生活垃圾焚烧技术现状思考及展望

摘要：阐述了我国生活垃圾焚烧处理技术应用现状，简述了对焚烧处理技术及相关标准的理解，并对焚烧技术的发展进行展望。
关键词：生活垃圾焚烧；二恶英；烟气净化
中图分类号：X705文献标识码：A文章编号：1005-8206（2011）04-0018-03
焚烧法处理城市生活垃圾已有100多a的历史，欧洲最早采用焚烧技术处理生活垃圾，早期的焚烧炉采用固定炉排批式焚烧，余热集中供热。20世纪50年代，西方国家伴随着经济的迅速发展，焚烧工艺不断完善。焚烧技术由固定炉排发展为回转窑、再到机械炉排和流化床。烟气净化系统和余热发电技术也在同步发展。
1我国生活垃圾焚烧处理现状
1.1焚烧设施建设现状
我国生活垃圾焚烧设施建设起步于20世纪80年代末，深圳市首家引进了日本三菱重工生产的2台处理能力150t/d的马丁式焚烧炉，并于1988年建成投产。随后全国各地相继建起了各种形式的垃圾焚烧厂，初期的垃圾焚烧不仅有余热发电、供热，还伴随着一批不能满足环保要求的简易焚烧设施。
进入21世纪，我国的垃圾焚烧发电项目快速增长.小型简易焚烧设施逐步淘汰，具有一定规模的以发电为主的焚烧处理设施相继建成投产。特别是2005年以后，生活垃圾焚烧技术因得到国家政策支持而取得了突破性进展。目前，全国已建和即将建成投产的垃圾焚烧发电厂超过100座，焚烧无害化处理生活垃圾约占15%，且呈逐年上升趋势。
1.2主要工艺技术
目前国内垃圾焚烧处理技术主要有2大流派，机械炉排炉和流化床。机械炉排炉技术在世界各国广泛采用，主要通过炉排的机械运动搅动垃圾，使其完全燃烧，该技术不需预处理，以油为辅助燃料；流化床焚烧技术由高速气流驱动垃圾在炉膛内沸腾流动，使其完全燃烧。国内流化床焚烧炉需加煤混合燃烧，并有前处理破碎工序。国内投产的生活垃圾焚烧厂炉排等关键部件多数依靠进口，近几年焚烧设备的国产化率也在不断上升。
1.3技术优势及其适用性
1）设施占地少，可持续性强。与相同规模、寿命的卫生填埋相比，生活垃圾焚烧处理可减少占地88%-92%，且焚烧厂在运行20a或30a后可原址重建。2）减量化效果明显，资源化利用率高。焚烧后产生灰渣10%-15%，其余3%-5%为飞灰。飞灰作为危险废物需进一步处理，灰渣可直接利用。余热可用于供热、发电。在生活垃圾资源化利用率统计中，一些城市将焚烧处理列为100%资源化利用。3）选址可靠近城市。国外发达国家许多焚烧厂建在市中心。4）二次污染易于控制。通常采用负压设计的厂房，可有效控制臭味外滋，污染主要集中在烟囱，采用完善的烟气处理系统，完全可以实现达标排放。
一般来说，低位热值小于3300kJ/kg的垃圾不适宜焚烧处理，介于3300～5000kJ/kg的垃圾可以采用焚烧技术处理，大于5000kJ/kg的垃圾适宜焚烧处理。采用焚烧技术处理的生活垃圾还应灰土含量较小，含水率较低。
2生活垃圾焚烧处理问题思考
2.1焚烧厂选址
CJJ90-2009生活垃圾焚烧处理工程技术规范规定：垃圾焚烧厂的选址应符合城乡总体规划和环境卫生专项规划，并应通过环境影响评价的认定。规范中没有规定与居民区的防护距离，只规定厂址应选择在生态资源、地面水系、机场、文化遗址、风景区等敏感目标少的区域。
垃圾焚烧厂选址是各国普遍存在的难题，国内现阶段问题尤为突出。为解决选址问题，发达国家主要采取提高排放标准、提高技术水平和建设水平，达到公众满意。在我国，由于技术、经费和监管等方面的原因，建成的部分垃圾焚烧厂存在二次污染问题，同时公众对现代化的垃圾焚烧技术缺乏了解和认识。环保部《关于进一步加强生活物质发电项目环境影响评价管理工作通知》环发[2008]82号要求：新改扩建项目环境保护距离不得小于300m。有专家建议应设定更远的环境保护距离，但防护距离过大会进一步加大选址难度。
2.2尾气净化处理及二恶英控制
2.2.1尾气净化处理
生活垃圾在焚烧过程中会产生新污染物，处理不当会产生二次污染。对焚烧设施排放的大气污染物控制项目主要包括：烟尘；有害气体；重金属元素单质或其化合物；有机污染物，如二恶英等。
焚烧产生的烟气中99%为无害物质，包含N2、O2、CO2、H2O等。1%为有害污染物，包含酸性气体（SO2、HCl、HF、CO2和NOx等）、粉尘、重金属、二恶英等。
通常处理酸性气体的方法是利用消石灰、生石灰等碱性物质通过干法、湿法和半干法与酸性气体充分接触进行中和。干法工艺简单，投资省，运营费用低，污染物去除率相对较低；湿法工艺复杂，投资高，运营费用高，污染物去除率高，有废水需要处理；半干法则介于干法和湿法之间，工艺处理效果较干法好，投资较湿法低。
我国大型垃圾焚烧烟气净化系统基本上采用“半干法+活性炭吸附+布袋除尘”组合烟气净化工艺。随着建设标准的不断提高，尾气净化系统也应不断升级，在经济条件较好的地区拟建大型生活垃圾焚烧厂应考虑“干法+半干法”或“干法+湿法”等组合工艺，使焚烧厂的尾气排放达到更高标准。