǎn)生垃圾量為1.14 104萬噸，是可以使100萬人口的城市覆蓋1米。但另一方面，如果將其全部利用，則相當(dāng)于1340萬噸石油的能量。我們相信，隨著我國城市居民生活水平不斷提高及人們環(huán)保意識的增強，垃圾焚燒發(fā)電的前景充滿希望。特別是《全國城市生活垃圾處理設(shè)施建設(shè)“十一五”規(guī)劃》中指出，我國在經(jīng)濟發(fā)達(dá)、土地資源緊張、生活垃圾熱值符合條件的城市，可優(yōu)先發(fā)展焚燒處理技術(shù)。綜合考慮其社會效益，環(huán)保效益及經(jīng)濟效益，建設(shè)垃圾電廠是非常必要的。

2.2垃圾發(fā)電的可行性

現(xiàn)代生活垃圾包羅萬象、應(yīng)有盡有，但可概括為可燃垃圾和不可燃垃圾兩部分。其中可燃垃圾包含紙布、皮革、塑料、橡動植物殘體等，由有機物和可燃物構(gòu)成城市生活垃圾的主體。而不可燃垃圾專指各類金屬、玻璃、石陶瓷等無機物。根據(jù)我國大中城市垃圾熱值均在800kcal/kg～1500kcal/kg，這些垃圾均能自燃，均能發(fā)電。燃燒一噸城市生活垃圾可發(fā)電300～400kw。而且垃圾焚燒處理后的灰渣呈中性，無氣味，不會引發(fā)二次污染，且體積減少90%，重量減少75%以上，明顯減容減量。直接通過垃圾焚燒，產(chǎn)生高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐產(chǎn)生蒸氣，進(jìn)入汽輪發(fā)電機發(fā)電，在國外早已是成功的經(jīng)驗，國內(nèi)深圳垃圾電廠十幾年的實踐也證明了垃圾發(fā)電的可行性。

3.利用垃圾焚燒發(fā)電應(yīng)注意幾點問題

3.1施行垃圾分類政策，從源頭控制垃圾組分

在國外不僅市民有良好的垃圾分類習(xí)慣，市政部門也為垃圾分類提供了便利，不同種類的垃圾有不同的回收地點，甚至是回收時間。理想的垃圾分類模式應(yīng)該是，分類投放、分類收集、分類運輸、分類利用、分類處理。這樣可做到垃圾從源頭削減，實現(xiàn)垃圾減量化、資源化、無害化。我國也應(yīng)該制定相關(guān)法規(guī)政策，引導(dǎo)居民實施垃圾分類。在垃圾傾倒點，放置具有醒目標(biāo)識的垃圾桶，具體可分別設(shè)置玻璃類桶、金屬類（各種易拉罐等）桶，有害物質(zhì)（電池、日光燈、油漆、藥品等）桶，石、磚、爐渣類桶，廚余等有機物捅，分選分裝分運。玻璃、金屬回收利用，有害物資再分選利用后填埋，石、磚、爐渣類桶送填埋，其余送垃圾焚燒發(fā)電廠。

3.2解決好焚燒發(fā)電過程產(chǎn)生的污染問題

垃圾焚燒發(fā)電的流程大致為：由環(huán)衛(wèi)部門將垃圾收集、運送并倒入到垃圾儲坑內(nèi)，儲存堆5～7天，經(jīng)滲水發(fā)酵后，進(jìn)入焚燒爐內(nèi)在800～1000℃溫度下燃燒，垃圾燃燒產(chǎn)生熱量使?fàn)t內(nèi)水蒸汽升溫升壓后，沖轉(zhuǎn)汽輪機并帶動發(fā)電機發(fā)電；垃圾焚燒產(chǎn)生的尾氣通過除塵處理后排放；同時排出飛灰和底灰。在整個過程中會產(chǎn)生廢氣、廢渣和廢液等廢物。其中最受人們關(guān)注和困擾發(fā)展垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的一個原因是二惡英問題。

通常應(yīng)采用以下處理方式來減少垃圾焚燒過程中二惡英的生成：（1）垃圾的前處理，挑選出可作為催化劑的金屬物質(zhì)和為生成二惡英提供氯源的垃圾組分；（2）控制燃燒溫度在850℃以上。研究結(jié)果表明，700～850℃這個溫度段最容易產(chǎn)生二惡英。二惡英在900℃下2 秒或是1000℃下1 秒會徹底分解：（3）選擇合適的焚燒爐。經(jīng)過實踐表明，流化床焚燒也可使?fàn)t煙氣中實測的二惡英類排放體積質(zhì)量遠(yuǎn)低于排放標(biāo)準(zhǔn)。

對于生成的二惡英可通過凈化方式去除。目前推薦采用布袋式除塵器+半干法脫除酸性氣體的方法，比如利用堿性的反應(yīng)劑（CaO）或熟石灰粉[Ca（OH）2]作吸收劑，吸收煙氣中的酸性組分；同時利用粉體活性炭的多孔性及對重會屬和有機廢氣選擇性吸收的特性，經(jīng)多次循環(huán)吸收使煙氣中的二惡英，重金屬等，使有毒組份降到標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)。

4.垃圾焚燒發(fā)電前景廣闊首先，資源化垃圾焚燒后，熱量用于發(fā)電，做到廢物綜合利用。焚燒發(fā)電后減量化的殘渣，只有原來容積的10%～30%，經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)之后才排放到大氣中的。然后再結(jié)合填埋處理，將大大縮容后的垃圾進(jìn)行填埋即可，這樣既節(jié)約了土地資源又保護了環(huán)境。

其次，垃圾發(fā)電具有顯著的社會效益。垃圾發(fā)電可以為社會提供更多的就業(yè)崗位，改善環(huán)境，提高居民的生活水平。符合全面構(gòu)建和諧社會的基本要求，也可促進(jìn)垃圾分類回收等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)科技進(jìn)步，從而提高我國企業(yè)在國際上的競爭力。

垃圾發(fā)電是一項利國利民的環(huán)保產(chǎn)業(yè)，我國也在政策以及法律上為環(huán)保產(chǎn)業(yè)營造了良好的投資環(huán)境，再加上國際環(huán)境的推動，為垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了有利的發(fā)展條件。隨著垃圾分類投放、分類處理的規(guī)范化和國產(chǎn)化焚燒爐術(shù)水平的提高，垃圾焚燒安全性將不斷提高，焚燒發(fā)電的投資運營成本將進(jìn)一步降低，焚燒發(fā)電效率也有較大提升空間，客觀上為垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。加之國家政策的良好引導(dǎo)和大力支持，我國的垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)將會具有更廣闊的空間。

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