試論固體廢棄物的焚燒處理技術(shù)

夏 楊

（柳州市環(huán)境保護(hù)宣教信息中心，廣西 柳州 545006）

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活中產(chǎn)生的垃圾越來(lái)越多，固體廢棄物處理已經(jīng)成為當(dāng)前急需解決的主要問(wèn)題之一，也是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的最大難題。固體廢棄物的處理方式有很多，一般來(lái)說(shuō)，有資源化的綜合利用、焚燒、填埋等。其中，焚燒在眾多處理方式中占優(yōu)勢(shì)，也是當(dāng)前各國(guó)主要的垃圾處理方式。本文針對(duì)當(dāng)前流行的固體廢棄物焚燒處理技術(shù)進(jìn)行分析和研究，以期促進(jìn)固廢的正確處理。

1 城市固體廢棄物的處理流程

固廢的處理流程如圖1所示，在垃圾焚燒之后，有一部分用于輸電、發(fā)電，一部分做穩(wěn)定化處理，進(jìn)行填埋。

圖1 垃圾焚燒處理流程

2 固體廢棄物焚燒問(wèn)題現(xiàn)狀

2.1 垃圾分類不合理

當(dāng)前，垃圾焚燒過(guò)程中存在很多問(wèn)題。例如，城市的生活垃圾沒(méi)有進(jìn)行分類處理，而是將所有垃圾混合，直接進(jìn)入當(dāng)?shù)氐睦贌龔S進(jìn)行焚燒。我國(guó)現(xiàn)有的焚燒設(shè)備基本都是從國(guó)外引進(jìn)的，垃圾焚燒期間很容易出現(xiàn)焚燒不均衡的現(xiàn)象，導(dǎo)致進(jìn)口設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，垃圾焚燒設(shè)備運(yùn)行成本上升，很容易對(duì)環(huán)境造成二次污染。

2.2 運(yùn)行監(jiān)測(cè)不明確

目前，我國(guó)投入使用的垃圾焚燒廠數(shù)量已經(jīng)超過(guò)100個(gè)。在焚燒處理過(guò)程中，運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不明確，造成大量焚燒廠出現(xiàn)污染物嚴(yán)重超標(biāo)現(xiàn)象，對(duì)自然環(huán)境造成一定程度的污染。這些分類焚燒設(shè)備基本是從國(guó)外引進(jìn)的，而受到地域氣候和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面的影響，垃圾處理過(guò)程中用到的具體方式也不一樣。如果基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)不明確，會(huì)給垃圾焚燒標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施帶來(lái)一定的負(fù)面影響。

2.3 焚燒補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)不明確

近年來(lái)，政府針對(duì)垃圾焚燒問(wèn)題出臺(tái)了部分優(yōu)惠政策，為國(guó)內(nèi)的垃圾焚燒處理提供了發(fā)展契機(jī)。下面是相關(guān)優(yōu)惠政策的解讀：一是收購(gòu)垃圾焚燒廠的全部發(fā)電，對(duì)垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的電價(jià)給予優(yōu)惠。二是垃圾焚燒廠的納稅政策，國(guó)家相關(guān)部門提出對(duì)現(xiàn)有的稅款采取相應(yīng)的補(bǔ)貼或者是加強(qiáng)減免力度，以降低垃圾焚燒成本，促進(jìn)圾焚燒廠更好發(fā)展。三是關(guān)于垃圾焚燒廠的焚燒數(shù)量，根據(jù)焚燒數(shù)量的多少，政府相關(guān)部門會(huì)給予相應(yīng)的優(yōu)惠補(bǔ)貼。

這些政策的有效實(shí)施在一定程度上促進(jìn)了垃圾焚燒的發(fā)展。但是，在政策實(shí)施的過(guò)程中，還有一些問(wèn)題需要進(jìn)一步解決。在政策實(shí)施過(guò)程中缺乏科學(xué)性和合理性的指導(dǎo)，造成政策執(zhí)行時(shí)的隨意性，導(dǎo)致部分地區(qū)垃圾焚燒廠的補(bǔ)貼優(yōu)惠不斷增加，而某些地區(qū)地方政府無(wú)法兌現(xiàn)補(bǔ)貼政策，沒(méi)有將相關(guān)優(yōu)惠政策落實(shí)，導(dǎo)致垃圾焚燒廠在焚燒時(shí)降低了焚燒標(biāo)準(zhǔn)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看，低標(biāo)準(zhǔn)的焚燒在一定程度上會(huì)對(duì)環(huán)境造成威脅，一旦發(fā)生環(huán)境污染，對(duì)社會(huì)發(fā)展和人體健康帶來(lái)的危害是無(wú)法挽回的。以上情況說(shuō)明政府補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)的不科學(xué)和不統(tǒng)一，也是當(dāng)下垃圾焚燒廠生產(chǎn)混亂現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。

2.4 垃圾處理監(jiān)管

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多垃圾焚燒廠在實(shí)際操作中存在很多問(wèn)題。最主要的是過(guò)分追求經(jīng)濟(jì)回報(bào)，忽略了監(jiān)督管理。因此，加強(qiáng)監(jiān)管是當(dāng)下最需要解決的問(wèn)題。我國(guó)垃圾焚燒行業(yè)實(shí)行的是多個(gè)部門交叉管理的方式，在監(jiān)管過(guò)程中，各部門職能、權(quán)限不明確，這樣的工作模式一定程度上限制了監(jiān)督管理工作效率的提升。為了更好地規(guī)避這些問(wèn)題，促進(jìn)垃圾焚燒技術(shù)的改進(jìn)，相關(guān)政府部門已經(jīng)頒布了相關(guān)垃圾焚燒規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，但是在具體的實(shí)施中還是會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題。例如，規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施性比較差，在一定程度上增加了焚燒廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的難度。在當(dāng)前垃圾處理的過(guò)程中，由于缺乏科學(xué)合理的懲罰機(jī)制，對(duì)垃圾焚燒企業(yè)的監(jiān)管缺乏力度，導(dǎo)致垃圾焚燒工作不能順利開展。此外，若有垃圾焚燒企業(yè)停產(chǎn)，日常生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的圾圾得不到及時(shí)處理，造成環(huán)境污染，使得政府相關(guān)部門處理垃圾焚燒企業(yè)違規(guī)情況的難度加大，執(zhí)行時(shí)需要顧慮的因素較多，這些問(wèn)題都需要重視和解決。

3 固體廢棄物焚燒技術(shù)

3.1 固定爐排焚燒爐

固定爐排焚燒爐又叫做箱式垃圾焚燒爐，焚燒爐內(nèi)有固定的爐排，但是爐排的方式也是多種多樣的，如水平式固定、傾斜式固定、圓弧曲面式等，但實(shí)際運(yùn)用的基本都是傾斜式固定爐排爐。從爐口直接投入燃燒室進(jìn)行充分燃燒，當(dāng)燃燒到一定程度時(shí)去渣、撥火[1]。這種方式成本較低，操作簡(jiǎn)單，但也存在一些問(wèn)題。例如，在實(shí)際操作過(guò)程中，人工投料和除渣時(shí)對(duì)垃圾沒(méi)有進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，焚燒出?lái)的效果較差，并且具體操作需要耗費(fèi)大量人力，勞動(dòng)強(qiáng)度比較高，工作環(huán)境相對(duì)惡劣[2]。

3.2 等離子體

在現(xiàn)代固體廢棄物處理技術(shù)中，等離子體固廢焚燒是一種比較先進(jìn)的技術(shù)，主要特點(diǎn)是高溫高效，能量集中[3]。在等離子的高溫作用下，固體廢棄物在焚燒過(guò)程中能夠產(chǎn)生氫氣、一氧化碳、甲烷和部分有機(jī)氣體，這些有機(jī)氣體在燃燒過(guò)程中充分混合，能夠?qū)⒉≡臀⑸飶氐紫麥?，燃燒后的垃圾殘余較少，很好地抑制了二噁英的產(chǎn)生。若產(chǎn)生過(guò)量的二噁英，不僅會(huì)危害環(huán)境，還會(huì)威脅人體健康。等離子法能夠很好地抑制二噁英的產(chǎn)生，其主要優(yōu)點(diǎn)是無(wú)論在焚燒中還是在焚燒后灰燼較少、安全衛(wèi)生無(wú)污染，但是投資較大，成本較高，所以它適合運(yùn)用在類似于醫(yī)療垃圾等有毒固體廢棄物的焚燒處理中[4]。

3.3 固廢分級(jí)熱解氣化

固廢分級(jí)熱解氣化主要原理是通過(guò)對(duì)固體廢棄物的分析，利用熱不穩(wěn)定性，在焚燒過(guò)程中將固體廢棄物進(jìn)行熱解和氣化，將固體廢棄物中的有機(jī)物進(jìn)行裂解反應(yīng)，在形成新氣體的過(guò)程中能夠產(chǎn)生可燃?xì)怏w，并將其有效利用，利于固體廢棄物的處理。在垃圾焚燒中，熱解和氣化有非常顯著的特點(diǎn)。例如，熱解能夠明顯減少固體廢棄物數(shù)量，和等離子體法一樣，也能夠很好地抑制二噁英的產(chǎn)生，實(shí)際操作不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生惡劣影響。熱解氣化技術(shù)的設(shè)備和裝置適應(yīng)性較強(qiáng)，能夠有效消除工業(yè)廢棄物污染。

固廢分級(jí)熱解氣化和固體廢棄物焚燒還存在一定的區(qū)別，固體廢棄物焚燒是在有氧條件下進(jìn)行的放熱反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)主要產(chǎn)生二氧化碳和水，而上述固廢處理技術(shù)則是在還原條件下進(jìn)行的吸熱反應(yīng)。在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中，為了實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)循環(huán)和節(jié)能減排，熱解氣化在當(dāng)前的固體廢棄物焚燒處理中得到了廣泛的推廣和運(yùn)用。

4 固體廢棄物的焚燒處理

固體廢棄物焚燒處理中會(huì)產(chǎn)生很多廢氣，如不完全燃燒的炭氧化合物、有機(jī)酸聚合物、粉塵、硫化物、氧化物、磷酸等，除此之外還有重金屬污染物，尤其是二噁英這樣毒害較大的物質(zhì)。這些物質(zhì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大危害，因此固廢焚燒后產(chǎn)生的廢氣也要進(jìn)行妥善處理，主要有兩方面。一是在固廢的產(chǎn)生過(guò)程進(jìn)行有效控制，二是在焚燒中對(duì)有毒害物質(zhì)的生成進(jìn)行有效控制，也就是從根源上減少有害物質(zhì)的產(chǎn)生。因此，在反應(yīng)過(guò)程中，要讓固廢充分燃燒，從而達(dá)到減少有害物質(zhì)的目的。

固廢焚燒可能會(huì)產(chǎn)生二噁英，二噁英有兩個(gè)來(lái)源，一是固廢本身就含有二噁英，二是在固廢焚燒過(guò)程中，含氮有機(jī)物沒(méi)有充分焚燒，或者冷卻過(guò)程中產(chǎn)生了二噁英。因此，首先要對(duì)二噁英來(lái)源進(jìn)行控制，對(duì)固體廢棄物進(jìn)行分類收集，將重金屬含量較高的物質(zhì)和含氮物質(zhì)進(jìn)行分類，防止共同燃燒，產(chǎn)生二噁英，還可以對(duì)爐內(nèi)溫度進(jìn)行有效控制，避免爐外溫度較低造成二噁英的再次合成。

5 結(jié)論

當(dāng)前，工業(yè)生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生大量固體廢棄物，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響，威脅人身體健康。而有效的固廢焚燒處理能夠?qū)⒐虖U充分燃燒，在不影響生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上將固體廢棄物有效消除，不僅實(shí)現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)，還保障了居民的生命健康。