固体废物的焚烧处理技术崔春雨（芜湖职业技术学院材料工程学院芜湖 241000） 摘要：在生活和生产中总会产生很多的固体垃圾，大多数都是采取焚烧处理， 在焚烧过程会产生很多污染，本文就固体废物焚烧产生的污染物及如何进行防 治做了研究关键词：固体废物 处理技术 前言：城市生活垃圾包括人类日常生活和生产中产生的各种废弃物，随着人们 生活 水平的逐步提高，垃圾的产量越来越大，已成为摆在各级政府面前的一个 难题垃圾内含有大量有毒有害、使人致病或有碍观瞻的物质，因此是有害的 废物，必须得到有效且及时的处置，否则将严重威胁到人群健康、环境改善以 及人类的持续发展；同时垃圾是一种混合物，其大部分组分都有一定的价值， 有的可被回收再利用，有的可转化为其它对人类有用的物质，垃圾中不具备再 利用价值的橱余部分，包含一定的有机成份，可通过焚烧和热解产生燃料、热 力或电力在对垃圾进行一定的分类，并结合焚烧制能或低温热解的方法是防 止垃圾对环境的污染、合理利用垃圾资源的有效处置手段 焚烧制能是一种比较成熟的废弃物处置技术，实践也证明了该方法的简单、有 效和可行，焚烧制能不仅大大减少了城市生活垃圾的体积和质量，而且使之无 害化，同时也回收了垃圾中所蕴舍的大部分热量。
目前焚烧制能在发达国家已 被广泛应用，部分国家和地区的垃圾焚烧量与全部垃圾量之比已经达到 90％以 上，国内也有许多省市的垃圾焚烧工程正在积极筹建或建设之中，同时科研单 位已经开展了大量流化床焚烧炉的研究和开发工作1.主要内容1.1 箱式垃圾焚烧炉 箱式垃圾焚烧炉，亦即固定炉排焚烧炉，采用固定倾斜式阶梯炉排，各炉共用 一个排烟通道在操作时，垃圾从炉门由人工投入燃烧室进行燃烧、除渣和拨 火也从炉门由人工进行炉排上方的炉拱在燃烧过程中呈白热化状态，由此而 产生的强烈辐射对新燃料起到了烘干的作用这种箱式焚烧炉比较适合于垃圾 焚烧其主要缺陷在于操作工人劳动强度大、工作条件恶劣此外，人工投料 和除渣操作造成焚烧过程的不连续性1.2机械往复推饲炉排垃圾焚烧炉 这是一种借助于燃煤技术的燃烧方式垃圾由机械给料装置自动进入炉膛，先 后在炉排上经过干燥和引燃区、主焚烧区以及燃烬区，完成整个焚烧过程，垃 圾在炉膛内的停留时间一般为1h借助于炉排倾角并通过炉排的往复运动，垃 圾在向灰斗的运动过程中不断地得到翻搅，拨火作用强为了适应焚烧量、垃 圾种类以及成分的变化，燃烧空气量及其分布均可调节，并可分为一次风、二 次风或者三次风分别配给。
该燃烧炉排运行方式有顺推和逆推两种方式顺推 往复炉排片的运动方向与垃圾运动方向相同，逆推则相反，采用逆推倾斜往复 炉排可使来自主焚烧区域的灼热灰渣与干燥引燃区域中的垃圾更加充分地混 合，有利于垃圾的引燃可见，这种炉排更加适用于水分高、热值低的垃圾的 焚烧1.3 垃圾流化床焚烧技术 流化床焚烧炉是一种固定炉排焚烧炉，燃烧空气通过送风机经过特制的均风器 送入炉膛可燃物在流态化状态燃烧由于焚烧炉炉内含有一定量的炉料，炉 内气、固流体强烈混合，垃圾进入炉内即和炽热的炉料迅速、充分混合，垃圾 从加热、干燥到燃烧全过程完成迅速，焚烧炉蓄热量大，着火条件好，燃烧稳 定性好，燃料适应性广，特别适用于我国城市生活垃圾多成分、高水分，垃圾 成分随季节变化，热值低且波动范围大等特点，而且具有耐久性好、使用寿命 长、负荷调节范 围宽、焚烧炉热效率高（＞80%）的良好特性垃圾经燃烧后体 积减少 95%左右，重量减轻 85%左右流化床锅炉燃烧温度控制在 850-950°C,氮氧化物排放低（氮氧化物生成环境是燃烧温度大于1300° C）二恶英的 排放也可控制在较低的浓度但流化床燃烧设备一次性投资较大，风机需要较 高压头，电耗较高。
1.4等离子体垃圾焚烧炉 等离子体垃圾焚烧炉是一种具有国际先进水平的垃圾处理设备等离子体是当 今最好的新型热源，它具有高温（ 1300-1000° C） 、能量集中、电热转换效率 极高的特点，有机垃圾在等离子体高温的作用下，迅速脱水、热解、裂解，产 生 H2、CO、CH4 和部分有机气体等为主要成分的混合可燃性气体，再经过二次 燃烧达到减容，并将所有传染病毒及其他毒物全部分解，彻底消灭病原菌及各 种微生物，达到无毒无害化废弃物燃烧后的残余物仅剩 3%左右， 基本无 味，无烟排放，无二恶英排放，而且占地面积小，节时，灰烬少(约为传统焚 烧炉灰烬体积的 1/10)，洁净、安全、卫生不足之处是投资较高，处量不宜 过大，较适合处理医疗垃圾等有毒、有害垃圾1.5两段式气化燃烧技术 垃圾焚烧炉是二恶英污染的主要来源之一，其排气已成为社会问题气化燃烧 技术从根本上解决了此问题，是新的垃圾焚烧技术气化是燃烧的特殊形式物料在空气不足的情况下发生不完全燃烧，它的燃烧产物是co、H2和挥发物中 的 CmHn 等可燃气体控制反应过程产生最小的显热和最大的潜热，可得到可 燃气成分含量高、煤气热值高和焦油含量低、水蒸气含量低的优质煤气。
该技 术是以气化炉为核心，先将垃圾在气化炉中气化，经过特别设计的气化炉可抑 制二恶英和氮氧化物的形成，产生的可燃气体可燃烧用于产生蒸汽、发电等而且硫化物不是以SO2的形式存在，而是以H2S和COS的形式存在，降低了尾 气回收的难度和费用1.6 热解气化技术 是由法、美、德、日、瑞士和瑞典共同参与开发的被称为第三代废弃物处理技 术的热解气化(Thermal Pyrolysis)技术这一技术的一个巨大优势是能处理除 核废料外所有类型的垃圾，而不需要事先进行任何分类这种在上世纪90 年代 中期发达国家流行起来的技术完全不同于传统意义上的焚烧，它结合了创新的 高温分解技术和传统的高温供氧气化技术，使用合成气燃烧发电由于不燃 烧，就没有烟的排放，人们所关注的二恶英排放也已经降到 0.01ng/m3 以下， 尚不足最好的焚烧技术的 1/10但是，热解气化技术设备的投资成本和最好的 垃圾焚烧技术差不多，整套设备往往需要上亿元的投资2.研究现状2.1 国内现状我国生活垃圾焚烧技术的研究起步与20 世纪80 年代中期,“八五”期间被 列为国家科技攻关工程,目前正日益受到重视中国科学院和浙江大学等单位采 用强气流流化床或异重流化床技术。
同济大学等曾对垃圾气化进行过研究西 安交通大学和东南大学对垃圾热解进行了研究；中国科学院广州能源所则着重 研究除去不可燃成分后得到的 RDF 的燃烧特性及硫和氯物质的高温腐蚀特性 目前我国的焚烧设备大多尚处于安装、调试或试运行过程中虽然我国垃圾焚 烧技术的推广受技术、资金等条件的制约,但随着国民经济及城市建设的发展、 环保标准的提高,在大城市和经济比较发达的城市,城市生活垃圾焚烧将成为垃圾 处理技术的主流我国目前自行发展的焚烧技术主要为两类:类固定床焚烧炉和链条炉排型焚 烧炉固定床焚烧炉和链条炉排式焚一类：固定床焚烧炉和链条炉排型焚烧炉； 固定床焚烧炉和链条炉排式焚烧炉投资较低 , 但燃烧空气不能与垃圾充分混合 , 燃烧温度较低且不均匀 , 不能有效破坏垃圾中的有害有机物 , 无法控制 SOx、 NOx、HCI、CO等排放，性能与国际水平相差较大，不是垃圾焚烧炉发展的主流方 向一类：流化床技术流化床焚烧炉具有燃烧效率高、燃烧彻底、投资相对 较低等特点, 得到许多单位的重视和开发2.2 国外现状垃圾焚烧是一种技术高度复杂、成本相对昂贵的垃圾处理技术因此 ,它的 发展及应用现状都是欧美、日本等发达国家走在最前沿。
西方发达国家在开发 出马丁炉后,又对两段炉、两室炉、回转窑、流化床、垃圾衍生燃料、控制氧量 燃烧及高温或低温裂解等多种技术进行了研究、开发它们的垃圾焚烧技术已 是一项成熟的工艺,机械炉排焚烧炉是目前发达国家大型生活垃圾焚烧炉的主流 设备,但垃圾流化床焚烧炉等也具有较好的应用前景3.展望3.1制约发展因素3.1.1 建设投资：是关键因素由于基础差, 经济发展水平还比较低, 垃圾处理厂 建设资金短缺是许多城市面临的问题3.1.2 垃圾特性：针对我国城市生活垃圾特性, 制定垃圾焚烧标准和规范, 指导垃 圾焚烧技术的发展对于引进西方国家的焚烧设备, 烟气排放标准如达到出口国 的烟气排放标准一般能满足我国环境标准要求但对于国内研制开发的焚烧技 术与设备, 目前还很难达到发达国家的标准, 在没有严格具体的标准和规范指导 下, 会导致低品位垃圾焚烧炉的盲目发展3.1.3 处理技术：垃圾焚烧处理将是我国城市垃圾处理的重要发展方向炉排 炉：国外城市生活垃圾焚烧厂的主要炉型, 技术成熟, 适应性强对 于我国的城 市生活垃圾焚烧也同样适用, 特别是大型生活垃圾焚烧厂, 炉排炉应该是首选炉 型 组合式焚烧系统：对于小型垃圾焚烧厂具有广泛的适应性。
流化床焚烧 炉：在我国燃煤特别是低热值煤方面具有良好的技术和经验, 应作为焚烧经过分 选处理的垃圾衍生燃料(RDF)的主要方向3.2 发展归纳3.2.1 积极的引进、吸收、消化国外的先进技术,开发生产适合我国国情的大型垃 圾焚烧设备这不但可以降低垃圾焚烧的成本 ,而且可能推进我国垃圾处理技术 水平的提高和焚烧处理垃圾设备国产化的进程3.2.2 加强立法,尽快制订垃圾焚烧处理技术标准和设备规范 ,对现有的小型焚烧 炉进行鉴定,逐步淘汰技术水平低,二次污染严重的滞后设备 ,实现垃圾焚烧处理 的规范化管理垃圾焚烧设备标准只是对垃圾的低位发热量、灰渣的热灼减量 等几个指标作了规定,而缺乏切实可行的规范和标准,以环境保护法和固体废物污 染环境保护法为依据,逐步制定和健全垃圾焚烧处理规范和标准,实行规范化管理 对于垃圾焚烧处理的健康发展具有重要的现实意义3.2.3 积极开发废气净化设备及其二次污染控制设备,保证焚烧处理达到无害化的 要求由于垃圾成分复杂,焚烧产生的污染物种类多 ,治理难度大,焚烧设备必须 配置高效的废气净化设施,以确保达到大气污染物排放标准的要求3.2.4 研究开发先进的分析监测手段及焚烧污染危害评价制度。
积极研究开发操 作简单、使用方便、准确可靠的污染监测仪器设备 ,有效地对垃圾焚烧排放污染 物进行监控,保 证垃圾焚烧处理设施安全、高效的运行。