可燃固體廢物的焚燒處理技術(shù)研究

趙瀚恩

（ 甘肅新核建設(shè)實(shí)業(yè)有限公司，甘肅 嘉峪關(guān)735100）

隨著我國經(jīng)濟(jì)體制的不斷發(fā)展與完善，現(xiàn)代城市已經(jīng)對可持續(xù)發(fā)展理念給予了較高的重視，其中固體廢棄物焚燒處理技術(shù)，作為最常用的垃圾處理方法，盡管能夠在短時間內(nèi)徹底處理掉廢棄物，降低對土地資源的損耗，但是在實(shí)際操作中，卻經(jīng)常會出現(xiàn)污染問題，影響城市生態(tài)環(huán)境與空氣質(zhì)量。 因此，如何選擇適宜的焚燒處理技術(shù)，便需要得到政府的重視。

1 固體廢棄物的分類與污染問題

基于城市固體廢棄物調(diào)查資料可知，目前廢棄物的可主要劃分為工業(yè)廢物、生活垃圾、醫(yī)療垃圾三大類；而從污染性角度來看，則可以分為一般固體廢棄物、放射性固體廢棄物、危險固體廢棄物；在污染問題方面，則可以分為大氣、水體、土壤污染，長時間堆積，受有毒與有害固體等因素影響極易產(chǎn)生惡臭氣味，對周邊的環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害，同時垃圾內(nèi)攜帶病毒與細(xì)菌較多，也會誘發(fā)疾病傳播等風(fēng)險。

2 固體廢棄物焚燒處理技術(shù)類型

2.1 箱式垃圾焚燒爐

箱式垃圾焚燒爐是較為常見、傳統(tǒng)的垃圾處理裝置，通常裝置結(jié)構(gòu)會采用固定傾斜式階梯爐排，使多個垃圾焚燒爐共用排煙道。在焚燒爐使用期間，通常會由人工將固體垃圾從爐門送入燃燒室內(nèi)，并定時做除渣與撥火操作，以便使固體垃圾的燃燒更徹底，避免灰燼堆積等情況影響內(nèi)部焚燒質(zhì)量。而在爐拱位置通常會產(chǎn)生較強(qiáng)的熱輻射，使?fàn)t內(nèi)燃料的烘干效率得到保障。此類焚燒措施極易生成二英與氮氧化物，雖然能夠滿足基本的垃圾處理需求，但也會嚴(yán)重污染周邊環(huán)境，并且操作工人勞動強(qiáng)度較高，工作環(huán)境也較惡劣。

2.2 機(jī)械往復(fù)推飼爐排垃圾焚燒爐

機(jī)械往復(fù)推飼爐排垃圾焚燒爐是借助燃煤措施處理固體廢棄物的技術(shù)。此類裝置在應(yīng)用期間，可通過機(jī)械給料裝置將固體廢棄物遞送至高溫爐膛內(nèi)，以此經(jīng)過干燥、引燃、焚燒與燃燼流程，在1h 范圍內(nèi)完成垃圾處理工作。 期間，為確保固體廢棄物充分燃燒，通常會借助爐排傾角使垃圾在高溫爐腔內(nèi)反復(fù)翻攪，并且為適應(yīng)不同的燃燒量，廢棄物類別與成分的變化，操作人員可控制爐內(nèi)燃燒空氣量與分布范圍。而從機(jī)械運(yùn)動角度來看，此類焚燒裝置可采用順向與逆向運(yùn)動的方式，使固體垃圾與燃燒環(huán)境充分接觸、混合，使垃圾的引燃更徹底。 因此，此類設(shè)備在應(yīng)用過程中，更適用于熱值低且水含量較高的垃圾。

2.3 垃圾流化床焚燒技術(shù)

流化床焚燒技術(shù)是基于固定爐排焚燒爐裝置演變而來的垃圾處理技術(shù)。 此種技術(shù)應(yīng)用期間能夠通過送風(fēng)機(jī)與均風(fēng)機(jī)將燃燒的空氣送入爐膛內(nèi)，當(dāng)固體廢棄物接觸到高溫后，可在流態(tài)化的環(huán)境中進(jìn)行焚燒。 通常，在固定爐排焚燒爐內(nèi)都會填充定量的爐料，通過顱內(nèi)氣體與固流體的混合，使?fàn)t內(nèi)溫度保持在較穩(wěn)定的狀態(tài)，此時固體廢棄物進(jìn)入爐內(nèi)，便會在短時間進(jìn)行充分反應(yīng)，從加熱、干燥、燃燒逐步將固體廢棄物分解，使整體焚燒工作的流程更迅速，且垃圾焚燒更徹底。 而從技術(shù)角度來看，流化床焚燒技術(shù)具有蓄熱量大，著火條件與燃燒穩(wěn)定性優(yōu)異，燃料的選配范圍較廣，因此非常適合我國多成分、高水分的城市生活垃圾處理。

而從焚燒設(shè)備角度來看，流化床焚燒爐還具有熱值低、波動范圍大、耐久性好、使用壽命長等特征，在固體廢棄物焚燒過程中，能夠利用的熱效率可達(dá)到80%以上，而在廢棄物焚燒工作以后，廢棄物體積占比可降低95%，重量可降低85%。另外，在污染控制方面，流化床焚燒爐能夠?qū)囟瓤刂圃?50～950℃之間， 不但溫度低于氮氧化物生成限值，使得此類污染物產(chǎn)量降低，而也高于二英生成限值，可顯著降低二英的排放濃度， 降低對周圍生態(tài)環(huán)境與空氣質(zhì)量的影響。 但從實(shí)際應(yīng)用角度來看，流化床焚燒爐設(shè)備的投資通常較高，其中風(fēng)機(jī)作為重要裝置，在性能與規(guī)格上要求較高，這使得整體設(shè)備的耗電量較大。

2.4 等離子體垃圾焚燒爐

等離子體垃圾焚燒爐采用了目前國際最先進(jìn)的熱源技術(shù)， 在垃圾處理方面，能夠提供1300～1400℃的高溫，并且熱量較為集中，能夠通過電熱轉(zhuǎn)化等技術(shù)，使整體熱量的利用率保持在極高的水準(zhǔn)。其次，固體廢棄物在焚燒爐內(nèi)，能夠在等離子體高溫環(huán)境中迅速脫水、隨后進(jìn)入熱解與裂解步驟，將其中有機(jī)物轉(zhuǎn)化成一氧化碳、氫氣、甲烷與有機(jī)氣體混合的可燃性氣體，在等離子體高溫環(huán)境下，能夠在爐內(nèi)進(jìn)行二次燃燒，使所有病毒及有毒物質(zhì)被徹底消滅與分解，使焚燒產(chǎn)物完全無毒無害。根據(jù)調(diào)查資料可知，等離子體垃圾焚燒爐在處理固體廢棄物后，其體積占比能夠縮減97%，焚燒過程中基本無味無煙，并且無二英排放，焚燒殘?jiān)可?，并且焚燒爐占地面積較小。當(dāng)然，受技術(shù)等因素影響，等離子體垃圾焚燒爐的投資成本較高，并且處理量較小，因此常用于醫(yī)院等單位，專門處理有毒、有害的固體廢棄物，以避免對周圍環(huán)境與居民生命安全帶來損害。

2.5 兩段式氣化焚燒技術(shù)

2.6 熱解氣化處理技術(shù)

熱解氣化處理技術(shù)是有發(fā)達(dá)國家聯(lián)合研究而衍生出的新型固體廢棄物處理技術(shù)。 此類技術(shù)最大的優(yōu)勢便是可以處理除可燃固體放射性廢物以外所有類型的城市垃圾，由此直接可摒棄垃圾分類與預(yù)處理等環(huán)節(jié)，使整體城市垃圾處理的效率得到顯著提升。從技術(shù)角度來看，此類處理方法將高溫分解與傳統(tǒng)高溫供氧氣化技術(shù)結(jié)合在了一起，借助合成氣體燃燒產(chǎn)生電能，使整體廢棄物處理效率提高。過程中，氣化處理無明火燃燒，因此不會生成煙氣，所以二英等物質(zhì)的排放量也能夠有效控制在標(biāo)準(zhǔn)值范圍以內(nèi)。 但從設(shè)備投資角度來看，熱解氣化處理技術(shù)的投資較高，整套核心設(shè)備包括輔助設(shè)備通常需要過億元。 因此，目前設(shè)備應(yīng)用仍有較大局限性。

3 固體廢棄物焚燒處理污染控制

焚燒如果控制不好，會產(chǎn)生一定的二次污染。隨著世界范圍內(nèi)對環(huán)保越來越重視，垃圾焚燒排放的標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，特別是要求煙氣中有害物質(zhì)的排放得到有效的控制。除了煙塵之外，垃圾焚燒煙氣中主要的有害物質(zhì)有一氧化碳、硫化物、氮化物、有機(jī)碳以及二英?！?二英”的學(xué)名叫多氯二苯并二英，其生物破壞性表現(xiàn)為致畸、致癌、致蛻變。成分有苯環(huán)、氯離子、氧離子，主要存在于某些塑料之中。在不同的組合下，能產(chǎn)生200 多種衍生物。 所以，所謂二英，指的不是一種物質(zhì)，而是一族物質(zhì)。 它們的分解期為10 年。

4 結(jié)論

垃圾焚燒處理技術(shù)的合理選擇， 既能夠有效降低垃圾對周圍生態(tài)環(huán)境的影響，降低二英與氮氧化物對周邊大氣、土壤與水體的影響，使城市居民與動植物安全得到保障，同時憑借能源轉(zhuǎn)化等技術(shù)的運(yùn)用，也能夠提供節(jié)能減排的渠道，通過固體廢棄物的燃燒提供可二次利用的能源，同樣響應(yīng)了我國資源可持續(xù)發(fā)展的號召。 故而，在論述固體廢棄物的焚燒處理技術(shù)期間，必須明確城市垃圾種類與存在的污染問題，以便為垃圾處理工作的開展提供合理方案，更好的維護(hù)城市生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量。