城市垃圾焚燒發(fā)電對環(huán)境的影響及保護(hù)對策

王瓊

（廈門市環(huán)境能源投資發(fā)展有限公司，福建 廈門 361000）

當(dāng)前，我國城市化進(jìn)程不斷加快，城市的垃圾量逐年增加，因此，建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠可以很好地解決垃圾給人們帶來的煩惱。目前，我國城市垃圾的處理方式主要以垃圾焚燒為主，將垃圾進(jìn)行焚燒，既可以解決垃圾埋入土地后對土地造成的污染，還能為城市提供電源[1]。在處理城市垃圾的過程中，做好相關(guān)發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè)工作，在一定程度上對于我國環(huán)保部門具有一些幫助。雖然垃圾焚燒具有很多益處，但對環(huán)境也有一定的影響，因此，必須采取有效的措施來減少焚燒垃圾對環(huán)境造成的污染。

1 城市垃圾焚燒發(fā)電的基本情況概述

1.1 城市垃圾的組成

由于我國地域廣闊，人口眾多，且各地區(qū)的生活習(xí)慣與生活環(huán)境都有所不同，導(dǎo)致各地區(qū)的城市垃圾組成具有很大區(qū)別。目前，大部分的城市垃圾都是由日常生活垃圾、街道垃圾、企業(yè)辦公垃圾、集貿(mào)市場垃圾等組成，其中，回收、處理較為困難的是日常生活垃圾中的廚余垃圾。

在城市垃圾的組成中，日常生活垃圾占比較大。通常情況下，日常生活垃圾的分類為廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。其主要包括剩菜剩飯、骨頭、菜根菜葉、果皮、廢紙、塑料、玻璃、金屬、布料、廢電池、廢日光燈管、廢水銀溫度計(jì)、過期藥品、磚瓦陶瓷、渣土等。以此可以看出，居民日常生活垃圾的組成十分復(fù)雜，而且會隨著季節(jié)的變化有所不同，其波動(dòng)性較強(qiáng)，含水量較高，對于回收處理相對困難。例如，街道垃圾主要由灰塵、泥土、樹葉以及各種產(chǎn)品的包裝袋、塑料袋組成，與居民日常生活垃圾相比其含水量較低，但灰塵、泥土的回收處理難度相對較高；而企業(yè)辦公垃圾多由城市內(nèi)大中小型企業(yè)、學(xué)校以及各種工廠所產(chǎn)生的，多以廢紙、金屬為主，其含水量也相對較低；此外，集貿(mào)市場垃圾則多以菜葉、果皮、塑料袋居多，但這部分垃圾的含水量相對較高[2]。

1.2 垃圾焚燒法

相比于其他的垃圾處理方式，垃圾焚燒可有效減少垃圾的占地面積以及數(shù)量，這也是快速處理垃圾的有效方法。一般情況下，垃圾焚燒廠的占地面積相對較小，且在垃圾焚燒后會產(chǎn)生大量的能量，可將這些能量轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行發(fā)電，因此，該方法是較為科學(xué)、合理的處理方法。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，垃圾焚燒處理技術(shù)得到了大幅提升，但在垃圾焚燒過程中仍然會產(chǎn)生各種廢水、廢氣、固廢物等有毒有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)會對水源、空氣、土地造成污染，也對人們的身體健康造成威脅，所以，要進(jìn)一步提升垃圾焚燒的效率和效果。

1.3 焚燒爐類型

1.3.1 流化床焚燒爐

流化床焚燒爐設(shè)計(jì)時(shí)間較早，但設(shè)計(jì)之初并不是為了燃燒垃圾，而是用于焚燒工業(yè)淤泥。但從1970年開始，世界各國加強(qiáng)了對垃圾處理的重視程度，而流化床焚燒爐被漸漸應(yīng)用于焚燒城市垃圾。最開始廣泛應(yīng)用流化床焚燒爐的國家是日本，當(dāng)時(shí)，10%以上的日本城市垃圾都會運(yùn)用流化床焚燒爐進(jìn)行焚燒。但在其使用過程中，逐漸發(fā)現(xiàn)流化床焚燒爐在焚燒垃圾時(shí)會產(chǎn)生大量的飛灰，且操作難度較高。因此，在后期逐漸減少了流化床焚燒爐的使用。在實(shí)際應(yīng)用中，流化床焚燒爐自身可以產(chǎn)生600 ℃的熱量，在進(jìn)行垃圾焚燒時(shí)其溫度可以達(dá)到850 ℃左右。所以，在運(yùn)用流化床焚燒爐進(jìn)行垃圾焚燒時(shí)，通?？梢允估鴱氐兹紵?，但要求所焚燒的垃圾體積較小，若體積較大的垃圾投入到流化床焚燒爐中，容易使其發(fā)生故障。此外，使用流化床焚燒爐需要加入大量的煤炭，這樣不僅會消耗大量的煤炭資源，還會產(chǎn)生大量廢氣，對空氣造成污染[3]。

1.3.2 熱解焚燒爐

熱解焚燒爐的工作原理是，在對垃圾中的有機(jī)物進(jìn)行脫氧的過程中，使其加熱到500～600 ℃ 左右，然后使有機(jī)物發(fā)生熱解，從而產(chǎn)生可燃性氣體，隨之將這些可燃性氣體引至垃圾存放處，對垃圾進(jìn)行燃燒，再將垃圾燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電能，用于城市發(fā)電。熱解焚燒爐可以處理多種類型的垃圾，因此，該技術(shù)適用范圍較廣。但熱解焚燒爐在運(yùn)行過程中也有一定的限制，就是自身受垃圾燃燒熱值的影響較大。如果垃圾熱值不穩(wěn)定，從而使熱解焚燒爐也很難控制，會使垃圾很難被燃燒殆盡，導(dǎo)致無法達(dá)到環(huán)保部門的標(biāo)準(zhǔn)要求。除此之外，熱解燃燒爐的運(yùn)行成本也較高，需要較多的專業(yè)性技術(shù)人員作為支撐。因此，熱解燃燒爐多被一些經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)的國家所使用。

1.3.3 回轉(zhuǎn)窯焚燒爐

回轉(zhuǎn)窯焚燒爐是由鋼制圓筒組成，且在焚燒爐內(nèi)將圓筒傾斜擺放，并在圓筒內(nèi)刷上耐火材料，確保在垃圾燃燒過程中不會對圓筒造成損害。在運(yùn)用回轉(zhuǎn)窯焚燒爐對垃圾進(jìn)行燃燒處理時(shí)，首先將垃圾倒入圓桶內(nèi)，然后蒸干圓桶內(nèi)垃圾的水分，再通過加熱使其燃燒，在燃燒過程中，圓筒會發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，以此確保垃圾可以充分燃燒。在實(shí)際應(yīng)用中，回轉(zhuǎn)窯焚燒爐可以對大部分垃圾進(jìn)行處理，尤其是有毒有害性較強(qiáng)的垃圾，通過回轉(zhuǎn)窯焚燒爐可以對其進(jìn)行全面燃燒，但一定要確保其燃燒充分。

1.3.4 機(jī)械爐排爐

機(jī)械爐排爐的運(yùn)行原理是進(jìn)行層狀燃燒，這種燃燒方式不需要對垃圾進(jìn)行細(xì)致的分揀，也不過于依賴?yán)臒嶂?，且在機(jī)械爐排爐運(yùn)行過程中，其日常養(yǎng)護(hù)較為簡單，因此，我國垃圾焚燒廠大多使用的都是機(jī)械爐排爐。在運(yùn)用機(jī)械爐排爐對垃圾進(jìn)行燃燒處理時(shí)，需要經(jīng)過兩個(gè)燃燒階段，其熱量均來自于機(jī)械爐排爐自身的輻射和垃圾內(nèi)部的熱量。在進(jìn)行實(shí)際垃圾焚燒過程中，機(jī)械爐排爐會上下翻滾，以此來確保垃圾的充分燃燒[4]。這樣既可以使垃圾在燃燒過程中產(chǎn)生空氣流通，又可以幫助垃圾完全燃燒。

通過對上述四種焚燒爐的運(yùn)行原理進(jìn)行分析，可以看出機(jī)械爐排爐與其他燃燒爐相比，有著相對明顯的優(yōu)勢。第一，機(jī)械爐排爐的工藝技術(shù)較其他焚燒爐更為成熟，并且在其運(yùn)行過程中，對于垃圾的處理要求相對較低。第二，我國城市垃圾中水含量較高，熱值較低，在運(yùn)用機(jī)械爐排爐對這類垃圾進(jìn)行燃燒處理時(shí)，可有效確保其燃燒的充分性。第三，機(jī)械爐排爐的應(yīng)用范圍較廣，其對于有毒有害性的垃圾可以進(jìn)行很好的處理。第四，機(jī)械爐排爐對垃圾的分揀要求較低，在一定程度上減少了垃圾分揀處理的投入。第五，機(jī)械爐排爐設(shè)備維護(hù)較為簡單，經(jīng)濟(jì)價(jià)值相對較高，而且使用機(jī)械爐排爐也符合我國相關(guān)的環(huán)保要求。

2 城市垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)生的廢物

2.1 廢水

在城市垃圾焚燒發(fā)電過程中所產(chǎn)生的廢水主要是垃圾滲濾液，其是在垃圾堆放和發(fā)酵過程中，且在物理、生物、化學(xué)的作用下所產(chǎn)生的蘊(yùn)含有機(jī)成分或無機(jī)成分的液體。

2.2 廢氣

在城市垃圾焚燒發(fā)電過程中，會產(chǎn)生一定的廢氣。這類廢氣主要來源于垃圾在堆放過程中由于其中有機(jī)物質(zhì)的腐爛或在垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的氣體[5]。這些氣體一般都有難聞的氣味，因?yàn)樵诶逊胚^程中，其蘊(yùn)含的蛋白質(zhì)等物質(zhì)在細(xì)菌的作用下，會產(chǎn)生有氧或無氧的反應(yīng)，所以在腐爛、發(fā)酵、分解過程中會產(chǎn)生異味，同時(shí)也對空氣造成了污染。除此之外，城市垃圾中還包含大量的病毒、細(xì)菌，這類物質(zhì)會混合在異味中，且通過空氣擴(kuò)散同樣會對人們的身體健康造成威脅。

2.3 固體廢物

固體廢物的產(chǎn)生主要是在垃圾焚燒發(fā)電過程中所殘留的焚燒爐渣、除塵灰、污泥以及廢活性炭和職工生活垃圾，其中飛灰等為危險(xiǎn)廢物。

3 城市垃圾焚燒發(fā)電對環(huán)境的影響

垃圾焚燒雖然可以有效減少垃圾的占地面積，并且能將所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電能用于發(fā)電。但在垃圾焚燒發(fā)電過程中，也會對城市環(huán)境造成一定影響。

由于垃圾種類繁雜，其成分也十分復(fù)雜，在對其進(jìn)行燃燒時(shí)會產(chǎn)生一種多環(huán)芳香經(jīng)化合物，這種物質(zhì)會對空氣造成嚴(yán)重污染。且當(dāng)部分有毒有害類城市垃圾進(jìn)行焚燒時(shí)，會產(chǎn)生大量的煙霧、灰塵，甚至是一氧化碳、二氧化碳類的有毒物質(zhì)，這些都會對人們的身體健康造成威脅。此外，在城市垃圾中，廢舊電池等部分垃圾就不宜采用焚燒的方式進(jìn)行處理。還有，塑料類垃圾在焚燒時(shí)會產(chǎn)生氯化物等有害氣體，也會對空氣造成嚴(yán)重污染。而樹葉垃圾在進(jìn)行焚燒時(shí)，由于其自身會分泌粘液，從而會吸附滯留在空氣中的有毒有害物質(zhì)，一旦燃燒，就會產(chǎn)生大量的致癌物，從而嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量與人們的身體健康。因此，在對這類垃圾進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)進(jìn)行集中無害化處理[6]。

4 城市垃圾焚燒發(fā)電過程中的環(huán)境保護(hù)對策

4.1 做好污染物的處理

要減少城市垃圾焚燒發(fā)電對環(huán)境的影響，首先應(yīng)做好城市垃圾焚燒中污染物的處理工作，其處理步驟可以分為在焚燒開始之前的分類控制、燃燒環(huán)節(jié)中的爐內(nèi)狀況控制以及燃燒完之后的尾氣處置階段。

（1）在燃燒開始之前要進(jìn)行分類控制工作，應(yīng)先從城市垃圾中挑選出重金屬物質(zhì)以及體積較大的物質(zhì)并將其碾碎，在處理掉其中的氯化物后，再投放到焚燒爐中。而對于垃圾儲存過程中產(chǎn)生的滲瀝水，需將其倒入專用的污水池內(nèi)，在對其進(jìn)行分解、燃燒等一系列集中處理措施后，可進(jìn)行排放。在實(shí)際進(jìn)行垃圾焚燒處理時(shí)，可以選用機(jī)械爐排爐進(jìn)行垃圾焚燒處理，以此實(shí)現(xiàn)對城市垃圾的充分燃燒。

（2）在進(jìn)行燃燒環(huán)節(jié)中的爐內(nèi)狀況控制工作時(shí)，可通過對機(jī)械爐排爐的自身輻射的控制來控制爐內(nèi)熱量，并且，在機(jī)械爐排爐的運(yùn)行過程中，要通過上下翻滾的方式來實(shí)現(xiàn)垃圾的充分燃燒，同時(shí)，可借助空氣的流通來達(dá)到助燃的目的，以此提高垃圾燃燒的充分性。

（3）垃圾焚燒發(fā)電的最后環(huán)節(jié)就是對燃燒完成之后的尾氣進(jìn)行處理，因垃圾焚燒產(chǎn)生的尾氣中含有多種有毒有害物質(zhì)，比如硫化物、氮氧化物、碳化物等。如果用普通的脫硫凈化技術(shù)對尾氣進(jìn)行處理，達(dá)不到相應(yīng)的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，要選擇復(fù)合型的處理工藝來對垃圾焚燒后產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行處理、凈化。

4.2 布設(shè)安全防護(hù)距離

在建設(shè)城市生活垃圾焚燒發(fā)電廠時(shí)，要考慮周圍居民的生活質(zhì)量問題，要與居民區(qū)保持一定的安全防護(hù)距離，避免垃圾焚燒時(shí)產(chǎn)生的煙塵、廢氣對周圍居民的生活質(zhì)量造成影響。同時(shí)，在焚燒發(fā)電廠建立時(shí)，還需考慮周圍的地理環(huán)境，要通過科學(xué)合理的方法對周圍環(huán)境進(jìn)行評估，以此確保在焚燒發(fā)電廠的運(yùn)行過程中不會對周圍環(huán)境造成影響。同時(shí)，在布設(shè)安全防護(hù)距離時(shí)，應(yīng)以環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估以及污染物種類的識別為建設(shè)原則，從而減少垃圾焚燒發(fā)電廠對周圍生態(tài)環(huán)境造成的污染。

4.3 做好煙氣處理

在垃圾焚燒發(fā)電過程中會產(chǎn)生大量的煙氣，這類煙氣主要包含粉塵顆粒、酸性化合物、二英物質(zhì)，此外還有一些重金屬物質(zhì)等，這些物質(zhì)都屬于有毒性物質(zhì)，所以，其處理方法十分關(guān)鍵[7]。目前，在對垃圾焚燒時(shí)所產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行處理時(shí)，一般多采用可以實(shí)現(xiàn)粉塵分離操作的袋型消塵器。由于垃圾焚燒時(shí)所產(chǎn)生的煙氣具有高水汽濃度以及弱酸性的特點(diǎn)，所以在對袋型消塵器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格把控濾布的規(guī)格。若濾布規(guī)格的選擇不當(dāng)，則極易出現(xiàn)有毒物質(zhì)粘連在濾袋表面的情況。目前，在選擇垃圾焚燒后凈化煙氣用的袋型消塵器的濾袋規(guī)格時(shí)，通常選擇性價(jià)比較高的Ryton以及P84這兩款濾布。而在對垃圾焚燒時(shí)所產(chǎn)生的酸性物質(zhì)進(jìn)行處理時(shí)，目前有三類處理模式較為成熟，分別為濕式酸性成分消除工藝、干式酸性成分消除工藝、半干式酸性成分消除工藝。

4.4 嚴(yán)格落實(shí)管控機(jī)制

為了減少垃圾焚燒發(fā)電過程對環(huán)境造成的污染問題，應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)相應(yīng)的管控機(jī)制。第一，應(yīng)加強(qiáng)垃圾的收集、運(yùn)儲、污染治理的管控模式。在實(shí)際工作中，可通過實(shí)行制定車輛、指定司機(jī)、指定路線、制定運(yùn)行時(shí)間的“四指定”制度來進(jìn)行管控。第二，還可以采取將自動(dòng)監(jiān)測機(jī)制與公共監(jiān)測機(jī)制相結(jié)合的方法，讓垃圾焚燒發(fā)電環(huán)境監(jiān)管機(jī)制置于人們的監(jiān)督之下，從而提高監(jiān)管效率。第三，加大對環(huán)境污染治理資金的投入力度。要建設(shè)相應(yīng)的環(huán)境污染監(jiān)管基礎(chǔ)設(shè)施，就必須使其建設(shè)資金與工程主體同時(shí)到位，從而確?；A(chǔ)設(shè)施的建立效率。第四，要加強(qiáng)企業(yè)環(huán)保機(jī)構(gòu)內(nèi)部的自律性，可在企業(yè)內(nèi)部建立相應(yīng)的獎(jiǎng)罰機(jī)制，以此來提高企業(yè)員工的工作熱情。第五，建立領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任制。以企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)為首，確保企業(yè)環(huán)保機(jī)構(gòu)的制度到位，人員到位，設(shè)備到位，獎(jiǎng)罰機(jī)制到位，以此來提高其工作效率。第六，提高企業(yè)環(huán)保機(jī)構(gòu)員工的業(yè)務(wù)素質(zhì)能力，確保其熟知相關(guān)的法律法規(guī)以及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，掌握相關(guān)治理環(huán)境污染設(shè)備的運(yùn)行原理，以及確保在其出現(xiàn)故障時(shí)可以及時(shí)解決。

5 結(jié)語

綜上所述，垃圾焚燒發(fā)電處理方式是目前我國主要的垃圾處理方式。雖然垃圾焚燒處理本身存在一些優(yōu)勢，如可以有效減少垃圾占地面積、減少垃圾數(shù)量、防止土地污染等，但在焚燒過程中也會造成一些有毒有害物質(zhì)以及各種疾病的傳播。由于在垃圾焚燒發(fā)電過程中會對空氣、水源等造成污染且耗費(fèi)較大，使一些人難以接受這種垃圾處理方式。因此，在實(shí)際處理過程中，要改進(jìn)和創(chuàng)新垃圾焚燒發(fā)電處理方式，真正需要解決其環(huán)境污染問題，同時(shí)還要加大政府的關(guān)注力度，采取相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)策略，并及時(shí)更新垃圾焚燒發(fā)電設(shè)備。如此，才能真正實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒處理的無害化。