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我国城市垃圾焚烧处理技术经济分析

作者:刘平 唐鸿寿 王如松  来源:本站整理  发布时间:2006-10-28 23:54:55
摘要:城市生活垃圾的卫生填埋、焚烧和堆肥处理方法是目前世界各国垃圾处理所采用的主要方法,其中焚烧处理方法因其无害化及减量化效果好,且可实现资源化利用而被工业发达国家广泛采用,已成为垃圾治理环节中不可缺少的重要环节。就垃圾焚烧处理资源回收方式而言,其形式之一是利用垃圾焚烧过程中余热进行发电、供暖、制冷及利用余热进行物料干燥。其二是控制垃圾燃烧过程,使之热分解产生可燃气体或燃料油回收。针对不同利用方式所采用的焚烧炉型及垃圾的处理方式也不同。目前我国城市垃圾的收集基本都采用混合收集制度,大多数城市生活用能仍然以燃烧为主,煤渣大量进入垃圾中极大的降低了垃圾的可燃性,因此就目前中国的经济技术而言,以焚烧方式处理城市生活垃圾应根据各城市的具体情况采取不同的形式。
    1垃圾焚烧资源化利用及技术现状
    城市生活垃圾的卫生填埋、焚烧和堆肥处理方法是目前世界各国垃圾处理所采用的主要方法,其中焚烧处理方法因其无害化及减量化效果好,且可实现资源化利用而被工业发达国家广泛采用,已成为垃圾治理环节中不可缺少的重要一环。就垃圾焚烧处理资源回收方式而言,其形式之一是利用垃圾焚烧过程中余热进行发电、供暖、制冷及利用余热进行物料干燥。其二是控制垃圾燃烧过程,使之热分解产生可燃气体或燃料油回收燃料。其三是将垃圾加工成燃料用作燃煤等的替代品。针对不同的利用方式所采用的焚烧炉型及垃圾的处理方式也不相同。
    (1)垃圾焚烧热能利用:无论是垃圾焚烧发电、供暖及制冷,还是进行物料干燥都是利用垃圾焚烧过程中的余热进行的,因此都是垃圾焚烧热能利用的形式,该形式也是垃圾焚烧资源化利用最主要的方式。目前在热能利用方面所采用的垃圾焚烧炉有马丁炉、链条炉、回转窑式焚烧炉、流化床式焚烧炉等炉具。利用焚烧余热进行发电是最主要的资源化利用方式,例如,目前日本共有垃圾发电设备117套,总发电能力45万kW。日本通产省制定2000年的目标是建造200套垃圾发电设备,总发电能力达200万kW。一些国家利用焚烧余热进行城市或社区的供暖及供冷,例如,法国巴黎市的4个垃圾焚烧厂处理全市170万t垃圾,并可产生相当于20万t石油能源的蒸汽,供全市使用在我国个别城市所建造的小型垃圾综合处理厂中,将焚烧余热作为垃圾制肥的干燥热源加以利用。
    (2)垃圾热解燃料回收:对城市垃圾中的有机废物进行高温热解处理,回收可燃气体或燃料油是最近几十年才发展起来的新技术,因该方法可再生新能源,并且废气、废渣量少,因此被称作“绿色能源”。丹麦美国、德国、法国等已建成这种热解装置数套。热解炉与普通的焚烧炉相比,其燃烧控制条件要求十分严格,技术条件高,对城市垃圾的前期处理要求较高,热解装置的费用和垃圾处理成本也相应较高。目前垃圾热解炉的形式主要有外热式回转炉、外热式竖井炉、外热式双塔流化床炉、内热式单塔流化炉、竖井式熔融气化炉、内热式气流热分解炉及内热式回转热分解炉。
    (3)垃圾加工成燃料:近几十年城市生活垃圾中可燃成分比例有较大的提高,发达国家的城市垃圾平均热值达到7500kJ/kg以上,已经相当于褐煤的发热量,因此将可燃垃圾均质化,加入添加剂后经过压缩成型成为燃料,然后进行焚烧利用。因其粒度、成分容易控制,燃烧灰量少环境污染小,因而在美、英、日等国已制定相应标准,机械设备也已标准化。
    焚烧炉技术经过几十年的发展已经比较成熟,但是因为垃圾焚烧产生的二次污染对人类的危害很大,因此垃圾焚烧二次污染防治技术在整个垃圾焚烧技术中占有重要地位,焚烧污染防治技术主要包括废气、废水、焚烧残渣的处理以及噪音、臭气防治技术,特别是废气处理技术,其技术难点最多工艺最为复杂,处理成本也最大,废气处理设备的投资一般占焚烧设施总投资的一半或2/3以上。
    初期的垃圾焚烧二次污染防治是以烟尘为主要对象,主要采用旋风除尘设备,后来为提高除尘效果采用了多管旋风除尘设备。随着技术的不断进步,静电除尘设备以其除尘效果好的特点而取代了多管旋风除尘设备。进入20世纪90年代,随着人们对废气中有害物质特别是有毒的二恶英、呋喃等物质危害性的进一步认识,各国都一步严格了废气排放标准,处理设备也相应发生很大的变化,袋滤式除尘设备以其除尘效果好,特别是能有效地去除二恶英类物质的特点开始取代静电除尘设备。欧洲、美国及日本等国家90年代新建的垃圾焚烧厂大都

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