我国垃圾综合处理及发展前景  
   
 
   
王凤江    黑龙江大庆石油管理局龙凤热电厂（163000）
束继伟　黄启龙　牛海峰    黑龙江省哈尔滨电力科学研究院（150030）
徐伟鑫    黑龙江省哈尔滨电力勘探设计研究院（150010）
 
   
【摘要】　随着工业的发展、城市人口的不断增加和物质消费的日趋现代化，城市垃圾已成为严重的社会问题。
  详细介绍了我国目前综合利用垃圾的现状，并结合大量国内外的资料，提出了综合利用垃圾的各种方法和减少利用垃圾所带来的各种负面影响的措施。
【摘要】　垃圾综合处理；垃圾焚烧炉；二恶英
中图分类号：X705 　　　 文献标识码：A 
文章编号：1002-1663(2001)04-0281-03
PreSent StatuS and ProSpeCtS of Comprehensive Utilization of Garbages in China
WANC Feng-jiang1， SU Ji-wei2，HUANC Qi-long2， NIU Hai-feng2， XU Wei-xin3
(1。
  Daqing Longfeng Power Plant，Daqing 163000,China；2。Heilongjiang Electric Power Scieuce Research institute，Harbin 150030，China；3。
  Heilongjimag Electric Power Survey And Design lnstitute，Harbin 150010，China)
Abstract：With thedevelopment of industries，continualgrowthin furban population and modemization of material consumption garbaa Ses in cities has become a serioas social problem。
  with necessary considerations accorded the present status of comprehcasive utilization of garbaSes in china，and references made to the in formation available both at home and abroad，different ways of eomprehensive utilization of garbages are suggested tOgether with actioas to reducc the negative effects of garbage utilization。
  
Key words：CompreheRSive treatment Of Sarbages；garbaSe buming fumace；dioxin
0　前言
随着我国社会工业化的发展和人口的增加，垃圾已逐渐成为困扰社会的一大公害。我国是世界上的垃圾资源大国。
  据有关资料统计，我国每年平均“生产”垃圾约108t，而且还以每年10%的速度增长。全国历年垃圾堆存量已高达50×108t，挤占耕地5×108m，直接经济损失达80亿元。因此，垃圾滋生已成为我国继能源、交通、工业三废之后的一大难题。但垃圾本身又是一种可再生的宝贵资源，如果将其全部利用，则相当于1340×104t石油的能量，可见对垃圾的综合处理意义重大。
  世界各国的专家采取积极有效的措施，变被动控制、销毁垃圾为科学综合处理利用垃圾，不但改善了人类生存的环境，而且还创造巨大的经济效益和社会效益。
1　垃圾综合处理几种主要方法
在垃圾综合处理过程中，我们应把握“减容、减量、资源化、无害化”原则。
  随着科学技术的发展，垃圾处理会有更多更好的方法。目前垃圾处理主要有填埋法、堆肥法、焚烧法等几种方法。
1。1填埋法
目前，我国大多数垃圾处理都采用“填埋法”。根据所采用工艺的不同，又分为“传统填埋法”和“卫生填埋法”两类。
1。1。1传统填埋法这种方法实际上是在自然条件下，利用坑、塘、洼地将垃圾集中堆置在一起，不加掩盖，未经科学处理的填埋方法。
  
1。1。2卫生填埋法
卫生填埋法是采用工程技术措施，防止产生污染及危害环境土地的垃圾处理方法。“填埋法”的优点是垃圾处理量大、方便易行、投资少。缺点是填埋后易造成二次污染(污染地下水源)，被填埋的垃圾发酵产生的甲烷气体易引发爆炸等，还占用大量土地，垃圾填埋场周围臭气严重影响大气环境。
  具体实施过程中，应注意防漏，增加气体导出装置等。
1。2堆肥法
堆肥法就是把城市垃圾运到堆肥厂，按堆肥工艺流程处理后制作为肥料，成本低、产量大。但在实施过程中应进行肥料的杀菌、去除残留重金属等工作。
1。3焚烧法
由于大量的生活垃圾和部分工业垃圾大都含有丰富的有机物，所含热值较高。
  西方发达国家采用经过筛选处理后的垃圾燃料，其低位发热量一般在8000~11000LJ/kg。我国用于燃烧的垃圾燃料的低位发热量一般在2000~5000kJ/kg。尽管如此，由于其巨大的保有量，因此采用焚烧的方法对垃圾进行综合利用，前景是非常可观的。
  
采用焚烧法处理垃圾具有的突出优点是：处理垃圾速度快；有一定的经济效益；焚烧后的垃圾减容、减量大，节省占地面积；在垃圾燃烧过程中，可以有效分解有毒有害物质，有利于环境保护。
按焚烧原理不同，主要分为炉排炉焚烧、流化床焚烧、旋转燃烧法及热解法四种。
  
1。3。1炉排炉焚烧
该法是将垃圾运到焚烧厂的垃圾池，经人料斗进入炉膛，垃圾经过干燥、燃烧、燃烬三个阶段，在大量氧气(空气过剩系数为1。8)的环境下，垃圾充分燃烧，烧烬的炉渣人渣池冷却后，运往厂外填埋，垃圾燃烧后产生的大量高温烟气(850~900℃)进人余热锅炉换热，产生的蒸气进入汽轮发电机组发电。
  其中有代表性的是马丁炉排，其主要优点是，垃圾在阶梯式布置的连续炉排上，由高到低逐级流动，有足够的炉内停留时间，可以保证垃圾充分燃烬。但易受垃圾发热量的影响，发热量较低时，需要喷油助燃。
1。3。2流化床焚烧
该法是将垃圾运到焚烧厂倒入垃圾池后，经抓吊入料斗，垃圾从焚烧炉的顶端投放进炉内后，落在密相区的中央，密相区主要由媒体(沙子)组成。
  垃圾进入密相区后，首先在密相区与大量媒体混合，密相区的惰性床料温度一般为850~950℃，具有较高的热容量，因此可以使垃圾迅速着火。垃圾中的不可燃烧物则通过溢流孔排出炉外。
1。3。3旋转燃烧
采用该方式时，垃圾由水平布置的燃烧简体上部进入，筒体缓慢旋转，使垃圾不断翻转向后移动，垃圾逐渐干燥、燃烧，然后通过排渣装置排出炉外。
  
1。3。4热解法
热解法是在隔绝空气的条件下，垃圾在热解装置中受热而使有机质分解，生成燃气。燃气进入余热锅炉燃烧换热后，产生的蒸气进入汽轮发电机组发电。
2　垃圾综合处理应注意的问题
随着物质生活质量的提高，人们对环境保护问题越来越重视，政府必将加大力度对垃圾进行综合处理和利用。
  从能源利用角度出发，焚烧垃圾供热发电是一种行之有效的方法。从20世纪70年代开始，一些国家开始着手研究运用焚烧垃圾产生的热量进行发电，但是发展较慢，除了受技术和工艺问题的制约外，更多的是因为在焚烧垃圾时产生一些有毒、有害的物质需要处理。
2。
  1二恶英(Dioxin)的产生与防治
2。1。1二恶英的产生机理
二恶英类物质(二恶英类物质是指PCDDS：PolvChlorinated Dibenzo—p-Dioxins、PCDFS：Polv Chlorinated Didenzo Furans与Co-PlanerPCBS的总称)的产生源很多，涉及从垃圾焚烧直至工业生产过程。
  从目前已知的产生源来看，包括含氯化学物质和纸浆生产厂等来源；垃圾焚烧炉、金属冶炼和家庭采暖等分散产生源或火灾事故；下水污泥、堆月巴和污染土壤等二次产生源。
在燃烧室的未完全燃烧残留成分，由于具备了温度、环境气体和触媒等条件，与燃烧时产生的氯化氢反应，生成二恶英类物质。
  
在燃烧室的燃烧越完全，产生的未燃有机物越少，也就减少了在下一阶段产生的二恶英类物质。烟气经过锅炉受热面被冷却的过程中容易合成二恶英类物质。进一步经过除尘器时，无论是静电除尘器还是布袋除尘器在温度高于300℃的条件下都会生成二恶英类物质。但由于二恶芬类物质多形成于细微颗粒较多的环境中，因此使用对细微颗粒有较好除尘效果的布袋除尘器是减少二恶英类物质排放的有效手段之一。
  
2。1。2减少垃圾焚烧过程中产生二恶英类物质的措施
控制燃烧过程中产生二恶英类物质，一般采用“3T”(温度Temperature、停留时间Time、湍流度Turbulence)技术。烟气温度在300~500℃，最容易生成二恶英类物质。因此在燃烧过程中应提高燃烧室温度，一般情况下应达到850℃以上；烟尘在炉内的停留时间大于2s；增加燃烧过程的湍流度。
  同时，在处理排烟问题时，应尽可能使烟气温度迅速降低至300℃以下。目前，垃圾焚烧炉多采用布袋式除尘器或水膜除尘器，因此将产生二恶英类物质的重要因素——静电除尘器也向布袋除尘器方向转换。此外，要求垃圾焚烧装置尽可能连续运行。
目前，在二恶英类物质减排技术中，以吹入活性炭粉末使烟气在经过固定炉排或移动炉排时被吸附去除的技术为主。
  此外，在烟气处理的最后阶段，还可以通过向触媒层雾状喷射双氧水、氨水等物质，完全分解二恶英类物质，从而达到同时抑制二恶英类物质的产生、去除烟尘、吸附有害物质的目的。
2。2材料的腐蚀垃圾焚烧炉，特别是蒸汽参数较高的垃圾焚烧炉容易发生高温腐蚀。
  高温腐蚀是氯与氯化物、硫与硫化物在较高温度下对金属及其保护膜的腐蚀过程。用于焚烧的垃圾，一般都含有大量的PVC物质、垃圾的含水量也很大。因此，在焚烧的过程中容易生成氯及氯化物、酸类、盐类物质，导致腐蚀的发生，严重损坏受热面。
为此，垃圾焚烧炉应采用质量好的合金材料，或在金属表面覆盖Al、Si等材料，延长使用寿命；也可以在燃烧过程添加MgO、CaO或SiO2等物质，使之与上述腐蚀性物质发生反应，减少对受热面的直接腐蚀，同时采用富氧燃烧，缓解腐蚀的发生。
  
3　垃圾综合利用的发展前景
保护环境是我国的一项基本国策。
随着能源的紧张和人们环保意识的增强，对垃圾的综合利用逐渐为人们所认识，妥善处理垃圾已成为当务之急。从20世纪70年代起，一些国家便着手进行垃圾综合利用的研究，欧美一些国家相继建成了垃圾发电站。
  我国垃圾综合利用特别是垃圾发电刚刚起步，但前景乐观。我国有丰富的垃圾资源，有极大的潜在效益。据测算，全国每年因垃圾造成的损失约300亿元(包括运输费、处理费等)，而将其综合利用却能创造2500亿元的效益。我们完全有理由相信，随着垃圾回收、处理、运输、综合利用等各环节技术不断发展，工艺日臻完善，垃圾发电完全可能成为一种新的经济的发电技术。
  尤其是作为“绿色”技术，垃圾发电的环境效益和社会效益都是无形的、巨大的。 
 
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