法国的垃圾处理及典型垃圾焚烧工艺

法国环保部门于1992年7月13日起开始执行废弃物管理政策，回收利用的量明显增加，到2000年已达到2.8×106t（在狭义家庭垃圾中占13%），而生物处理的垃圾量变化不大；垃圾热处理的量变化也不大，保持在10×106t左右，但其中有余热利用的处理量变多了，在1993年，有余热利用的垃圾处理量占焚烧总量的70.7%，没回收的占29.3%；到2000年，有余热利用的已经占到了86.9%，而没利用的只占13.1%；填埋的量也基本保持一致。从2002年开始，法国填埋场只接受经过再循环利用处理并已没有任何使用价值的垃圾。图3是2000年各种不同处理方式的比例。
 
图3 2000年法国垃圾处理方式比例
2法国垃圾焚烧概况
2000年，法国对108家整体垃圾处理能力大于3t/h的厂进行调研。之所以未调研小于3t/h的厂，主要是因为处理量太小，没代表性，而且由于无法承担烟气处理成本，它们正在急剧减少。
在调研的这108家中，有16家还没有余热利用系统。总共有214条处理线，其中有193条线是采用炉排焚烧工艺，占总处理量的94%；11条线采用回转窑，每条处理能力为3.5～5.6t/h，总量48.7t/h；有8条线采用流化床，共4个厂。
 
图4处理能力分布
图4是对214条线的处理量（Capacity，C）的分布做的统计，可以看到，主要还是以3～6t/h（94条线）为主，其次是6～10t/h（58条线）和10～15t/h（39条线）。
表5烟气处理方式（2000年）
 
注：其中一条线用湿法同时也用冷凝。
表5是对采用不同烟气处理方式的总的概括。用湿法的非常普遍，有99条焚烧线，每年每条线平均处理近68000t垃圾；有8条线采用冷凝，但从1993年开始已经没有新的厂用这种方式；有49条平均处理量近48000t/a的线使用半干法，仅次于湿法；干法在1993年只有13条线使用，2000年有26条线使用，增加一倍，而且平均每条线年处理量也从29450t发展到35500t，在使用线增加的同时，每条线的处理能力也有提高；混合式也增加一倍，从1993年的3条增加到2000年的6条，但是平均处理量却从1993年的47300t降落到2000年的26000t。
表6是烟气处理方式在1993年和2000年间的发展。可以看出，湿法工艺比重大且略有增长，半干法工艺有所减少而干法有所增加。冷凝和混合净化工艺只有少数厂采用，无法对它们的有效性和趋势做出判断。
表6烟气处理方式的发展
 
此外，2000年有16个厂的31条线安装了处理二恶英和呋喃的设备，有3个厂共7条线安装了脱硝装置。
3典型焚烧工艺流程
由于在法国炉排炉的使用量比较大，故以使用炉排炉技术的焚烧厂为例。该垃圾焚烧厂VESTA坐落在法国鲁昂西南方，2000年初投入服务，日处理垃圾能力1000t。瑞士VONROLL公司制造的往复式炉排炉，炉排是由固定和移动的耐火镍铬合金炉排组成的。采用的机炉配置是三炉一机，汽轮机进口流量138t/h，压力3.675kPa，温度390℃，出口流量110t/h，压力7.35Pa，温度39℃，收到功率为29.60MW。
3.1接受垃圾种类
这个厂接受三种废弃物：家庭垃圾，普通的工业和商业垃圾，医疗护理活动产生的垃圾，如表7所示。
表7 VESTA处理垃圾的类型和量103t
 
这里指的医疗垃圾是指在医疗护理工程中产生的无危险性的垃圾。由于垃圾的热值比较高，炉膛温度较高，该厂允许处理部分危害性不大的医疗垃圾。医疗垃圾是被打包收集来的，由相关装置直接送到料斗，无需人员操作。24h内在VESTA被处理掉，焚烧的比例不超过被处理垃圾总量的10%。
3.2流程及进料
基本运行流程如图5所示。运载垃圾的卡车称重后把垃圾倒于垃圾坑（10000m3）中，两个半自动的爪式抓斗将垃圾吊至焚烧炉的料斗上方，将垃圾投入料斗及料槽，料槽起到了气封作用，并把垃圾送到焚烧炉排，垃圾的干燥、燃烧、燃尽及冷却等一系列过程都在炉排上完成。炉排是整个燃烧设备的核心，它用来支持水平燃烧过程，倾斜炉排片产生水平的往复运动，推动垃圾床层向排渣口移动，搅动炉排片产生翻转运动，实现垃圾拨火作用。辅助和启动燃烧器用以保证炉温在启停时，维持在850℃以上至少2s，防止垃圾低温燃烧时产生有害气体。一、二次风在空气预热器中由汽机抽汽加热。加热的一次风供应到干燥区和燃烧区炉排下，末级炉排是燃尽区，不需要预热空气。二次风在第一烟道的前后墙同一高度上喷入，以使助燃空气和烟气充分混合并充分燃烧。
 
图5 VESTA工艺流程