光大環(huán)保有限公司總經(jīng)理蔡曙光近日表示：“解決垃圾圍城，減量化是下面要做的工作，但是這個(gè)過程需要3-50年才能完成。由于垃圾分類不理想，我國的生活垃圾基本都是混合垃圾，而焚燒是目前處理混合垃圾的最好方式。”

——依照《“十二五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，預(yù)計(jì)到2015年年底，我國投產(chǎn)和在建的生活垃圾焚燒發(fā)電廠將超過300座。

——談到對未來國內(nèi)垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，蔡曙光表示：“未來，垃圾焚燒發(fā)電不會(huì)衰，只會(huì)增。”

那么，你對垃圾發(fā)電技術(shù)了解多少呢?我們一起來看一看

垃圾焚燒處理法垃圾的燃燒過程，本質(zhì)上是質(zhì)量傳遞、熱傳遞、動(dòng)量傳遞、化學(xué)反應(yīng)、結(jié)構(gòu)變化等物理化學(xué)反應(yīng)綜合在一起的一個(gè)復(fù)雜過程。其中，垃圾焚燒余熱的利用成為人們普遍關(guān)注的問題，其利用方式主要有三種：發(fā)電、供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)，受我國可再生能源的影響，絕大多數(shù)垃圾焚燒余熱都是用于發(fā)電，極少部分開始用于供熱或熱電聯(lián)產(chǎn)。

垃圾焚燒發(fā)電工藝條件

城市生活垃圾能否采用焚燒處理技術(shù)，取決于垃圾中可燃質(zhì)含量、低位發(fā)熱值和垃圾含水率。一般要求，生活垃圾可燃成分為30%~40%以上，低位發(fā)熱值在3350 kJ/kg以上，垃圾含水率50%以下，垃圾能夠自燃焚燒，但在此條件下垃圾焚燒，無法滿足爐膛內(nèi)煙氣850℃/2S的要求。生活垃圾低位發(fā)熱值在6280 kJ/kg以上，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒，不但可以滿足爐膛內(nèi)煙氣850℃/2S的要求，而且可以滿足工質(zhì)發(fā)電的需要，有效利用能源，建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠。

目前，國內(nèi)城市生活垃圾人均生成量為(0.8~1.3)kg/人˙d，一般取1.1kg/人˙d為設(shè)計(jì)依據(jù)(包括所有在本地區(qū)生活的人口)。目前，國內(nèi)已建成焚燒設(shè)施的城市，生活垃圾低位熱值大多在5000kJ/kg上下，含水率一般大于50%，與發(fā)達(dá)國家城市相比，其特征是熱值低、含水率高、組分成分變化大，垃圾焚燒有一定難度，垃圾焚燒鍋爐熱效率較低。在蒸汽參數(shù)方面，通常垃圾焚燒廠余熱鍋爐蒸汽參數(shù)為中溫中壓參數(shù)(4MPa和400℃)。

若提高蒸汽參數(shù)將有助于提高余熱利用效率，提高發(fā)電量，增加垃圾廠的收入，但同時(shí)也加劇了余熱鍋爐材料的腐蝕，縮短了設(shè)備的使用壽命，增加了折舊成本。廣州李坑垃圾焚燒發(fā)電廠一期工程鍋爐參數(shù)為5.4 MPa，490℃，達(dá)到次高壓參數(shù)，采用次高溫次高壓參數(shù)的經(jīng)濟(jì)性和對中國國情的適應(yīng)性目前仍在探索中。

垃圾焚燒技術(shù)類型及特點(diǎn)

層燃爐技術(shù)

這種焚燒方式不需對入爐垃圾作嚴(yán)格的預(yù)處理，活動(dòng)爐排的機(jī)械運(yùn)動(dòng)能實(shí)現(xiàn)對垃圾的攪動(dòng)與混合，可防止垃圾進(jìn)爐后遇到強(qiáng)熱產(chǎn)生表面固化，進(jìn)而影響垃圾內(nèi)部傳熱和氣體流動(dòng)，以致延長垃圾的燃燒時(shí)間，導(dǎo)致不完全燃燒。垃圾的干燥、著火、燃燒及燃燼等一系列過程都在爐排上進(jìn)行，故處理效率高;垃圾層均勻，燃燒較穩(wěn)定、完全，飛灰量少。

回轉(zhuǎn)爐技術(shù)

回轉(zhuǎn)窯焚燒爐通常包括廢棄物接納貯存、進(jìn)料、爐體、廢熱回收和二次污染控制等部分。窯身為一微傾斜布置、低速回轉(zhuǎn)的圓筒，垃圾從高端送入，在筒內(nèi)翻轉(zhuǎn)燃燒，直至燃燼從下端排出。有水冷壁式和耐火磚襯式兩種。其中，前者有水冷壁沿回轉(zhuǎn)筒周向排列，以吸收焚燒后放出的熱量，降低筒體溫度。

筒體下部設(shè)置風(fēng)室，空氣由水冷管進(jìn)入，穿過底部料層，混合較均勻。耐火磚襯式的筒內(nèi)壁用耐火磚襯里，蓄熱量大，燃燒溫度高，但其空氣由筒體一端送入，致使筒中心空氣過剩，而筒底部得不到應(yīng)有的空氣，同時(shí)因其筒體重、慣量大、轉(zhuǎn)速低，因而垃圾的翻動(dòng)和攪拌不充分，燃燒速度和效果不如水冷式。

流化床技術(shù)

流化床焚燒爐物料處于懸浮狀態(tài)，空氣與垃圾充分接觸，煙氣流速高，燃燒效果好，分級燃燒有效降低氮氧化物的排放、低成本脫硫、灰渣易于綜合利用、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大、燃燒穩(wěn)定。但是，流化床一般難以焚燒大塊垃圾，因此對垃圾的前分選和破碎工序要求嚴(yán)格，由此限制了其在工業(yè)廢棄物和城市垃圾焚燒領(lǐng)域的發(fā)展。另外，由于垃圾和砂粒在爐內(nèi)呈流化狀態(tài)，加上補(bǔ)充燃煤，所以煙氣中的粉塵含量較大，除塵器負(fù)擔(dān)加重，飛灰量增多，處理費(fèi)用增加。近年來，由于煤價(jià)的上漲，飛灰量大、需要預(yù)處理等原因，使得流化床垃圾焚燒爐在我國的應(yīng)用和發(fā)展受到一定的制約。

主要問題及解決對策

二惡英

二惡英即多氯代二苯并惡英和多氯代二苯并呋喃的通俗名稱，具有強(qiáng)致癌性。主要是由于燃料中本身含有的二惡英在燃燒中未被破壞、燃料不完全燃燒或固體性灰表面發(fā)生異相催化反應(yīng)合成二惡英。垃圾在燃燒溫度850℃時(shí)會(huì)產(chǎn)生二惡英，目前主要的解決辦法就是把爐膛溫度控制在1200℃以上，生成物中將不包含二惡英前驅(qū)物，大大降低后期的重新合成幾率，但當(dāng)排煙溫度冷卻到300~500℃時(shí)，會(huì)重新組合生成二惡英，一般采用急冷技術(shù)使煙氣急速冷卻到200℃以下，從而減少煙氣在二惡英合成溫度區(qū)的停留時(shí)間，扼制其再合成，但這種溫度控制在技術(shù)上要求較高，急冷的方法也不利于焚燒余熱的利用，而且高溫除塵技術(shù)現(xiàn)在還不過關(guān)。

目前，在燃燒中通常采用“3T+E”的原則，即提高爐膛溫度(Temperature)、提高在高溫區(qū)的停留時(shí)間(Time)、提高爐膛內(nèi)混合強(qiáng)度(Turbulent)和過量空氣系數(shù)(Excessair)，對垃圾進(jìn)行充分燃燒，使得垃圾中二惡英及其前驅(qū)物充分分解，但顯然這樣會(huì)增加NOx排放濃度，造成另外的污染物負(fù)擔(dān)。此外，燃燒中通過投加硫、鈣的化合物及其它堿性化合物等對氯源進(jìn)行控制，可以降低二惡英的排放，但是離完全控制其污染，還有一定距離。對于已經(jīng)產(chǎn)生的煙氣中的二惡英可以采用活性炭吸附、催化分解、紫外光分解、微生物降解和綜合靜電煙氣凈化等方法進(jìn)行處理。

但二惡英的去除要從源頭上控制才是根本所在

一般認(rèn)為，有氯和金屬元素存在條件下的有機(jī)物燃燒均會(huì)產(chǎn)生二惡英，垃圾中含有的大量有機(jī)氯化物(如聚氯乙烯翅料、氯苯等)是焚燒過程中二惡英的主要來源。垃圾在焚燒前的分選，不但可以有效控制二惡英氯源，而且可以最大限度地回收利用物質(zhì)資源。但是分選工作量大、工作環(huán)境惡劣和自動(dòng)化程度不高等因素使其可行性大大降低。垃圾分類回收，是垃圾資源化的必然要求，也是垃圾收集方式的一種必然趨勢，我國應(yīng)盡快根據(jù)國情積極完善垃圾分類回收系統(tǒng)和提高垃圾綜合治理技術(shù)。首先應(yīng)加強(qiáng)對公眾的環(huán)境意識(shí)教育，采取道德和法律雙管齊下的方針，來推動(dòng)垃圾分類回收;其次，政府應(yīng)完善分類體系，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)方便的垃圾分類收集運(yùn)輸裝置，如垃圾分選中心，大件垃圾處理設(shè)施，綠化垃圾堆肥設(shè)施等，這樣才可能做到真正意義上的分類處理;此外，垃圾分類回收應(yīng)制定相應(yīng)產(chǎn)業(yè)政策，采取市場化運(yùn)作的方式。

焚燒飛灰

垃圾在焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生5%左右(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的垃圾焚燒飛灰。垃圾焚燒飛灰中除了含有大量二惡英外，還富集了垃圾中的大部分重金屬元素(Pb、Cd、Cr等)和易溶鹽類，因此，需將垃圾焚燒飛灰作為危險(xiǎn)固體廢物進(jìn)行處置，配套建設(shè)危險(xiǎn)廢物處理場。

目前對垃圾焚燒飛灰主要采取直接密封填埋、水泥固化后填埋、熔融固化后填埋和化學(xué)穩(wěn)定化后再填埋等處置方式。倪文等提出了“燒制陶粒”、“作為凝石成巖劑的原料”和“作為UASB和EGSB廢水處理裝置的生化反應(yīng)促進(jìn)劑同時(shí)回收重金屬”3種資源化利用垃圾焚燒飛灰的方案，值得深入研究和進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣。

垃圾焚燒滲濾液

垃圾焚燒滲濾液與垃圾填埋場水質(zhì)特征不同，具有COD高(可達(dá)70000mg/L)，BOD5/COD高，NH3-N高;金屬離子含量高;水質(zhì)變化大、毒性大、難處理等特點(diǎn)。垃圾焚燒廠滲濾液的排放標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)遠(yuǎn)高于垃圾填埋場滲濾液的排放標(biāo)準(zhǔn)《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB1688-1997)。目前對垃圾焚燒滲濾液尚無成熟完善的系統(tǒng)處理工藝，處理研究主要集中在膜生物反應(yīng)器、電解、催化濕式氧化(CWAO)、人工濕地處理等方法，但處理費(fèi)用較高，因此，尋找經(jīng)濟(jì)、高效的處理工藝就成為解決垃圾焚燒滲濾液二次污染問題的當(dāng)務(wù)之急。

說明：本文技術(shù)信息作者為劉亭亭，季鳴童;圖文無關(guān)