焚燒處理垃圾的優(yōu)點(diǎn)范文

時(shí)間:2023-12-18 17:41:20

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焚燒處理垃圾的優(yōu)點(diǎn)

篇1

論文關(guān)鍵詞:垃圾發(fā)電,垃圾焚燒,循環(huán)流化床,焚燒爐,爐排爐

1、爐排爐型焚燒爐

機(jī)械爐排爐技術(shù)作為世界主流的垃圾焚燒爐技術(shù),技術(shù)成熟、可靠,其應(yīng)用前景廣闊,發(fā)展空間較大。這種焚燒爐因?yàn)榫哂袑?duì)垃圾的 預(yù)處理要求不高,對(duì)垃圾熱值適應(yīng)范圍廣,運(yùn)行及維護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn),是目前在處理城市垃圾中使用最為廣泛的焚燒爐。該類型焚燒爐型式很多,主要有固定爐排(主要是小型焚燒爐)、鏈條爐排、滾動(dòng)爐排、傾斜順推往復(fù)爐排、傾斜逆推往復(fù)爐排等。

為使垃圾燃燒過程穩(wěn)定,爐排型焚燒關(guān)鍵是爐排。爐排的布置、尺寸、形狀隨著垃圾水分、熱值的差異以及生產(chǎn)廠商的不同而不同,爐排有水平布置,也有呈傾斜 15°~26°布置,爐排設(shè)計(jì)分為預(yù)熱段、燃燒段、燃燼段,段與段之間可以有垂直落差,也可沒有落差。垃圾在爐排上著火,熱量不僅來自上方的輻射和煙氣的對(duì)流,還來自垃圾層內(nèi)部。在爐排上已著火的垃圾在爐排的特殊作用下,使垃圾層強(qiáng)烈地翻動(dòng)和攪動(dòng),引起垃圾底部開始著火,連續(xù)的翻動(dòng)和攪動(dòng)使垃圾層松動(dòng),透氣性加強(qiáng),有助于垃圾的著火和燃燒。爐拱設(shè)計(jì)要考慮煙氣流有利于熱煙氣對(duì)新入垃圾的熱輻射預(yù)熱干燥和燃燼區(qū)垃圾的燃燼。配風(fēng)設(shè)計(jì)要確??諝庠跔t排上垃圾層分布均勻,并合理使用一、二次風(fēng)。

對(duì)于成分復(fù)雜的垃圾,爐溫太高時(shí),物料熔融結(jié)塊,爐排、爐壁 易燒壞,同時(shí)產(chǎn)生過多的氧化氮;爐溫太低時(shí),煙氣滯留時(shí)間過短, 產(chǎn)生不完全燃燒,對(duì)人體有嚴(yán)重危害的二惡英難以完全分解。因此, 爐膛出口溫度應(yīng)保證不低于 850℃,煙氣滯留時(shí)間不低于2s。

機(jī)械爐排爐的技術(shù)特點(diǎn)如下:

(1)由于鼓風(fēng)壓力小,風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量小,動(dòng)力消耗小。

(2)由于煙氣粉塵量相對(duì)其他型式焚燒爐而言較小,除塵器的負(fù) 荷和運(yùn)行成本相對(duì)降低。

(3)主要燃料為生活垃圾。點(diǎn)火及輔助燃料為油,不摻燒煤。

(4)進(jìn)爐垃圾不需預(yù)處理。

(5)焚燒爐內(nèi)垃圾為穩(wěn)定燃燒,燃燒較為完全,爐渣熱酌減率較低。

(6)設(shè)備年運(yùn)行時(shí)間可達(dá)8000h以上;

(7)垃圾需要連續(xù)焚燒,不宜經(jīng)常起爐和停爐。

由于垃圾焚燒技術(shù)較復(fù)雜、技術(shù)含量高,我國目前的大型機(jī)械爐排爐焚燒廠建設(shè)主要依靠引進(jìn)國外先進(jìn)焚燒爐,北京、上海、天津、重慶、廣州、深圳等大中城市均主要采用引進(jìn)國外先進(jìn)爐排爐焚燒技術(shù)。部分中等城市開始應(yīng)用國產(chǎn)機(jī)械爐排爐,如浙江溫州、福建晉江等,但是處理規(guī)模一般在400t/d以下。

2、流化床焚燒爐

流化床焚燒爐不設(shè)運(yùn)動(dòng)爐體和爐排。流化床底設(shè)空氣分布板,使 用石英砂作為熱載體。垃圾均勻定量地加入到 700℃~750℃的砂子流 態(tài)化床中,進(jìn)行熱解氣化和部分燃燒隨后被燃燼,不燃物和焚燒殘?jiān)?隨砂子一起通過爐底的排渣口進(jìn)入篩分機(jī)分離出大顆粒不燃物排出爐 外。中等顆粒的渣和石英砂,通過提升機(jī)送入爐內(nèi)循環(huán)使用。

流化床垃圾焚燒爐優(yōu)點(diǎn):

(1)流化床適用性廣,生活垃圾、污水廠污泥、煉油廠的渣油與焦油、低品位煤、林產(chǎn)工業(yè)廢物、農(nóng)業(yè)廢棄物等都可用流化床焚燒技 術(shù)處理。

(2)從燃燒理論上講,流化床可使可燃垃圾與空氣充分接觸,所以不僅燃燒速度快,而且燃燒完全,即灼減率?。ǎ?%)。

(3)過??諝庀禂?shù)低,并采用分級(jí)送風(fēng),減少NOx的生成量。

(4)流化床內(nèi)無轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備,故制造簡單,造價(jià)較低。

流化床垃圾焚燒爐不足之處:

(1)為了保證入爐垃圾的充分流化,對(duì)入爐垃圾的尺寸要求較為嚴(yán)格,要求垃圾在入爐前進(jìn)行一系列篩選及粉碎等處理,使其顆粒尺寸均勻化,一般破碎至15cm以下,易造成惡劣的工作環(huán)境。同時(shí)較多的輔機(jī)故障率高,動(dòng)力消耗大。

(2)空氣鼓入壓力高,焚燒爐本體阻力大,動(dòng)力消耗相對(duì)較高。

(3)流態(tài)化焚燒導(dǎo)致煙氣粉塵含量高,煙氣凈化系統(tǒng)負(fù)荷增大,除塵的費(fèi)用隨之提高。

(4)需要摻加燃煤輔助燃燒。但根據(jù)國家有關(guān)政策,對(duì)摻煤部分的發(fā)電量不享受電價(jià)優(yōu)惠。在目前煤價(jià)較高的情況下,摻煤影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),國家要求關(guān)停小火電的現(xiàn)行政策對(duì)流化床焚燒爐不支持。

(5)由于砂體不斷翻動(dòng),對(duì)耐火內(nèi)襯磨損大;同時(shí),煙氣流速高,對(duì)焚燒爐的沖刷和磨損嚴(yán)重。因此,焚燒爐運(yùn)行可靠性相對(duì)較低,廠家保證年運(yùn)行小時(shí)數(shù)7200小時(shí),實(shí)際運(yùn)行小時(shí)數(shù)一般低于7000h。

3、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐

回轉(zhuǎn)窯焚燒爐技術(shù)的燃燒設(shè)備主要是一個(gè)緩慢旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)窯,其內(nèi)壁可采用耐火磚砌筑,也可采用管式水冷壁,用以保護(hù)滾筒?;剞D(zhuǎn)窯直徑為4~6m,長度約10~20m,可根據(jù)垃圾的焚燒量確定。它是通過爐本體滾筒連續(xù)、緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),利用內(nèi)壁耐高溫抄板將垃圾由筒體下部在筒體滾動(dòng)時(shí)帶到筒體上部,然后靠垃圾自重落下。由于垃圾在筒內(nèi)翻滾,可與空氣得到充分接觸,經(jīng)過著火、燃燒和燃燼三個(gè)階段進(jìn)行較完全的燃燒。垃圾由滾筒的一端送入,熱煙氣對(duì)其進(jìn)行干燥,在達(dá)到著火溫度后燃燒,隨著筒體滾動(dòng),垃圾得到翻滾并下滑,一直到筒體出口排出灰渣。當(dāng)垃圾含水量過大時(shí),可在筒體尾部增加一級(jí)爐排,用來滿足燃燼,滾筒中排出的煙氣,進(jìn)入一個(gè)垂直的燃燼室(二燃室)。燃燼室內(nèi)送入二次風(fēng),煙氣中的可燃成分可在此得到充分燃燒。燃燼室溫度一般為1000~1200℃?;剞D(zhuǎn)窯式垃圾燃燒裝置設(shè)備費(fèi)用低,廠用電耗與其他燃燒方式相比也較少,但焚燒低熱值、高水分的垃圾時(shí)有一定的難度。

回轉(zhuǎn)窯焚燒爐對(duì)垃圾成份適應(yīng)性強(qiáng),廣泛應(yīng)用于銷毀工業(yè)廢物和焚燒復(fù)雜的干、濕混合垃圾,如污泥等。物料由回轉(zhuǎn)窯筒體一端送入,隨著筒體的轉(zhuǎn)動(dòng),物料在筒體內(nèi)翻動(dòng)前進(jìn)、燃燒,直到燃燼成灰渣從筒體另一端落出,掉進(jìn)灰斗。筒體軸線與水平面成一定傾角,以保證物料向前運(yùn)動(dòng)。

回轉(zhuǎn)式焚燒爐既有爐排爐直接處理垃圾(不需預(yù)處理)和流化床焚燒爐物料與空氣充分接觸完全燃燒的優(yōu)點(diǎn),又避免了爐排爐的爐排需經(jīng)常更換造成維護(hù)費(fèi)用較高的缺點(diǎn),但回轉(zhuǎn)爐處理量小。

4、垃圾熱解氣化焚燒爐(CAO)

垃圾熱解氣化焚燒爐(Controlled Air Oxidation 可控空氣氧化技術(shù),簡稱CAO技術(shù)),是一種控制空氣燃燒技術(shù)。CAO系統(tǒng)可分為加熱干燥、熱解氣化、殘?zhí)既紵?、可燃?xì)馊紵?個(gè)區(qū)域。CAO第1燃燒室中,通入少量空氣,在一定溫度下,垃圾長時(shí)間停留,部分氣化,部分分解,部分燃燒?;以筒荒軣岱纸獾奈矬w(如金屬、玻璃等)經(jīng)過自動(dòng)清灰系統(tǒng)排出爐外。產(chǎn)生的可燃煙氣進(jìn)入上部的第2燃燒室,再配以空氣,在超過1000℃的高溫下經(jīng)過2s的充分燃燒后排出。這些高溫氣體可以引入余熱鍋爐回收熱量,之后采用NaOH 堿液凈化,達(dá)標(biāo)排放。

該爐型主要優(yōu)點(diǎn):

設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)較容易,動(dòng)力消耗低;廠房高度低;熱解法煙氣中NOx含量相對(duì)較低。

該法不足之處主要為:

CAO燃燒系統(tǒng)在一定程度上解決了城市垃圾的處理問題,垃圾不用分選就可以充分地分解和燃燒,但對(duì)于水分超過40%的垃圾,在不投油助燃時(shí)則不能穩(wěn)定燃燒。設(shè)備處理能力較小,單臺(tái)處理能力一般為150t/d以下;廠房占地面積大;熱量回收率低,焚燒后爐渣灼減率較高。熱解爐不能適應(yīng)高水份、低熱值垃圾的處置,因此在我國廣泛應(yīng)用垃圾熱解氣化焚燒爐技術(shù)還有一定困難。

5、結(jié)論

篇2

關(guān)鍵詞:城市垃圾;焚燒管理;難點(diǎn);對(duì)策

中圖分類號(hào):K915文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,我國大多數(shù)城市承受著城市垃圾帶來的巨大的環(huán)境壓力。焚燒技術(shù)作為一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)城市垃圾減量化、無害化和資源化的垃圾處理技術(shù),已成為我國部分城市垃圾處理的首選技術(shù)。因此,有必要在引進(jìn)、學(xué)習(xí)、消化和掌握國外焚燒技術(shù),分析我國現(xiàn)有焚燒技術(shù)和裝備的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,綜合考慮我國城市垃圾現(xiàn)有的焚燒特性及變化趨勢(shì)、國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求、經(jīng)濟(jì)承受能力和市場(chǎng)前景,加速技術(shù)引進(jìn)和消化,或研究開發(fā)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的焚燒爐及其技術(shù)。盡管從更廣泛的社會(huì)利益視角看,垃圾焚燒場(chǎng)的修建是正當(dāng)且必需的,這種處理方式因其具有顯著的減容化、穩(wěn)定化和無害化越來越受到重視,一定程度上可以緩解“垃圾圍城”的困境。

1 焚燒技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展?fàn)顩r

1.1 國外焚燒技術(shù)及設(shè)備

國外垃圾焚燒處理起步較早,已發(fā)展了約100a,處理技術(shù)工藝和設(shè)備已較為成熟。目前的焚燒方式主要有:層燃方式、流化懸浮燃燒方式和沸騰懸浮燃燒方式。用于垃圾焚燒處理的焚燒爐型有:機(jī)械爐排焚燒爐,熱解焚燒爐,旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐和流化床焚燒爐。雖然從燃燒方式看,流化床有很多優(yōu)點(diǎn),但在用于處理城市垃圾時(shí)存在很多問題,在很多國家使用受到限制;旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐主要適宜處理危險(xiǎn)廢物,在城市垃圾的處理中應(yīng)用不多;目前使用較多且單爐處理容量最大的還是機(jī)械爐排焚燒爐,常用的有馬丁爐排爐和滾筒爐排焚燒爐等;而從煙氣污染控制來看,熱解焚燒爐有很大的優(yōu)點(diǎn)。

1.2 國內(nèi)焚燒技術(shù)及設(shè)備

我國城市垃圾焚燒技術(shù)始于80年代末,在90年代后期得到了迅速發(fā)展,現(xiàn)在全國有30多家生產(chǎn)商、研究單位和大專院校在研究開發(fā)各種焚燒技術(shù)及設(shè)備。目前國內(nèi)正在使用或研究開發(fā)出的焚燒爐,或借鑒國外已有的焚燒爐,引進(jìn)或仿制國外80年代的爐型與設(shè)備系統(tǒng);或以一般燃煤鍋爐或其他工業(yè)爐窯為參照,將這些燃燒技術(shù)和工藝移植過來進(jìn)行垃圾焚燒處理。

2 城市居民視角下政府垃圾焚燒管理困難的原因分析

2.1 當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)垃圾焚燒的擔(dān)憂過大

垃圾焚燒會(huì)產(chǎn)生如二f英、底灰和重金屬等污染物,不僅污染周圍環(huán)境,而且對(duì)周圍社區(qū)居民的健康財(cái)產(chǎn)造成威脅。而且,垃圾焚燒設(shè)施給當(dāng)?shù)鼐用裨斐傻呢?fù)面影響不僅僅是健康方面,之后還會(huì)延伸為經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和心理等方面的影響。

2.2 地方政府對(duì)垃圾焚燒管理決策考慮不充分

地方政府在對(duì)垃圾焚燒管理決策時(shí),如對(duì)當(dāng)?shù)鼐用襁M(jìn)行利益損失補(bǔ)償機(jī)制的制定等,一般僅涉及到垃圾焚燒對(duì)當(dāng)?shù)鼐用癞a(chǎn)生的直接影響,而未能充分考慮垃圾焚燒帶來的間接潛在影響。當(dāng)?shù)鼐用裼衫贌龓砜捎^測(cè)到的身體健康影響產(chǎn)生的信仰,不僅包括身體健康方面,而且輻射到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和心理等方面。如對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦姆课葚?cái)產(chǎn)價(jià)值利益損失、社區(qū)景觀的破壞導(dǎo)致旅游業(yè)收入降低等,地方政府可能就沒有考慮。而在其他方面的政策制定上也存在類似欠缺的考慮,致使當(dāng)?shù)鼐用竦睦媸軗p得不到合理補(bǔ)償,因而地方政府對(duì)垃圾焚燒管理制定措施就會(huì)遭到很大抵制,難以實(shí)施。

2.3 居民未能有效參與垃圾焚燒項(xiàng)目的運(yùn)作,導(dǎo)致信任危機(jī)

決策程序不開放,決策始終于行政部門內(nèi)部,導(dǎo)致居民對(duì)攸關(guān)切身利益的項(xiàng)目運(yùn)作沒有真正的參與權(quán)、決定權(quán),因而居民的利益需求無法體現(xiàn)在政府決策上。如果當(dāng)?shù)鼐用裎茨苡行⑴c垃圾焚燒項(xiàng)目的運(yùn)作,那么其由垃圾焚燒帶來的身體健康影響輻射到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和心理等方面的影響,地方政府在對(duì)垃圾焚燒管理決策時(shí)就會(huì)容易忽視,決策就難以奏效。而且,政府主管部門給居民的匯報(bào)中往往是各種污染物指標(biāo)監(jiān)測(cè)符合標(biāo)準(zhǔn)要求,而實(shí)際中居民看到的卻是垃圾焚燒設(shè)施外早晚排放濃煙,周圍社區(qū)更是氣味熏天。居民多途徑、多方式的反映二次污染問題,卻始終得不到滿意解決方案,導(dǎo)致居民質(zhì)疑政府的公信力,對(duì)于政府制定的管理措施當(dāng)然予以抵制。

3 解決對(duì)策及其建議

3.1 主要對(duì)策

根據(jù)上述原因分析,可以得出問題的關(guān)鍵是當(dāng)?shù)鼐用裨诮?jīng)受垃圾焚燒設(shè)施帶來健康危害之后,由身體健康影響輻射到對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和心理等多方面的擔(dān)憂,導(dǎo)致當(dāng)?shù)鼐用駨?qiáng)烈反對(duì)垃圾焚燒,地方政府對(duì)垃圾焚燒管理政策也就難以奏效。如果地方政府能找到垃圾焚燒設(shè)施對(duì)當(dāng)?shù)鼐用癞a(chǎn)生其他諸方面擔(dān)憂的身體健康影響,并且制定相關(guān)政策予以改善,將會(huì)在很大程度上減弱垃圾焚燒設(shè)施對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦挠绊戄椛湫?yīng),降低其對(duì)垃圾焚燒設(shè)施的擔(dān)憂,將會(huì)大大增加政府決策的效果。

( 1) 首先,政府部門在對(duì)垃圾焚燒設(shè)施附近居民進(jìn)行調(diào)研時(shí),須承認(rèn)當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)垃圾焚燒一些直觀和潛在影響的擔(dān)憂,而不是去爭(zhēng)論或否定其對(duì)這些擔(dān)憂的理解。這樣,會(huì)減低居民的焦慮和恐慌。

( 2) 其次,根據(jù)當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)垃圾焚燒設(shè)施的擔(dān)憂態(tài)度,逆向推理找出導(dǎo)致這些擔(dān)憂態(tài)度的影響。通過傾聽居民對(duì)焚燒設(shè)施直觀上的擔(dān)憂,并予以交流來確定潛在放大的信仰效應(yīng),來了解居民反對(duì)的根本原因。

( 3) 最后,政府部門應(yīng)予以認(rèn)可,并繼續(xù)追問居民對(duì)這些信仰背后的身體健康影響。如垃圾焚燒爐的哪些特征讓其產(chǎn)生對(duì)農(nóng)作物的擔(dān)憂,農(nóng)民會(huì)提到農(nóng)場(chǎng)附近的垃圾反應(yīng)堆和焚燒爐產(chǎn)生的濃煙。

3.2 建議

地方政府應(yīng)盡量降低當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)垃圾焚燒的擔(dān)憂,制定管理政策時(shí)應(yīng)考慮充分,并建立利益相關(guān)居民有效參與監(jiān)管機(jī)制,才能有效解決城市垃圾焚燒管理的困境。

(1)充分考慮政策的制定與管理

地方政府在對(duì)垃圾焚燒管理決策時(shí),要充分考慮垃圾焚燒帶來當(dāng)?shù)鼐用竦拈g接潛在影響,多方面補(bǔ)償當(dāng)?shù)鼐用駬p失的利益,才能使其認(rèn)可并支持政府部門在垃圾焚燒設(shè)施的管理,改善城市“垃圾圍城”的困境。

(2)建立利益相關(guān)居民有效參與監(jiān)管的機(jī)制

政府部門對(duì)垃圾焚燒設(shè)施的監(jiān)管,有必要向潛在受害者的周圍居民全方位開放,以接受利益相關(guān)居民有效參與監(jiān)管。因此,政府部門不僅可以了解當(dāng)?shù)鼐用竦睦嫘枨?,以完善管理政策的制定,而且很好地降低?dāng)?shù)鼐用駥?duì)垃圾焚燒的擔(dān)憂,建立雙方良好的信任關(guān)系,能更好地推進(jìn)城市垃圾處理進(jìn)程。

4 結(jié)語

在我國推廣垃圾焚燒處理技術(shù)的關(guān)鍵, 是積極研究開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、經(jīng)濟(jì)高效的焚燒爐并實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。要滿足尾氣排放標(biāo)準(zhǔn), 降低焚燒系統(tǒng)投資和運(yùn)行費(fèi)用的關(guān)鍵是使垃圾及其產(chǎn)生的燃燒煙氣中的有毒有害有機(jī)物充分燃燒焚毀。面對(duì)城市垃圾焚燒管理的困境,政府需要改變決策模式,更多的從當(dāng)?shù)鼐用竦慕嵌瓤紤],并對(duì)其損失予以多方面的補(bǔ)償。降低居民對(duì)垃圾焚燒的擔(dān)憂程度,制定完善、合理的政策措施,才能提高垃圾焚燒決策的效果,從而更好地推進(jìn)城市垃圾處理進(jìn)程。

參考文獻(xiàn):

[1]劉東,李璞. 我國城市生活垃圾焚燒存在的問題與對(duì)策分析[J]. 生態(tài)經(jīng)濟(jì),2012(5):165-170,176.

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篇3

【關(guān)鍵詞】餐廚垃圾;危害;漳州市區(qū)餐廚垃圾;處理技術(shù);治理對(duì)策

中圖分類號(hào):R124.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

一.餐廚垃圾的概念及特點(diǎn)

餐廚垃圾俗稱泔水,是指除居民日常生活以外的食品加工、飲食服務(wù)、單位供餐等活動(dòng)中產(chǎn)生的食物殘?jiān)蛷U料, 廚余垃圾是指食物加工廢料,餐余垃圾是指食物殘余, 廢棄食用油脂是指不可再食用的動(dòng)植物油脂和各類油水混合物。以淀粉、食物纖維、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物為主,具有易腐敗、發(fā)酵、發(fā)臭等特點(diǎn)。是城市生活垃圾的主要組成部分,在城市垃圾中所占比例北京37%,天津54%,上海59%,沈陽62%,深圳57%,廣州57%,濟(jì)南41%[1]。與其他垃圾相比,具有含水量、有機(jī)物含量、油脂含量及鹽分含量高,營養(yǎng)豐富。

二.餐廚垃圾處理不當(dāng)帶來的危害

1.“地溝油”給食品安全衛(wèi)生帶來極大隱患

通過餐廚垃圾提煉的“地溝油”被一些不法商販改頭換面冒充“精制食用油”銷售給街頭小販及某些食品廠,用于煎油餅、炸油條、做餅干、串串香、大排檔等,以及添加在食用油產(chǎn)品中制作花椒油、辣椒油、火鍋底料等。非法提煉的“地溝油”中含有大量危險(xiǎn)致癌物質(zhì),其中劇毒的黃曲霉素是目前已發(fā)現(xiàn)最強(qiáng)的化學(xué)致癌物質(zhì),其毒性是砒霜的100倍。用“地溝油”加工生產(chǎn)的食品含有大量對(duì)人體有害的苯類成份及許多致癌物質(zhì),對(duì)人體健康危害極大,長期食用可導(dǎo)致肝癌、胃癌、腎癌、腸癌、乳腺癌、卵巢癌等多種癌癥。

2.“潲水豬”嚴(yán)重危害人體健康

由于餐廚垃圾中含油量過高,動(dòng)物性蛋白質(zhì)偏多,易腐敗、易變霉,且成分復(fù)雜,其中有一些像聚氯、聚苯等不易分解、吸收的化學(xué)物質(zhì),沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌、結(jié)核桿菌等有強(qiáng)烈感染性的致病菌,以及腸毒素、黃曲霉毒素,曲酸、亞硝酸鹽等有毒有害成分。

3.影響市政設(shè)施功能,污染城市水源

部分餐飲網(wǎng)點(diǎn)直接將餐廚垃圾隨意傾倒,一部分油水殘?jiān)M(jìn)入下水道,在下水道里造成冷凝堵塞,并發(fā)酵產(chǎn)生大量甲烷氣體,具有下水道爆炸事故的隱患。另一部分未經(jīng)任何處理就被隨意傾倒,污水隨陰溝、地表徑流流入周圍水體,是水污染的重要源頭。另外,由于餐廚垃圾油水較多、易腐爛變質(zhì)的固有特性,露天堆放和簡易填埋也會(huì)對(duì)地下水源帶來二次污染。

4.污染城市環(huán)境,影響城市市容

飼養(yǎng)戶收運(yùn)餐廚垃圾多是靠板車、摩托車、三輪車等簡陋、破爛的運(yùn)輸工具。在裝載、運(yùn)輸過程中,經(jīng)常造成餐廚垃圾沿途漏撒,污染城市道路,一路飄出陣陣酸臭味,更有甚者,某些餐館門外,由于長期搬運(yùn)餐廚垃圾,已致使路面完全布滿油污,無法清洗干凈,嚴(yán)重影響城市市容環(huán)境衛(wèi)生。

三.漳州市餐廚垃圾管理現(xiàn)狀

1.漳州市餐廚垃圾的產(chǎn)量、成份性質(zhì)特點(diǎn):據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前漳州市城區(qū)食品加工企業(yè)將近200家,漳州市城區(qū)餐飲店鋪、企事業(yè)單位和學(xué)校食堂等已超過 2500 家,主城區(qū)上規(guī)模的餐飲店鋪就有上千家,還包括大量未經(jīng)注冊(cè)的快餐店、夜排檔、早餐店。據(jù)調(diào)查,目前漳州市主城區(qū)餐廚垃圾日產(chǎn)量大約在100噸左右。

2.漳州市餐廚垃圾管理現(xiàn)狀:漳州市城區(qū)餐廚垃圾有兩個(gè)主要去向,一是大量被私人收運(yùn)作為“潲水豬”飼料或提煉“地溝油”;二是隨意傾倒入下水道。

四、目前國內(nèi)主要餐廚垃圾處理技術(shù)分析

1、填埋處理技術(shù):這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是方法簡單,運(yùn)行費(fèi)用低廉,而且處理量巨大。缺點(diǎn)是占用大量土地資源,耗費(fèi)大量的土地。餐廚垃圾填埋后因其含水率高,有機(jī)物含量高等特點(diǎn),會(huì)形成垃圾滲瀝液、臭氣等直接影響到地下水和大氣等自然環(huán)境,形成二次污染,危害環(huán)境和人類的健康。另外,餐廚垃圾直接填埋也浪費(fèi)掉了垃圾中蘊(yùn)含的能量,資源沒有得到有效利用。

2、焚燒處理技術(shù):焚燒是垃圾中的可燃物在焚燒爐中與氧進(jìn)行燃燒的過程,焚燒處理量大,減容性好,焚燒過程產(chǎn)生的熱量用來發(fā)電可以實(shí)現(xiàn)垃圾的能源化。餐廚垃圾焚燒處理技術(shù)在國內(nèi)尚沒有成功應(yīng)用的先例,其主要原因是餐廚垃圾含水率高達(dá)75%以上,餐廚垃圾水分含量高會(huì)增加焚

3、高溫好氧堆肥處理技術(shù):高溫堆肥是在有氧的條件下,依靠好氧微生物(主要是好氧細(xì)菌)的作用來進(jìn)行的。 其優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單;產(chǎn)品有農(nóng)用價(jià)值。缺點(diǎn)是對(duì)有害有機(jī)物及重金屬等的污染無法很好解決、無害化不徹底;處理過程不封閉,容易造成二次污染;有機(jī)肥料質(zhì)量受餐廚垃圾成分制約很大,銷路往往不暢;堆肥處理周期較長,占地面積大,衛(wèi)生條件相對(duì)較差。

4、飼料化處理技術(shù):飼料化處理技術(shù)主要采用物理手段對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行高溫加熱、烘干處理、殺毒滅菌、除去鹽分等,可以最終生成蛋白飼料添加劑、再生水等可利用物質(zhì)。其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械化程度高,資源化程度高,占地較小。其缺點(diǎn)是難于從根本上避免蛋白同源性問題,人們對(duì)其用作飼料的安全性、可靠性存在一定的顧慮。

5、生物生化處理技術(shù):微生物生化處理機(jī)處理技術(shù)是選取自然界生命活力和增殖能力強(qiáng)的高溫復(fù)合微生物菌種,在生化處理設(shè)備中,對(duì)畜禽肉品、過期食品、餐廚垃圾等有機(jī)廢棄物進(jìn)行高溫高速發(fā)酵,使各種有機(jī)物得到完全的降解和轉(zhuǎn)化.其優(yōu)點(diǎn)是占地面積??;處理時(shí)間短,無需繁雜分揀;資源利用率高;產(chǎn)品質(zhì)量較高,產(chǎn)品附加值較高。其缺點(diǎn)是一次性投資略高,單臺(tái)設(shè)備處理能力低,更重要的是設(shè)備耗能大,而且該技術(shù)減量化效果差,在餐廚垃圾中大量摻入其他有機(jī)物,如麩皮、糠等,后端農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈較長。

6、厭氧消化處理技術(shù):厭氧消化是在無氧環(huán)境下有機(jī)質(zhì)的降解過程。在此過程中微生物分解有機(jī)物,最后產(chǎn)生甲烷和二氧化碳。其優(yōu)點(diǎn)是具有高的有機(jī)負(fù)荷承擔(dān)能力;能回收生物質(zhì)能;不存在同源性的問題,有機(jī)物消化為甲烷和二氧化碳;產(chǎn)品銷路較好。其缺點(diǎn)是工程投資較大;工藝較復(fù)雜;產(chǎn)生的沼液量較大,處理難度大。

五、漳州市餐廚垃圾處理技術(shù)選擇

一、微生物處理技術(shù)雖然具有技術(shù)安全性、先進(jìn)性、可靠性較好;其產(chǎn)品質(zhì)量好,并且附加值高等優(yōu)點(diǎn),但是由于單臺(tái)設(shè)備處理能力少、設(shè)備能耗很大,運(yùn)營費(fèi)用也高,同時(shí)在餐廚垃圾中摻加大量的麩皮和糠等物料,不符合垃圾減量化的原則。

二、烘干作飼料技術(shù)具有機(jī)械化程度高,資源化程度高、占地面積小、投資省等優(yōu)點(diǎn)。

三、利用厭氧消化處理技術(shù)處理餐廚垃圾在國外有著比較廣闊的應(yīng)用,特別是在歐洲,用厭氧消化的方法處理有機(jī)垃圾得到較大的發(fā)展,在日本和韓國,厭氧消化處理餐廚垃圾也得到了較大的發(fā)展。該技術(shù)無害化程度較高,完全克服了同源性的影響,且具有高的有機(jī)負(fù)荷承擔(dān)能力。

以上分析表明,應(yīng)用厭氧消化技術(shù)處理餐廚垃圾在生態(tài)環(huán)境方面具有突出的優(yōu)勢(shì),此外該技術(shù)在經(jīng)濟(jì)上也是可行的。從能源需求、排放產(chǎn)物和運(yùn)行過程對(duì)周圍環(huán)境衛(wèi)生影響的角度看,厭氧消化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的意義。

因此厭氧消化處理符合漳州市餐廚垃圾處理的要求。

參考文獻(xiàn)

王向會(huì) 李廣魏 孟虹 馬琳 趙國玨.國內(nèi)外餐廚垃圾處理現(xiàn)狀概述[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2005,(2):41-43.

篇4

關(guān)鍵詞:化工工藝;固形燃料;應(yīng)用

中圖分類號(hào):F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

隨著工業(yè)技術(shù)的日漸發(fā)達(dá),我國對(duì) RDF(垃圾衍生燃料)技術(shù)的研究也不斷深入,并獲得了較好的成就。之所以要對(duì)垃圾衍生燃料進(jìn)行研究,其原因在于垃圾和污泥本身具有一定的熱值,燃燒處理后能將部分熱能加以回收,所以有必要對(duì)的大批量垃圾衍生燃料技術(shù)作深入探討,以便實(shí)現(xiàn)固形燃料資源的轉(zhuǎn)化和利用,做到資源節(jié)約。下面,結(jié)合RDF技術(shù),對(duì)化工工藝中固形燃料的工業(yè)化應(yīng)用作詳細(xì)探討。

1 固形燃料的工業(yè)化應(yīng)用

國內(nèi)現(xiàn)有的垃圾燃燒處理方式有三種,即三種不同形式的垃圾燃燒爐,分別為回轉(zhuǎn)窯式焚燒、機(jī)械爐排焚燒爐和流化床焚燒爐。在這三種焚燒爐中,機(jī)械爐排焚燒爐的技術(shù)相對(duì)比較成熟,但結(jié)構(gòu)卻比其他兩種爐子要復(fù)雜,垃圾焚燒時(shí)很容易出現(xiàn)局部垃圾被燒透、局部垃圾燃燒不全面等問題,并且焚燒過程中容易發(fā)生事故。所以綜合分析,目前性能最良好,最適宜垃圾焚燒的爐子流化床焚燒爐。

下圖1是流化床焚燒爐的工作原理。由圖1分析可得,流化床焚燒爐在焚燒垃圾前需先在爐底鋪墊一定厚度和一定范圍的石英砂,俗稱爐渣;然后在爐底部鼓入一定量的空氣,將爐渣吹起,發(fā)生翻動(dòng),形成硫化狀態(tài)。

圖1 流化床焚燒爐工作原理

一般情況下,流化床焚燒爐形狀取圓形塔體,并在塔體下設(shè)置分配板,便于分配氣體,塔內(nèi)主要用于裝載耐火材料。流化床焚燒爐的基本溫度控制在 800~900℃,特點(diǎn)具有較高的清潔性,且焚燒效率高、過量空氣少,能在塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)有害氣體的控制,減少氮氧化物的生成。

垃圾焚燒處理過程中,廢物產(chǎn)生是主要目的之一,另外熱量輸出這一目的能為供電提供能量,為人們的生活、生產(chǎn)帶來便利。高品位的電能為廢物焚燒所產(chǎn)生的熱能所提供,這樣的電能傳輸距離遠(yuǎn),而且受用戶限制的少,其優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在廢物噸度的降低和設(shè)備利用率的提高上,圖2所示為典型的固廢焚燒發(fā)電系統(tǒng)。

圖2 固廢焚燒發(fā)電系統(tǒng)示意圖

在廢棄物固形燃料發(fā)電系統(tǒng)中,廢物是余熱鍋爐中的主要燃料,水作為中間介質(zhì)被應(yīng)用到轉(zhuǎn)換能里。工質(zhì)吸收了燃燒廢物所產(chǎn)生的熱量,而飽和水沒有吸收熱能,在此過程中會(huì)產(chǎn)生一種帶有一定溫度和壓力的蒸汽,而且很熱。這種蒸汽就能推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電,所以熱能被有效的轉(zhuǎn)化為電能。

通過實(shí)踐得知,從熱能到機(jī)械動(dòng)能的轉(zhuǎn)變,然后再到電能地轉(zhuǎn)變過程中,會(huì)損失很大能量。要想提高焚燒廠的綜合利用率,將熱電連供是一個(gè)有效的途徑。也就是說發(fā)電到區(qū)域性供熱或者再發(fā)電再到工業(yè)供熱聯(lián)合起來。原因如下:大概有67%的功率會(huì)被蒸汽發(fā)電過程中的發(fā)電機(jī)以及汽輪機(jī)占據(jù),如果直接供熱的話,就相當(dāng)于用戶得到全部熱能。所以此種直接供熱的方式更加的實(shí)用和有效率。

2 固形燃料工業(yè)化應(yīng)用中需要解決的問題

2.1 固形燃料燃燒機(jī)理是燃料工業(yè)化應(yīng)用的研究重點(diǎn)。

固形燃料燃燒處理需要借助燃料焚燒爐,而為了設(shè)計(jì)出更為合理的燃料焚燒爐并在焚燒過程中將燃料工業(yè)化,在實(shí)際焚燒前必須對(duì)固形燃料作多次試驗(yàn),準(zhǔn)確了解垃圾或污泥等固形燃料的特性,如燃料的熱解、固硫、固氯等,甚至包括燃料的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。

2.2 燃料焚燒爐的設(shè)計(jì)一定要合理。

上述內(nèi)容中提到,固形燃料的最佳焚燒方式是流化床焚燒爐焚燒,原因是流化床焚燒爐具有結(jié)構(gòu)簡單、燃燒指數(shù)過高以及過量空氣少等特點(diǎn),且在焚燒時(shí)就能對(duì)有害氣體生成作有效控制,減少有害氣體的產(chǎn)生。因此,比起其他兩種焚燒爐,流化床焚燒爐更具固形燃料處理優(yōu)勢(shì)。在設(shè)計(jì)流化床焚燒爐時(shí),要注意保證流化床焚燒爐的基本特性,突出焚燒爐的高清潔、高效率優(yōu)點(diǎn)。

2.3 控制固形燃料對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。

固形燃料焚燒應(yīng)用時(shí)要盡量避免燃料對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染,這就要求嚴(yán)格控制好固形燃料焚燒工藝,保證燃料焚燒處理質(zhì)量。生活中固形燃料所造成的二次污染主要有燃料焚燒煙氣、爐渣。這兩種二次污染產(chǎn)生的過程為:固形燃料合成或構(gòu)成機(jī)構(gòu)中加入了固氯、固硫劑,因此燃料燃燒時(shí)會(huì)釋放出相應(yīng)的煙塵、酸性氣體,進(jìn)而對(duì)環(huán)境造成污染。

固形燃料焚燒中所產(chǎn)生的爐渣通常屬無機(jī)物質(zhì),包括的類型很廣泛,如金屬氧化物、氫氧化物、碳酸鹽等等。焚燒爐中爐渣數(shù)量或重量過多后,會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生巨大的危害,尤其是一些內(nèi)部含有重金屬化合物的爐渣,對(duì)環(huán)境的危害更大。對(duì)于爐渣的處理,目前很多國家都采用填埋方式加以處理,這種方式雖然可行,但因?yàn)閲彝恋赜邢?,并且爐渣中仍然含有少量有利用物質(zhì),所以還可采取更好的措施對(duì)爐渣進(jìn)行處理,比如將爐渣當(dāng)做資源,再次開發(fā)利用等。

2.4 建立相應(yīng)領(lǐng)域的政策。

政府應(yīng)該大力支持廢棄物固形燃料技術(shù)的應(yīng)用以及推廣,假如政府和有關(guān)單位能在稅收政策上給予優(yōu)惠的話,會(huì)大大提高各單位對(duì)此技術(shù)應(yīng)用的積極性,這樣一來各種優(yōu)勢(shì)將會(huì)伴隨著廢物處理技術(shù)的應(yīng)用而體現(xiàn)出來。應(yīng)該努力借鑒和學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)經(jīng)驗(yàn),這能促進(jìn)我國生產(chǎn)力的提高。如果能有嚴(yán)密的科學(xué)論證的話,廢棄物固形燃料技術(shù)將會(huì)有廣大的市場(chǎng)前景。

綜上所述,化工工藝固形燃料工業(yè)化應(yīng)用一方面可提高固形燃料的熱能利用率,實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約,另一方面則可減少環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)。在本篇文章中,筆者著重論處了垃圾固形燃料工業(yè)化應(yīng)用需要解決的問題,并得出了相關(guān)結(jié)論,希望對(duì)同行工作有所幫助。

參考文獻(xiàn)

[1] 王艷.化工工藝殘?jiān)绦稳剂蠑嚢杌旌显O(shè)備設(shè)計(jì)[J].商品與質(zhì)量,2010(SC):34.

篇5

【關(guān)鍵詞】垃圾焚燒;垃圾衍生燃料技術(shù)

垃圾是人類日常生活和生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體廢棄物,由于城市垃圾排出量大,成分復(fù)雜多樣,給處理和利用帶來困難,如不能及時(shí)處理或處理不當(dāng),就會(huì)污染環(huán)境,影響環(huán)境衛(wèi)生。垃圾處理就是要把垃圾迅速清除,并進(jìn)行無害化處理,最后加以合理的利用。即實(shí)現(xiàn)無害化、資源化和減量化的目標(biāo)。

垃圾的處理目前主要的方法有:填埋法、堆肥法、焚燒法。另外,還有資源返還、綜合利用等。

一、主要垃圾處理方法

填埋法:衛(wèi)生填埋是清潔工人每天將收集垃圾壓緊后,送往填埋場(chǎng)當(dāng)晚填埋場(chǎng)用土將當(dāng)天運(yùn)來的垃圾覆蓋上.再壓緊,以免鼠、蟲鳥等前來吃垃圾,傳播病菌。

堆肥法:堆肥是把垃圾經(jīng)過前處理后,將有機(jī)垃圾送入發(fā)酵反應(yīng)器中,通過微生物的作用,變成有機(jī)肥。

焚燒法:焚燒法是將垃圾放在特殊設(shè)計(jì)的封閉爐內(nèi),在高溫下燒成灰,然后把將灰填埋。此法可將垃圾體積縮小掉50%~95%,但燒掉了紙、塑料等可回收資源,垃圾在焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生二惡英等有毒氣體。

相比之下,垃圾焚燒處理的優(yōu)點(diǎn)為:廠房占地少,有利于節(jié)約土地資源;垃圾的減容減量化程度高;減容90%,減量80%;垃圾處理徹底,二次污染危害??;設(shè)備運(yùn)行全封閉全天候,文明程度高;焚燒爐的適用范圍很廣,能處理多種垃圾,且大多數(shù)焚燒技術(shù)不需對(duì)垃圾進(jìn)行預(yù)處理;垃圾焚燒的余熱可產(chǎn)生蒸汽用于發(fā)電、供熱,節(jié)約能源。

另外,資源回收利用效益相當(dāng)可觀,按發(fā)熱值比較,我國城市每年產(chǎn)生的1.5億噸垃圾約相當(dāng)于3000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,約為目前全國標(biāo)煤年產(chǎn)量的2%。有分析認(rèn)為,一座城市的垃圾,就像一座低品位的“露天煤礦“,可以進(jìn)行無限期的開發(fā),而開發(fā)使用最經(jīng)濟(jì)有效的辦法,就是垃圾焚燒發(fā)電。

總之,垃圾焚燒發(fā)電是最貼近垃圾處置的三化要求。發(fā)達(dá)國家垃圾焚燒發(fā)電占垃圾無害化處理的比例已普遍超過80%,垃圾發(fā)電在這些國家已是成熟的產(chǎn)業(yè)并進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化的成熟期。

二、垃圾焚燒技術(shù)

焚燒法是一種高溫?zé)峤馓幚砑夹g(shù),即以一定量的過量空氣與被處理的有機(jī)廢物在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化燃燒反應(yīng),廢物中的有害有毒物質(zhì)在800-1200℃的高溫下氧化、熱解而被破壞,是一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢物無害化、減量化、資源化的處理技術(shù)。

焚燒法不但可以處理固體廢物,還可以處理液體廢物;不但可以處理城市垃圾和一般工業(yè)廢物,而且可以用于處理危險(xiǎn)廢物。在焚燒處理城市生活垃圾時(shí),也常常將垃圾焚燒處理前暫時(shí)儲(chǔ)存過程中產(chǎn)生的滲濾液和臭氣引入焚燒爐焚燒處理。焚燒法事宜處理有機(jī)成分多、熱值高的廢物;當(dāng)處理可燃有機(jī)物組分很少的廢物時(shí),需要補(bǔ)加燃料,這回使運(yùn)行費(fèi)用增高。但如果有條件輔以適當(dāng)?shù)膹U熱回收裝置,則可彌補(bǔ)上述缺點(diǎn),降低廢物焚燒成本,從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效率。

三、垃圾衍生燃料RDF技術(shù)

垃圾衍生燃料RDF(Refuse Derived Fuel),即先將生活垃圾在進(jìn)爐前進(jìn)行有效的預(yù)處理和成型加工,然后作為固體燃料被焚燒利用,從而為解決上述問題提供了新的思路。目前已應(yīng)用于城市生活垃圾焚燒處理及資源化利用的工程實(shí)踐中。

垃圾衍生燃料RDF制作系統(tǒng)是由破碎分選子系統(tǒng)和加工成型子系統(tǒng)組成的。垃圾衍生燃料RDF加工生產(chǎn)技術(shù)是將生活垃圾首先進(jìn)行破碎,分揀出可燃物,再加入添加劑干燥,最后將其擠壓成型,制成顆粒狀物質(zhì)RDF燃料。RDF燃料的特點(diǎn)是大小均勻,所含熱值均勻,成型工藝可使垃圾熱值提高4倍左右,且易運(yùn)輸及儲(chǔ)備,在常溫下可儲(chǔ)存6~10個(gè)月不會(huì)腐壞。因此可以臨時(shí)將一部分垃圾儲(chǔ)存起來,以解決在鍋爐停運(yùn)或垃圾產(chǎn)出高峰時(shí)期的處置能力問題;通過在成型過程中加入添加劑[5, 7]可以達(dá)到爐內(nèi)脫除SO2,HCl和減少二惡英類物質(zhì)排放的目的。

國外對(duì)RDF技術(shù)的研究起步較早,在美國、日本等國已得到廣泛應(yīng)用,并開始商業(yè)化發(fā)展。美國是世界上最早利用RDF發(fā)電的國家,已有發(fā)電站37座,占垃圾發(fā)電站的21%。如美國維吉尼亞州的RDF工廠,每天將約2000t的生活垃圾制成RDF用于電廠發(fā)電。日本政府于20世紀(jì)90年代開始支持該技術(shù)的引進(jìn)和研發(fā)工作,近幾年已有十幾家大公司對(duì)RDF工藝投入大量資金進(jìn)行RDF資源化研究和開發(fā)。2004年投運(yùn)的上海寶山神工生活廢物綜合處理廠即安裝了RDF生產(chǎn)線。

1、垃圾衍生燃料RDF技術(shù)與垃圾焚燒技術(shù)的比較

(1)垃圾衍生燃料RDF 的制備,不受場(chǎng)地和規(guī)模限制,適合中、小型垃圾處理廠分散制造后,再收集起來進(jìn)行高效發(fā)電,有利于提高垃圾發(fā)電的規(guī)模和效益,比用原生垃圾焚燒發(fā)電,效率提高25%~35%,使大規(guī)模的熱能循環(huán)利用成為可能;而垃圾焚燒受場(chǎng)地和規(guī)模限制,垃圾焚燒量在400t以下時(shí),一般用于供熱水或蒸汽,但受地理?xiàng)l件、季節(jié)變化和周邊環(huán)境的限制,熱能常常得不到充分利用。

(2)垃圾衍生燃料RDF經(jīng)分選、脫氯、脫硫處理,可大大減輕煙氣對(duì)設(shè)備的腐蝕,煙氣和灰渣比原生垃圾焚燒時(shí)減少2/3,減少了相關(guān)處理設(shè)備的投資。

(3)由于RDF具有較好的防腐性,能在倉內(nèi)保管1年以上,可作為儲(chǔ)備能源按需使用;垃圾直接焚燒,受垃圾成分波動(dòng)的影響,產(chǎn)生熱能不穩(wěn)定,且由于垃圾需連續(xù)消納,熱能在無需求時(shí)也必須產(chǎn)生,造成能源浪費(fèi)。

垃圾衍生燃料(RDF-5)具有熱值高、燃燒穩(wěn)定、易于運(yùn)輸、易于儲(chǔ)存、二次污染低和二惡英類物質(zhì)排放量低等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于干燥工程、水泥制造、供熱工程和發(fā)電工程等領(lǐng)域。

2、垃圾衍生燃料的應(yīng)用

在RDF的生產(chǎn)中,最重要的是城市生活垃圾和制備工藝,什么成分的垃圾,決定采用什么樣的制備工藝。一般整套垃圾燃料處理制備工藝由垃圾接收破碎單元、垃圾含水率降低及熱值提高單元、造粒烘干單元及配套工程單元組成。

相同質(zhì)量的垃圾,應(yīng)用RDF技術(shù),可以增加一倍的發(fā)電量。衍生燃料(RDF-5),可在垃圾發(fā)電廠、一般熱電廠(燃煤)及普通燃煤機(jī)械鍋爐中使用,在大型鍋爐上使用效率會(huì)更高。由于中小城鎮(zhèn)垃圾產(chǎn)出量有限,地級(jí)以下城市采用垃圾分區(qū)處理加工RDF-5,再集中于中心城市發(fā)電,可實(shí)現(xiàn)最佳的綜合效益。

生活垃圾衍生燃料RDF是一種新型再生能源物質(zhì)。在熱電行業(yè)是一種能夠部分代替煤炭的環(huán)保燃料,主要適用于各種以焚燒垃圾配套發(fā)電廠的原料預(yù)處理工序。同時(shí)適用于通過鍋爐改造,將現(xiàn)有的6 MW/h燃煤小火電發(fā)電機(jī)組,改造成同能量輸出的垃圾發(fā)電機(jī)組的燃料供應(yīng)。

有專家估計(jì)今后每年垃圾發(fā)電對(duì)垃圾衍生燃料的需求量達(dá)1 000 萬t以上,并每年按5%~8%的速度增長。

四、結(jié)論

1、比較而言,垃圾焚燒發(fā)電是我國今后一段時(shí)間主要的垃圾處理方式。這方面,國外發(fā)達(dá)國家技術(shù)已經(jīng)成熟,中國自主研發(fā)的技術(shù)和裝備也已得到不少的應(yīng)用,并且具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和明顯的成本優(yōu)勢(shì)。

篇6

隨著各國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快和人民消費(fèi)水平的提高,地球上的垃圾產(chǎn)量迅猛增長,垃圾處理已成為當(dāng)前世界性的環(huán)境問題。自1979年以來,我國城市生活垃圾的產(chǎn)生量平均每年以6~10%的速度增長。*年,我國城市生活垃圾年產(chǎn)生量已達(dá)到18億噸。

目前,國際上垃圾處理仍然采用填埋、堆肥、焚燒和回收利用四種方法。在我國,由于投入少等原因,生活垃圾填埋處理仍是最主要方式,占垃圾總處理量的90%以上。近幾年來,垃圾填埋作為單一處置方式暴露出越來越多的問題,如:占地面積大、擇址困難、資源化程度低、滲濾液難處理等。于是以焚燒技術(shù)為代表的垃圾處理技術(shù)在中國悄然興起,成為新興環(huán)保產(chǎn)業(yè)。垃圾焚燒技術(shù)在從國外引進(jìn)的基礎(chǔ)上在各地具體運(yùn)用并有所發(fā)展。但我國的垃圾焚燒技術(shù)同先進(jìn)國家相比,仍相當(dāng)落后。由此,我國在引進(jìn)和吸收國外垃圾焚燒技術(shù)時(shí),應(yīng)明確方向,應(yīng)更有針對(duì)性地開發(fā)真正適合國情的垃圾焚燒技術(shù)。

*市的垃圾處理形勢(shì)相當(dāng)嚴(yán)峻,除二妃山外,金口、岱山、紫霞觀、北洋橋4座垃圾填埋場(chǎng)在1~4年內(nèi)將相繼封場(chǎng),新建填埋場(chǎng)的擇址遇到征地困難、居民反對(duì)、場(chǎng)地條件不適宜等諸多問題,在短期內(nèi)擇址新建4座垃圾填埋場(chǎng)幾近不可能。*市垃圾處理設(shè)施規(guī)劃提出2010年前我市將新建關(guān)山、北洋橋、鍋頂山、漢口4座垃圾焚燒廠,總生產(chǎn)規(guī)模將超過5000t/d,垃圾焚燒將成為我市最主要的垃圾處理方式。根據(jù)我市垃圾特性如何選擇焚燒技術(shù),本文從焚燒技術(shù)的現(xiàn)狀、發(fā)展、我市垃圾特性、資源化等多個(gè)方面加以探討。

2垃圾焚燒技術(shù)簡介

2.1焚燒技術(shù)發(fā)展簡介

早在1870年國外就開始應(yīng)用焚燒技術(shù)處理城市生活垃圾。經(jīng)過近120年的發(fā)展。垃圾焚燒技術(shù)日益成熟,尤其是近年來,隨著發(fā)達(dá)國家對(duì)城市生活垃圾焚燒技術(shù)研究的逐步深化,垃圾焚燒技術(shù)水平迅速提高,垃圾焚燒設(shè)備日趨完善,垃圾焚燒能源利用率穩(wěn)步提高,垃圾焚燒的二次污染防治技術(shù)及專用設(shè)備的設(shè)計(jì)制造也取得了長足進(jìn)展。

許多發(fā)達(dá)國家建設(shè)了一大批不同類型、不同規(guī)模的高水平城市生活垃圾焚燒廠。從目前各國城市生活垃圾處理形勢(shì)分析,城市生活垃圾焚燒已經(jīng)成為許多發(fā)達(dá)國家處理城市生活垃圾的主要方式,而且將一直處于穩(wěn)步上升趨勢(shì)。

目前城市生活垃圾焚燒的資源化特點(diǎn)已得到了普遍公認(rèn),從而促進(jìn)了發(fā)達(dá)國家城市生活垃圾焚燒技術(shù)的應(yīng)用和大型焚燒設(shè)施建設(shè)的穩(wěn)步增長,從總體上講,城市生活垃圾焚燒技術(shù)正處于快速發(fā)展時(shí)期。

2.2爐型發(fā)展

從19世紀(jì)末到20世紀(jì)初,在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下,城市生活垃圾焚燒技術(shù)得到了空前廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)階段,城市生活垃圾焚燒技術(shù)不斷向前發(fā)展,應(yīng)用范圍也不斷拓展,垃圾焚燒爐的爐型也由單一方式向多樣化方向發(fā)展。

按焚燒爐的構(gòu)造區(qū)分和目前國內(nèi)外的應(yīng)用情況主要可分為機(jī)械爐排式焚燒爐、流化床式焚燒爐、旋轉(zhuǎn)窯式焚燒爐三大類,其中機(jī)械爐排式焚燒爐應(yīng)用范圍最廣。另外還有熱解焚燒爐等爐型。

2.3爐排焚燒爐處理技術(shù)介紹

機(jī)械爐排焚燒爐的品種繁多,使用歷史長,具有較高的可靠度,是適于處理大容量垃圾的成熟焚燒設(shè)備。機(jī)械爐排焚燒爐主要分為往復(fù)運(yùn)動(dòng)爐排焚燒爐及滾動(dòng)爐排焚燒爐二大類型。下表為目前主要國外機(jī)械爐排焚燒爐主要參數(shù)比較。

爐排焚燒爐在發(fā)達(dá)國家已是比較成熟的技術(shù),但發(fā)達(dá)國家焚燒的垃圾熱值大多在8000ki/kg。爐排焚燒爐是由往復(fù)移動(dòng)部件組成,垃圾經(jīng)由給料裝置推送至傾斜爐排上,在爐內(nèi)高溫加熱,使得部分垃圾得以干燥,另經(jīng)爐排的運(yùn)動(dòng)除將垃圾往前推送外,并將垃圾層松化并經(jīng)歷干燥、燃燒及后燃等各階段,以達(dá)完全燃燒。不過轉(zhuǎn)動(dòng)式爐排汽孔容易堵塞,維修工作量大,大件物品夾住的可能性較大,移動(dòng)式爐排占地面積大,風(fēng)道系統(tǒng)復(fù)雜,對(duì)高水份、低熱值的垃圾燃燒不完全,著火較為困難,使用較少;扇形反轉(zhuǎn)式爐排由于燃燒不易控制,爐溫較高,還處在不斷完善階段。

爐排爐的優(yōu)點(diǎn)是不需要對(duì)垃圾預(yù)處理,燃燒速度快,可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。其不足之處如下:

1)、爐排必須耐熱,在長期連續(xù)運(yùn)行期間,熱應(yīng)力必須不變,爐排對(duì)材質(zhì)要求高。

2)、由于垃圾成份復(fù)雜,維持在整個(gè)爐排內(nèi)均勻移動(dòng)、均勻完全地燃燒是困難的。在爐排的局部區(qū)域會(huì)出現(xiàn)高溫區(qū),在高溫狀態(tài)下NOx濃度上升,需要采取脫NOx設(shè)備,設(shè)備投資和運(yùn)行成本很高,增加了垃圾處理成本。

3)、不適應(yīng)水份范圍較寬的垃圾焚燒。

4)、爐溫較難控制,垃圾的熔渣在1000℃以上和1050—1100℃時(shí)處于軟化和粘性狀態(tài),成為特殊的腐蝕性物質(zhì),可能腐蝕爐壁。

5)、爐排爐難以實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)脫除HCL氣體,需要在尾部加裝專門的HCL脫除設(shè)備。

6)、爐排護(hù)的爐排制造較復(fù)雜,成本高,體積龐大,占地面積大。

2.4回轉(zhuǎn)爐焚燒處理技術(shù)

回轉(zhuǎn)窯焚燒系統(tǒng)衍生于廣泛用于水泥工業(yè)中耐火磚襯里回轉(zhuǎn)鍛燒窯。垃圾由傾斜且緩慢旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)窯上方前端送人,用旋轉(zhuǎn)速度控制垃圾前進(jìn)速度,使垃圾在窯內(nèi)往前輸送過程中完成干燥、焚燒及灰冷卻之過程,冷卻灰渣由爐窯下方末端排出。

回轉(zhuǎn)窯整個(gè)爐體可由冷卻水管及有孔鋼板焊接形成桶形,也可由鋼制圓桶內(nèi)部加裝防火襯組成,爐體向下方傾斜,分成干燥混合、燃燒及后燃燒三區(qū)段,并由前后兩端滾輪支持,由鏈輪驅(qū)動(dòng)裝轉(zhuǎn)運(yùn)輪子而旋轉(zhuǎn)爐體,垃圾在爐體上,因旋轉(zhuǎn)而獲得良好的翻攪及向前輸送,預(yù)熱空氣由底部穿過有孔鋼板至窯內(nèi),使垃圾能完全燃燒。

特點(diǎn):回轉(zhuǎn)窯的特點(diǎn)是燃料適應(yīng)性廣,可焚燒不同性能的廢棄物,此種爐型機(jī)械零件比較少,故障少,可以長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行;爐體簡單運(yùn)行可靠。但回轉(zhuǎn)窯的熱效率低,如需輔助燃料時(shí)消耗較多,排出氣體的溫度低,有惡臭,需要脫臭裝置或?qū)烁邷睾笕际曳贌捎诟G身較長,占地面積大,且后燃室要求較為嚴(yán)格,其成本較高,價(jià)格相對(duì)較貴。

2.5流化床焚燒爐處理技術(shù)

流化床燃燒技術(shù)是本世紀(jì)六十年代初迅速發(fā)展起來的一種新型清潔燃燒技術(shù)。采用該技術(shù)的焚燒爐的基本特征在于在爐膛下部布置有耐高溫的布風(fēng)板,板上裝有載熱的惰性顆粒,通過床下布風(fēng),使惰性顆粒呈沸騰狀,形成流化床段,在流化床段上方設(shè)有足夠高的燃燼段(即懸浮段)。

流化床的特點(diǎn)是顆粒與氣體之間傳熱和傳質(zhì)速率高,物料投人流化床后,在床層內(nèi)幾乎呈完全混合狀態(tài),投向床層的廢棄物能迅速分散均勻。流化床爐具有爐體較小、焚燒爐渣的熱灼減率低、爐內(nèi)可動(dòng)設(shè)備少、燃燒效率高、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬、污染物排放低、爐內(nèi)燃燒熱強(qiáng)度高、適合燃用低熱值燃料、便于每天啟動(dòng)和停爐、投資較小等優(yōu)點(diǎn)。

與爐排爐比較,流化床焚燒爐有以下缺點(diǎn):

1)、比爐排爐多設(shè)置了流動(dòng)砂循環(huán)系統(tǒng),且流動(dòng)砂造成的磨損較大;

2)、燃燒速度快,燃燒空氣的平衡較難,容易產(chǎn)生CO,為使燃燒各種不同垃圾時(shí)都保持較合適的溫度,必須調(diào)節(jié)空氣量和空氣溫度。

3)、爐內(nèi)溫度控制較難。

2.6綜合比較

三種垃圾焚燒技術(shù)綜合比較見下表。

總的來看,流化床和爐排爐技術(shù)有各自的優(yōu)勢(shì)和適應(yīng)性,回轉(zhuǎn)窯技術(shù)在現(xiàn)在水平下尚不宜用于城市生活垃圾焚燒。

2.7國內(nèi)應(yīng)用實(shí)例

我國城市垃圾焚燒技術(shù)的研究起步于八十年代中期?!鞍宋濉逼陂g被列為國家科技攻關(guān)項(xiàng)目。有關(guān)研究單位和企業(yè),不但對(duì)國內(nèi)外城市垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)進(jìn)行了廣泛的研究和實(shí)際考察,而且對(duì)垃圾焚燒關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入細(xì)致的分析、探討和研究,并結(jié)合示范工程對(duì)引進(jìn)的馬丁爐爐型進(jìn)行了國產(chǎn)化研究。從整體上講,上世紀(jì)八九十年代,生活垃圾焚燒技術(shù)在我國的應(yīng)用仍處于研究試用階段;隨著我國城市垃圾中的可燃物含量提高、經(jīng)濟(jì)水平的提升,九十年代末至現(xiàn)在垃圾焚燒技術(shù)得到了廣泛運(yùn)用,深圳、珠海、廣州、上海、沈陽、北海、廈門、常州等城市都建成了垃圾焚燒廠,一些城市如南京、成都都在籌建垃圾焚燒廠。

隨著城市生活垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展和焚燒設(shè)施建設(shè)在我國的逐步展開,垃圾焚燒的缺點(diǎn)也日益暴露出來,主要問題是焚燒的二次污染,尤其是廢氣的污染防治問題。我國早先建設(shè)的幾個(gè)垃圾焚燒廠其廢氣處理技術(shù)水平低、不成系統(tǒng),達(dá)不到無害化要求??傮w來看,我國垃圾焚燒總體技術(shù)水平與國外焚燒爐及其煙氣凈化、監(jiān)測(cè)設(shè)備相比還是有相當(dāng)差距,焚燒廠主體設(shè)備仍以進(jìn)口為主,但國產(chǎn)化率正逐年提高。

2.7.1爐排爐技術(shù)應(yīng)用

我國目前有深圳、珠海、上海、寧波等城市采用爐排焚燒技術(shù),均已投入運(yùn)行。具體爐型介紹如下:

(1)深圳市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠主要應(yīng)用杭州鍋爐廠開發(fā)研制的150t/d逆推機(jī)械爐排焚燒爐余熱鍋爐,該鍋爐引進(jìn)了三菱——馬丁傾斜逆向推動(dòng)往復(fù)爐排技術(shù)。

(2)浙江寧波采用了德國傾斜順向推動(dòng)往復(fù)爐排焚燒爐。該項(xiàng)目一期總投資4億元人民幣。由德國NOELL公司引進(jìn)3臺(tái)日處理350噸的垃圾焚燒爐,采用液壓自控電順推階梯機(jī)械爐排,日處理垃圾量為1000噸。

(3)上海浦東生活垃圾發(fā)電廠采用法國Alstorm公司的SITY—*傾斜往復(fù)階梯式機(jī)械爐排,已于1999年12月開始試運(yùn)行。全廠平均垃圾日處理能力1000噸,每噸垃圾可發(fā)電372度,每年可產(chǎn)生1億度的電。該廠煙氣凈化采用石灰脫硫、活性炭吸附和布袋除塵等多種方式,該廠煙氣凈化執(zhí)行歐洲環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

(4)珠海垃圾焚燒電廠采用從美國底特律爐排公司進(jìn)口的四階段順推式往復(fù)爐排(200*3)。

另外我國各地也相繼開發(fā)了各類垃圾焚燒鏈條爐排式爐,一般規(guī)模均在100t/d以下,如常州三立環(huán)衛(wèi)工程有限公司,其焚燒爐為改進(jìn)的鏈條爐排焚燒爐,處理規(guī)模為50t/d,作為常州垃圾綜合處理廠中堆肥篩上物焚燒裝置。國內(nèi)目前自行開發(fā)研制的垃圾爐排焚燒爐尚未能實(shí)現(xiàn)高效焚燒和低污染排放。其它的都為引進(jìn)國外的爐排,焚燒爐價(jià)格較昂貴。

2.7.2回轉(zhuǎn)爐技術(shù)應(yīng)用

回轉(zhuǎn)爐目前主要用于危險(xiǎn)廢物的焚燒處理,由于回轉(zhuǎn)爐技術(shù)對(duì)于低熱值、高灰分垃圾不適用,因此在我國尚未大規(guī)模用于生活垃圾的處理。

2.7.3流化床技術(shù)應(yīng)用

國內(nèi)流化床垃圾焚燒爐焚燒應(yīng)用實(shí)例有:

(1)中國科學(xué)院工程熱物理研究所在福建漳州*年建成100t/d循環(huán)流化床垃圾焚燒處理廠;2001年在浙江紹興建成一臺(tái)400t/d循環(huán)流化床垃圾焚燒爐。

(2)清華大學(xué)在北京朝陽區(qū)*年建成2臺(tái)

150t/d循環(huán)流化床垃圾焚燒廠。

(3)浙江大學(xué)開發(fā)研制的流化床焚燒技術(shù)應(yīng)用于浙江杭州余杭錦江熱電有限公司(150t/d*1)、山東荷澤錦江環(huán)保能源有限公司(200t/d*2)、杭州錦江綠色能源有限公司(200t/d*1,300t/d*1)、河南鄭州滎錦綠色環(huán)保能源有限公司(350t/d*3,2002年10月投入運(yùn)行)、安徽蕪湖綠洲環(huán)保能源有限公司(200t/d*3,2003年1月投入運(yùn)行)。

3焚燒技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

3.1主體設(shè)備專業(yè)化生產(chǎn)

據(jù)分析,國外城市生活垃圾焚燒爐的設(shè)計(jì)制造規(guī)模已經(jīng)逐步由小型規(guī)模向大型規(guī)模、由單一功能(焚燒處理垃圾)向多功能(資源化回收和循環(huán)利用)、由機(jī)械型向機(jī)電一體化(自動(dòng)化)方向發(fā)展,經(jīng)過較長期的市場(chǎng)選擇,出現(xiàn)了一批技術(shù)水平高、產(chǎn)量大、國際性的專業(yè)生產(chǎn)供應(yīng)商。

3.2資源化利用

發(fā)達(dá)國家城市生活垃圾焚燒不僅能夠?qū)崿F(xiàn)垃圾的無害化和垃圾最大限度的減容,而且隨著焚燒技術(shù)的發(fā)展,焚燒產(chǎn)生的熱源和能源利用已相當(dāng)廣泛,比如許多城市的垃圾焚燒廠與供熱網(wǎng)絡(luò)和電網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),成為城市能源供輸?shù)闹匾M成部分,同時(shí)也產(chǎn)生了比較理想的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3二次污染防治

城市生活垃圾焚燒設(shè)施的污染防治技術(shù)主要包括:廢氣處理技術(shù)、廢水處理技術(shù)、焚燒殘?jiān)幚砑夹g(shù)、噪音及臭氣防治技術(shù)等,其中廢氣處理技術(shù)難點(diǎn)最多,工藝最為復(fù)雜,處理成本最大,危害也最大。

發(fā)達(dá)國家都非常重視垃圾焚燒廢氣的危害,尤其是二惡英等有毒元素的危害,近年間,雖然發(fā)達(dá)國家在解決垃圾焚燒廢氣上下了很大功夫,在垃圾焚燒設(shè)施上配備了的焚燒廢氣污染防治設(shè)備,也取得了顯著效果,但是由于廢氣處理設(shè)備的投資一般占焚燒設(shè)施投資的一半或三分之二以上,也造成在建設(shè)大型垃圾焚燒設(shè)施時(shí)配備廢氣凈化處理設(shè)備的阻力。

如何處理焚燒殘?jiān)彩墙觊g發(fā)達(dá)國家發(fā)展垃圾焚燒研究的一個(gè)主要課題。所謂垃圾焚燒殘?jiān)?含殘?jiān)图瘔m灰)的處理技術(shù)主要是依靠熔融技術(shù)去除殘?jiān)泻械挠泻ξ镔|(zhì)(重金屬和二惡英等)達(dá)到殘?jiān)臒o害化。殘?jiān)娜廴诩夹g(shù)分直接熔觸技術(shù)和間接熔融技術(shù)。處理焚燒殘?jiān)哪康氖羌纫档椭亟饘傥廴?,又要?shí)行焚燒殘?jiān)脑倮谩D壳爸饕臍堅(jiān)猛緩绞侵圃旖ú?,很多國家都利用焚燒殘?jiān)圃熘凡牧?,建筑骨料、預(yù)制板塊粒料、陶粒、燒結(jié)磚等建筑材料,也有將其用于垃圾填埋場(chǎng)覆蓋土的實(shí)例。

3.4高科技融入

城市生活垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展,吸引了大量高新技術(shù)的融人,現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際利用階段的有:高效垃圾發(fā)電技術(shù),焚燒殘?jiān)幚砗屠眉夹g(shù),廢氣處理的新技術(shù),自動(dòng)化控制技術(shù)以及焚燒爐的電腦設(shè)計(jì)等。高新技術(shù)的介入,使如今的垃圾焚燒廠從過去的單一處理型轉(zhuǎn)成含有多種高新技術(shù)、具有多種功能的新型設(shè)施。同時(shí)垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展也有效地促進(jìn)了焚燒技術(shù)在世界范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用。

3.5綜合性處理

鑒于城市垃圾組分的變化較大,通過綜合性處理有利于保持垃圾組分的相對(duì)穩(wěn)定,延長焚燒爐的使用壽命,降低廢氣、殘?jiān)奶幚黼y度,也有利于保證產(chǎn)出物的質(zhì)重。

4焚燒技術(shù)在*市的應(yīng)用研究

垃圾焚燒廠投資巨大,環(huán)保技術(shù)水平高,要求嚴(yán),因此對(duì)垃圾焚燒廠的上馬要審慎決策,否則會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)損失以及二次污染等問題。因此按照經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境學(xué)、系統(tǒng)學(xué)的理論對(duì)我市生活垃圾焚燒技術(shù)的適用性進(jìn)行研究很有必要。

4.1焚燒必要性

我市發(fā)展垃圾焚燒技術(shù)應(yīng)該講是勢(shì)在必行,目前我市的5座垃圾填埋場(chǎng)已有3座1~3年內(nèi)面臨封場(chǎng),再找?guī)滋幒线m的填埋場(chǎng)址已經(jīng)不可能,而堆肥處理在我市因產(chǎn)品銷路問題不能上馬,別無選擇,只能上馬垃圾焚燒廠。目前,我市規(guī)劃建設(shè)的有4座垃圾焚燒(發(fā)電)廠,分別是:關(guān)山環(huán)保資源電廠、北洋橋垃圾焚燒發(fā)電廠、鍋頂山垃圾焚燒發(fā)電廠、漢口垃圾焚燒發(fā)電廠。

4.2焚燒可行性

4.2.1垃圾特性

城市生活垃圾的處理方法與垃圾成分有很大關(guān)系,而垃圾的成分則與燃料結(jié)構(gòu)、消費(fèi)水平、收集方式、地域和季節(jié)等多種因素有關(guān)。隨著我市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,城市生活垃圾的構(gòu)成已發(fā)生了質(zhì)的變化,有機(jī)物含量已經(jīng)大大高于無機(jī)物含量。隨著天然氣的進(jìn)漢,垃圾組成正由“多灰、多水、低熱值”向“較少灰、較高熱值”的方向發(fā)展,給我市城市垃圾的焚燒處理奠定了基礎(chǔ)。一般當(dāng)垃圾熱值高于5000ki/kg,同時(shí)土地資源有限時(shí),應(yīng)優(yōu)先采用焚燒法處理。2004年我市生活垃圾的濕基低位熱已超過6000ki/kg,完全符合垃圾焚燒的要求。

4.2.2經(jīng)濟(jì)可行性

我市近年來經(jīng)濟(jì)健康、快速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)實(shí)力日益雄厚,垃圾焚燒廠每1000噸處理能力投資4~6億元對(duì)于我市已不是很大的負(fù)擔(dān),因此即便財(cái)政投資垃圾焚燒廠,也是可行的。

國家在垃圾焚燒處理產(chǎn)業(yè)方面的優(yōu)惠政策保證了社會(huì)資本投資垃圾焚燒廠的投資回報(bào),因此上馬垃圾焚燒廠比垃圾填埋廠更容易吸引外資和社會(huì)資本進(jìn)入。

4.3焚燒爐選擇

爐排爐焚燒技術(shù)目前較成熟,爐體較大,但設(shè)備投資較高;流化床焚燒爐技術(shù)在國內(nèi)正在發(fā)展之中,有一定的應(yīng)用前景,爐體較小,投資較低。全國各城市垃圾焚燒廠運(yùn)行結(jié)果表明:爐排爐水循環(huán)安全可靠,汽溫調(diào)節(jié)性能好,燃燒較穩(wěn)定。對(duì)城市垃圾具有很大寬容性,負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活,與其它焚燒技術(shù)相比,目前有較大優(yōu)勢(shì)。根據(jù)建設(shè)部、國家環(huán)??偩帧⒖萍疾抗餐摹冻鞘猩罾?,垃圾焚燒目前宜采用以爐排爐為基礎(chǔ)的成熟技術(shù),審慎采用其它爐型的焚燒爐。禁止使用不能達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn)的焚燒爐??紤]到*的垃圾特性、城市地位及經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平,在焚燒廠建設(shè)上宜高起點(diǎn)嚴(yán)要求,應(yīng)優(yōu)先采用以爐排爐為基礎(chǔ)的焚燒處理技術(shù)。

目前爐排焚燒爐設(shè)備主要有進(jìn)口、國內(nèi)改進(jìn)型以及國內(nèi)簡易型三類,三種類型設(shè)備造價(jià)和環(huán)保情況差別很大。鑒于國產(chǎn)焚燒爐大都還存在一定問題,焚燒煙氣所含的大量有毒有害物質(zhì)未能被焚毀,需進(jìn)行改進(jìn),如對(duì)爐排、爐體型式和氣流模式等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。因此我市在近兩年應(yīng)優(yōu)先采用國外專業(yè)廠家的成套設(shè)備。

4.4配套政策

為保證垃圾焚燒廠的上馬及正常運(yùn)行,政府應(yīng)出臺(tái)如下政策:

1)、垃圾焚燒廠電力上網(wǎng)政策。要從政策上保證垃圾焚燒發(fā)電能順利上網(wǎng),核心問題是確定上網(wǎng)電價(jià),根據(jù)國家政策及全國其它城市的范例以及垃圾焚燒電廠的處理成本,我市的垃圾焚燒發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)應(yīng)不低于0.50元/度。

2)、垃圾處理收費(fèi)政策。實(shí)行垃圾處理收費(fèi)是垃圾焚燒廠能順利運(yùn)行的重要保證,在垃圾處理收費(fèi)政策出臺(tái)之前,應(yīng)由政府給予運(yùn)營補(bǔ)貼。收費(fèi)或補(bǔ)貼占標(biāo)準(zhǔn)為60—100元/噸。

3)、集中供熱政策。政府組織引導(dǎo)由垃圾焚燒廠向居民區(qū)或企業(yè)供熱,并制定收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),以發(fā)揮垃圾焚燒的綜合效益,提高垃圾處理的資源化利用水平。

有人提出將混合垃圾分選處理后進(jìn)行焚燒處理,分選處理后熱值比較高部分燃燒效率高。美國和加拿大對(duì)RDF焚燒爐的焚燒標(biāo)準(zhǔn)給予一定放寬,德國垃圾法規(guī)定,當(dāng)垃圾熱值超過13000KJ/kg以上,其處理納入回收利用范疇。分析國內(nèi)城市生活垃圾成分,可燃物含量低,垃圾熱值低,如果將垃圾分選處理的高熱值垃圾與流化床等其他工業(yè)焚燒爐結(jié)合起來也許是相對(duì)理想的組合。

國家發(fā)改委最新的《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》(發(fā)改價(jià)格[20*]7號(hào))指出“生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)實(shí)行政府定價(jià)的,由國務(wù)院價(jià)格主管部門分地區(qū)制定標(biāo)桿電價(jià),電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)由各省(自治區(qū)、直轄市)2005年脫硫燃煤機(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)加補(bǔ)貼電價(jià)組成。補(bǔ)貼電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為每千瓦時(shí)0.25元?!薄犊稍偕茉串a(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》(發(fā)改能源[2005]2517號(hào))將“用于清潔處理和能源化利用城市固體垃圾,包括燃燒發(fā)電和填埋場(chǎng)沼氣發(fā)電”列入生物質(zhì)發(fā)電和生物燃料生產(chǎn)。《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》中同時(shí)指出,“發(fā)電消耗熱量中常規(guī)能源超過20%的混燃發(fā)電項(xiàng)目,視同常規(guī)能源發(fā)電項(xiàng)目,執(zhí)行當(dāng)?shù)厝济弘姀S的標(biāo)桿電價(jià),不享受補(bǔ)貼電價(jià)”。這些政策的落實(shí)將對(duì)我國生活垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)生深刻的影響。

六、結(jié)束語

中國生活垃圾焚燒發(fā)展要不要沿著發(fā)達(dá)國家主流發(fā)展技術(shù)路線值得認(rèn)真思考,只要我們能夠按照“要大興求真務(wù)實(shí)之風(fēng)”的要求,對(duì)目前生活垃圾焚燒發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行實(shí)事求是的分析,結(jié)論是不難得出的。

對(duì)于許多城市,土地資源非常寶貴,生活垃圾填埋場(chǎng)場(chǎng)地選擇將越來越困難,垃圾填埋處理的成本也會(huì)越來越高,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展焚燒處理會(huì)逐步發(fā)展成為這一地區(qū)生活垃圾處理的重要手段。有條件的城市要積極穩(wěn)妥推進(jìn)垃圾焚燒廠建設(shè)。

篇7

關(guān)鍵詞:垃圾焚燒;熱工儀表;自動(dòng)化技術(shù);DCS

引言

工業(yè)垃圾是指工業(yè)生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的廢棄物。與生活垃圾相比,工業(yè)垃圾的破壞性更強(qiáng),且工業(yè)垃圾處理過程有可能對(duì)生活環(huán)境造成破壞,因此必須高度重視對(duì)工業(yè)垃圾的處理。常見的工業(yè)垃圾處理技術(shù)包括焚燒處理、固化處理、衛(wèi)生填埋等,但工業(yè)界往往把焚燒技術(shù)看作工業(yè)垃圾處理的最終選擇。若想有效控制工業(yè)垃圾焚燒處理的效果,則必須提高對(duì)工業(yè)垃圾焚燒過程的控制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)化技術(shù)也呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展的勢(shì)頭,同時(shí)工業(yè)垃圾焚燒自動(dòng)化運(yùn)作對(duì)熱工儀表功能及性能的要求也越來越高,如此便要求熱工儀表必須盡快從技術(shù)角度及設(shè)備角度進(jìn)行改進(jìn)。為此,文章作者結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),淺析工業(yè)垃圾焚燒熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。

1 工業(yè)垃圾焚燒熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)的概況

熱工儀表是指熱工控制儀表,此乃工業(yè)垃圾焚燒的中樞系統(tǒng),同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)熱工自動(dòng)化的重要部件。工業(yè)垃圾焚燒的熱工儀表是指用來捕捉及調(diào)控工業(yè)垃圾焚燒運(yùn)作參數(shù)的控制性儀表。此熱工儀表是由高智能型設(shè)備儀表、現(xiàn)代電子信息技術(shù)及熱能控制理論有機(jī)結(jié)合而成,具體包含程控儀、變換器、傳感器等部分,同時(shí)各部經(jīng)電纜線連接起來,由此確保連接線路的完整性及控制系統(tǒng)的可靠性。據(jù)此可知,工業(yè)垃圾焚燒熱工儀表的最大優(yōu)勢(shì)是把高新熱能工程理論與智能化監(jiān)管能力結(jié)合起來,由此實(shí)現(xiàn)工業(yè)垃圾焚燒運(yùn)作的科學(xué)性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性。目前,市面銷售的熱工儀表的種類較多,比如氣動(dòng)型、電動(dòng)型、液動(dòng)型、混合型、自力型熱工儀表(按能源分類);DCS型、組裝型、單元組合型、基地式熱工儀表(按結(jié)構(gòu)分類)。工業(yè)垃圾焚燒熱工儀表自動(dòng)化運(yùn)作是指工業(yè)垃圾焚燒過程,對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)量及信息的計(jì)算處理進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)控,同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)警等。實(shí)踐證實(shí),工業(yè)垃圾焚燒的熱工自動(dòng)化僅依靠熱工控制儀表及相關(guān)自動(dòng)化設(shè)備便可實(shí)現(xiàn)。因?yàn)楣I(yè)垃圾焚燒運(yùn)作過程,熱工儀表發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用,因此熱工儀表的選擇必須慎重,同時(shí)必須確保所選熱工儀表的質(zhì)量及性能,由此改善熱工儀表的自動(dòng)化條件。為此,下文著重談?wù)摴I(yè)垃圾焚燒熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀。

2 工業(yè)垃圾焚燒熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

跨世紀(jì)以來,我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展的勢(shì)頭,同時(shí)對(duì)工業(yè)垃圾的高效處理也變得十分迫切。除此以外,工業(yè)垃圾焚燒技術(shù)的改進(jìn)也帶動(dòng)著熱工儀表的更新?lián)Q代,比如自動(dòng)化控制技術(shù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)熱工儀表性能更好且運(yùn)行更可靠,并最終實(shí)現(xiàn)工業(yè)垃圾焚燒效率最大化。

據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示,DCS系統(tǒng)現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用到工業(yè)垃圾焚燒領(lǐng)域,且此系統(tǒng)對(duì)提升熱工儀表自動(dòng)化控制的安全適用性及經(jīng)濟(jì)可靠性非常重要,同時(shí)也對(duì)提高熱工儀表自動(dòng)化控制水平意義重大。DCS系統(tǒng)(又稱集散型或分布式控制系統(tǒng))是指采用計(jì)算機(jī)技術(shù)把全部二次顯示儀表集中顯示到電腦上,同時(shí)全部調(diào)節(jié)閥及一次儀表等依然分散安裝到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的對(duì)應(yīng)位置。由于現(xiàn)場(chǎng)控制站是DCS系統(tǒng)的核心,所以控制站發(fā)生的任何故障均有可能引發(fā)嚴(yán)重后果,而若想避免此情況的發(fā)生,最好采用在線冗余技術(shù)來對(duì)DCS系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。DCS系統(tǒng)采用的基礎(chǔ)技術(shù)包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)、CRT顯示技術(shù),即DCS系統(tǒng)經(jīng)某種通信網(wǎng)絡(luò)把控制室及現(xiàn)場(chǎng)控制站的工程師站和操作員站等連接起來,由此實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備的集中操作管理及分散控制。截至目前,DCS系統(tǒng)與個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)已經(jīng)能夠經(jīng)可視化操作平臺(tái)實(shí)現(xiàn)完美結(jié)合,因此工業(yè)垃圾焚燒熱工儀表調(diào)控過程,DCS系統(tǒng)的操作變得更加方便。除此以外,隨著DCS系統(tǒng)與PLC間共通性的增加,DCS接入PLC通訊接口的難度越來越低,如此便可實(shí)現(xiàn)信息參數(shù)的再加工或共享,進(jìn)而方便對(duì)工業(yè)垃圾焚燒熱工儀表運(yùn)作的信息化管理。然而,隨著DCS系統(tǒng)功能的增加,DCS系統(tǒng)的應(yīng)用也遭遇諸多尷尬局面,例如把開關(guān)按鈕設(shè)在控制臺(tái)上會(huì)影響到DCS控制與主控室間的融洽度,進(jìn)而影響到自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用效果。DCS系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用的同時(shí),F(xiàn)CS系統(tǒng)也被逐漸應(yīng)用到工業(yè)垃圾焚燒爐熱工儀表控制領(lǐng)域。盡管DCS系統(tǒng)的應(yīng)用使自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性明顯改善,但就上位機(jī)體對(duì)信息的需求而言,DCS依然存在諸多缺陷亟待完善??紤]到DCS系統(tǒng)的分散控制性制約著現(xiàn)場(chǎng)整體的控制,因此FCS系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)上位機(jī)與熱工儀表間的數(shù)據(jù)信息交換。

3 結(jié)束語

跨世紀(jì)以來,我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展持續(xù)呈現(xiàn)出高速發(fā)展的勢(shì)頭,但同時(shí)工業(yè)垃圾的處理也日漸緊迫。比較多種處理方法后發(fā)現(xiàn),焚燒垃圾具有垃圾減量最徹底及回收熱能的優(yōu)點(diǎn),因此焚燒已成為處理工業(yè)垃圾的主要方式??紤]到工業(yè)垃圾焚燒過程存在諸多不確定性,因此必須切實(shí)控制好工業(yè)垃圾焚燒的運(yùn)作效率,尤其是對(duì)熱工儀表運(yùn)作效率的控制。由此可見,對(duì)熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)的研究具有現(xiàn)實(shí)意義。長期以來,DCS系統(tǒng)就被廣泛應(yīng)用到工業(yè)垃圾焚燒控制領(lǐng)域。研究表明,DCS系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)提升熱工儀表自動(dòng)化控制的安全適用性及經(jīng)濟(jì)可靠性非常重要,同時(shí)也對(duì)提高熱工儀表自動(dòng)化控制水平意義重大。但是,隨著工業(yè)垃圾處理量的增加及處理要求的提高,DCS系統(tǒng)的應(yīng)用應(yīng)從兩方面進(jìn)行改進(jìn),即對(duì)DCS系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí);實(shí)現(xiàn)DCS系統(tǒng)與其他先進(jìn)技術(shù)的融合,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)垃圾焚燒效率的提高。

參考文獻(xiàn)

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篇8

【關(guān)鍵詞】焚燒爐 焚燒爐分類 爐排 機(jī)械爐排爐

從18世紀(jì)開始,生活垃圾已經(jīng)開始集中收集和堆放,但是集中堆放造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,到19世紀(jì)開始出現(xiàn)焚燒處理垃圾的方式,但是方法比較簡單。進(jìn)入19世紀(jì)末機(jī)械焚燒爐開始出現(xiàn),并應(yīng)用于垃圾焚燒處理。經(jīng)過100多年的發(fā)展,垃圾焚燒技術(shù)有了顯著進(jìn)步。目前應(yīng)用于垃圾焚燒的各種型號(hào)的垃圾焚燒爐有數(shù)百種,根據(jù)不同的分類方法可以分為以下幾類。

一、按處理方式分類

最具代表性的城市生活垃圾焚燒爐有:層燃焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐。

其中層燃焚燒爐按爐排形勢(shì),又分為滾動(dòng)爐排、鏈條爐排、水平往復(fù)爐排、順推傾斜往復(fù)爐排、逆推傾斜往復(fù)爐排等。其中層燃機(jī)械爐排爐技術(shù)可靠,處理量大,維護(hù)方便,較適合我國生活垃圾處理的現(xiàn)狀。流化床焚燒爐可分為循環(huán)流化床及沸騰爐,最大優(yōu)點(diǎn)是可以達(dá)到完全的燃燒效果并對(duì)有害物質(zhì)進(jìn)行最徹底的破壞,一般排出爐外的未燃物均在1%左右,是幾種方式中燃燒最充分的[1]?;剞D(zhuǎn)窯鍋爐在城市生活垃圾處理中應(yīng)用較少,主要應(yīng)用于焚燒特種垃圾及污泥。

二、按爐膛形狀分類

爐排爐能否將垃圾進(jìn)行充分燃燒,主要是保證3T+E原則(Temperature――爐膛燃燒溫度,Time――煙氣在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間,Turbulence――燃燒煙氣湍流程度,Ex-cessoxygen――過熱空氣量)。爐膛燃燒煙氣紊流程度主要和爐膛結(jié)構(gòu)和尺寸,二次風(fēng)布置有關(guān)。爐膛形狀主要分為3種類型,順流式、逆流式、混流式(見下圖1)。

順流式焚燒爐爐膛進(jìn)口設(shè)在焚燒爐尾部,煙氣流向與垃圾運(yùn)動(dòng)方向相同,適用于低水分,高熱值垃圾。順流式主要應(yīng)用在歐美等發(fā)達(dá)國家,在國內(nèi)應(yīng)用較少。逆流式焚燒爐爐膛進(jìn)口設(shè)置在焚燒爐前端,煙氣流向與垃圾運(yùn)動(dòng)方向相反,具有較強(qiáng)的垃圾干燥能力,特別適用于高水分,低熱值的垃圾。混流式焚燒爐爐膛進(jìn)口位于爐排中部,根據(jù)垃圾熱值的高低可調(diào)節(jié)爐膛位置,熱值高時(shí)向焚燒爐尾部移動(dòng),熱值低水分高的時(shí)候需要干燥新投入的垃圾,爐膛可向焚燒爐前部移動(dòng)。根據(jù)我國城市生活垃圾的特性,目前國內(nèi)應(yīng)用較多的為混流式垃圾焚燒爐,依據(jù)城市的垃圾特性做結(jié)構(gòu)的適當(dāng)調(diào)整。

三、按爐排結(jié)構(gòu)分類

層燃型垃圾焚燒爐主要由進(jìn)料斗、進(jìn)料管、推料器、爐排、爐排片、液壓系統(tǒng)、液壓站出渣口、除渣機(jī)、爐墻鋼架及爐墻、一次風(fēng)二次風(fēng)系統(tǒng)等組成。其中爐排作為垃圾焚燒爐排爐最核心的的組件是用來區(qū)分機(jī)械爐排爐結(jié)構(gòu)形式的主要方法。

層燃爐爐排主要分為往復(fù)爐排、滾筒爐排、鏈條爐排、擺動(dòng)爐排、移動(dòng)式爐排等。而目前應(yīng)用較多的層燃型爐排主要有逆推傾斜爐排,順推傾斜爐排,水平雙向往復(fù)爐排組合式爐排,兩段式爐排等等[2]。

(一)逆推式爐排

逆推式爐排指垃圾燃燒過程中垃圾的運(yùn)動(dòng)方向與爐排運(yùn)動(dòng)方向相反,每級(jí)爐排橫向布置做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。逆推式爐排一般傾斜布置,便于垃圾自然滾落,例如MATIN型垃圾焚燒爐爐排傾角26°,ALSTOM型垃圾焚燒爐爐排傾角24°。逆推爐排一般不分級(jí),整體呈一個(gè)燃燒面,由于爐排傾角較大,垃圾有靠自重向前移動(dòng)的傾向。

爐排片前端特制菱形凸起,成三角面。爐排在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中,爐排向上運(yùn)動(dòng)對(duì)垃圾層起到攪動(dòng)、翻轉(zhuǎn)作用,向下運(yùn)動(dòng)將垃圾層向爐排尾部搬運(yùn)。

逆推式爐排尺寸設(shè)計(jì)緊湊,燃燒速率一般比順推爐排要高15%-20%。

(二)順推爐排

(三)水平雙向順推爐排

水平雙向順推爐排是指整體爐排水平布置,運(yùn)動(dòng)爐排組和固定爐排組交錯(cuò)布置,各組爐排組向上傾斜25°布置。運(yùn)動(dòng)爐排組起到推動(dòng)和翻轉(zhuǎn)垃圾層的作用,運(yùn)動(dòng)爐排組靠垃圾自重使其緊貼固定爐排片。此類爐排一般分段布置,并設(shè)置跌落落差,利于垃圾的有效燃燒。通常根據(jù)垃圾燃燒階段分為干燥,燃燒,燃盡3個(gè)模塊,每個(gè)模塊間設(shè)置500-800mm左右落差。根據(jù)垃圾特性每個(gè)模塊的長度可做適當(dāng)調(diào)整,例如低熱值垃圾可以增加干燥段長度。其典型應(yīng)用為日本田熊公司的SN型爐排爐。

(四)組合式爐排

組合式爐排指爐排具有兩種運(yùn)動(dòng)功能,一種是滑動(dòng)爐排組做與垃圾運(yùn)動(dòng)方向相同的水平運(yùn)動(dòng),類似順推爐排爐排組傾角為0°情況;另一種是擺動(dòng)爐排組沿與水平方向成一定夾角進(jìn)行擺動(dòng),作用類似擺動(dòng)爐排。其典型結(jié)構(gòu)為西格斯?fàn)t排,圖10中滑動(dòng)爐排由固定位置向右運(yùn)動(dòng),圖11中當(dāng)滑動(dòng)爐排運(yùn)動(dòng)到指定位置,擺動(dòng)爐排開始擺動(dòng)。

組合式爐排根據(jù)垃圾的焚燒階段也分為干燥段,燃燒段,燃盡段。不同生產(chǎn)制造廠商設(shè)計(jì)特點(diǎn)不同,有的爐排為整體呈一個(gè)平面,有的各段間設(shè)置路差,便于垃圾充分燃燒,但爐排組基本結(jié)構(gòu)相同。

(五)滾動(dòng)式爐排

滾動(dòng)式爐排比較容易理解,原理和輸送機(jī)械差不多,如圖12所示。爐排由直徑1.5m的滾筒按20°左右水平傾角布置。滾筒的數(shù)量一般視垃圾的特性及數(shù)量確定。每個(gè)滾筒由電機(jī)驅(qū)動(dòng),可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速,便于快速準(zhǔn)確的控制燃燒速度。相鄰滾動(dòng)之間設(shè)有刮灰裝置,一次風(fēng)通過滾筒,給垃圾燃燒提供足夠的氧氣并冷卻滾筒。滾筒式爐排在國內(nèi)城市生活垃圾焚燒中較少應(yīng)用。

(六)擺動(dòng)式爐排

擺動(dòng)爐排是一種比較特別的爐排,爐排整體傾角25°,沒有跌落。擺動(dòng)爐排運(yùn)動(dòng)和波浪類似,靠前后兩個(gè)爐排的擺動(dòng)推動(dòng)垃圾向前移動(dòng)。此類爐排在國內(nèi)同樣應(yīng)用較少。

垃圾焚燒爐的形式并不只以上幾種,這里僅介紹幾種比較常用的爐排形式。

四、總結(jié)

本文主要介紹了生活垃圾焚燒爐的分類方法,并詳細(xì)介紹了層燃垃圾焚燒爐的爐排結(jié)構(gòu)及分類。目前國內(nèi)廣泛采用的垃圾焚燒爐主要分兩類,流化床爐和機(jī)械爐排爐。機(jī)械爐排爐實(shí)際工程應(yīng)用比流化床要多很多。而機(jī)械爐排爐中應(yīng)用較多的為順推、逆推和組合爐排方式,依公司的不同又具有不同的特點(diǎn)。根據(jù)我國城市生活垃圾低熱值,高水分的特點(diǎn),需要對(duì)進(jìn)口爐排做相應(yīng)的改良。

參考文獻(xiàn):

篇9

P鍵詞:餐廚垃圾;處理工藝;好氧堆肥

中圖分類號(hào) X705 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2017)09-0095-03

1 餐廚垃圾概述

作為城市有機(jī)生活垃圾的主要組成部分,餐廚垃圾是指居民家庭、餐飲行業(yè)以及企事業(yè)單位食堂在食品加工和用餐過程中產(chǎn)生的廢料和殘余,具有含水率高(高達(dá)60%~80%)、有機(jī)質(zhì)占比高(占到干重的95%~98%)、含鹽量高、有害物質(zhì)成分較少等特點(diǎn)[1]。近年來,餐廚垃圾排放量逐年升高,由其引發(fā)的污染在城市環(huán)境污染問題中日趨顯著,對(duì)城市衛(wèi)生環(huán)境及居民的日常生活產(chǎn)生了一定的影響,如何合理安全地處置餐廚垃圾,已成為整個(gè)社會(huì)所關(guān)心的問題。

餐廚垃圾在處理上一般遵循無害化、減量化及資源化三大原則,目前在處理技術(shù)上,國內(nèi)外主要采用焚燒法、衛(wèi)生填埋法以及生物處理方法來對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行處理。焚燒法、衛(wèi)生填埋法等傳統(tǒng)餐廚垃圾處理方法通常處理不夠徹底,容易引起二次污染,進(jìn)一步增加環(huán)境負(fù)擔(dān)。相比于其他垃圾,餐廚垃圾含有大量的淀粉、蛋白質(zhì)等有機(jī)物,營養(yǎng)物質(zhì)較為豐富,有害物質(zhì)含量少,其中有機(jī)組分的生物降解率可高達(dá)80%,具有很大的回收利用價(jià)值。利用生物處理方法來對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行降解,不僅處理較為徹底,不會(huì)引發(fā)二次污染問題,而且在一定程度上對(duì)資源實(shí)現(xiàn)了回收利用,被公認(rèn)為是目前比較具有發(fā)展前景的處理方法之一。

2 餐廚垃圾處理工藝與方法

2.1 焚燒法 焚燒法是將餐廚垃圾放在特殊設(shè)計(jì)的焚燒爐中,在1000℃以上高溫條件下將垃圾有機(jī)成分徹底氧化分解,從而達(dá)到減量化目的的方法。焚燒法處理能力強(qiáng),垃圾減量化程度可達(dá)50%~80%,焚燒產(chǎn)生的能量可以用于發(fā)電、供暖等,焚燒余下的殘?jiān)诟邷叵录尤隨iO2等輔料可用于生產(chǎn)水泥、瓷磚等建筑材料。我國通常將餐廚垃圾混入生活垃圾一同進(jìn)行焚燒處理,資源化利用程度不高,餐廚垃圾含水率高達(dá)60%~80%,高含水量導(dǎo)致熱值非常低,而焚燒發(fā)電對(duì)餐廚垃圾的熱值具有較高要求,使用焚燒技術(shù)處理將大大增加餐廚垃圾的前處理成本。同時(shí),不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生二f英、氮氧化物、二氧化硫等有害氣體及粉塵,破壞生態(tài)環(huán)境,危害人類健康。此外,焚燒場(chǎng)建設(shè)投資額較大,資金占用周期長,管理要求較高。垃圾焚燒技術(shù)簡便快捷實(shí)現(xiàn)了無害化、減量化、資源化的要求,在很多發(fā)達(dá)國家被廣泛采用已有百余年歷史,是目前發(fā)達(dá)國家進(jìn)行垃圾處理的主要手段。近年來,我國焚燒技術(shù)的可接受度并不是很高,廢棄物焚燒項(xiàng)目爭(zhēng)議引起民眾的信任缺失,無論是從技術(shù)還是社會(huì)影響角度,焚燒技術(shù)用于餐廚垃圾處理項(xiàng)目的可行性很低。

2.2 衛(wèi)生填埋法 衛(wèi)生填埋法是目前發(fā)展中國家普遍采用的處理餐廚垃圾的主要方法之一,是指將垃圾埋入地下,通過各類微生物自身代謝將生物大分子充分降解為小分子的生化過程。衛(wèi)生填埋技術(shù)簡單,運(yùn)行成本低,適合各種垃圾,國內(nèi)大多數(shù)地區(qū)將餐廚垃圾直接倒入垃圾填埋場(chǎng)與其他家庭垃圾進(jìn)行混合填埋。但垃圾填埋場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生大量的滲濾液、有害氣體,容易污染地下水,形成二次污染,危害人體健康,為了防止填埋過程中產(chǎn)生的滲濾液污染土壤和地下水,填埋場(chǎng)需要建設(shè)相應(yīng)的收集和處理系統(tǒng)。此外,填埋場(chǎng)占用了大量土地資源,使用壽命有限,且資源回收利用率基本為零,大量可利用資源被浪費(fèi)。

2.3 生物方法處理餐廚垃圾

2.3.1 好氧堆肥 好氧堆肥是在好氧情況下,利用自然界中廣泛分布微生物的作用使餐廚垃圾中可生物降解有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為有利于土壤性狀改良并對(duì)作物生長有益且容易吸收利用的高肥力腐殖質(zhì)的微生物學(xué)過程。餐廚廢棄物有機(jī)質(zhì)占比高,C/N比較低,N、P、K等元素含量較高,營養(yǎng)成分豐富,適合作為堆肥原料進(jìn)行處理[2]。好氧堆肥過程大致可分為升溫、高溫及降溫腐熟三大過程,堆肥初期淀粉、糖類等易分解有機(jī)物被利用,微生物大量生長繁殖,釋放大量熱量導(dǎo)致短期內(nèi)堆體溫度快速上升至55℃以上,進(jìn)入高溫階段;隨后易降解物質(zhì)逐漸減少,加之氧化過程消耗了大量氧氣,造成局部厭氧環(huán)境,復(fù)雜的有機(jī)物如纖維素等開始被降解,同時(shí)蟲卵及病原菌在高溫環(huán)境下失活,堆體開始逐漸形成腐殖質(zhì);持續(xù)一段時(shí)間后,較易分解的有機(jī)物大部分被分解,微生物活動(dòng)逐漸減弱,溫度也隨之降低,腐殖質(zhì)不斷積累,堆肥進(jìn)入腐熟階段。好氧堆肥法主要工藝流程如圖1所示。好氧堆肥工藝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是簡單成熟,運(yùn)行成本低,便于推廣[3],資源利用程度高,堆肥產(chǎn)物可作為有機(jī)肥料用于家庭蔬果及花卉種植。缺點(diǎn)是堆肥過程中持續(xù)的高溫階段雖然可以殺死病原菌和蟲卵,但整個(gè)堆肥過程無害化不夠徹底,不能很好地解決有害物質(zhì)及重金屬的污染問題,堆肥過程周期較長且占地面積較大;此外,堆肥處理過程無封閉設(shè)置,衛(wèi)生條件相對(duì)較差,容易產(chǎn)生惡臭從而引發(fā)二次污染。

2.3.2 厭氧消化 厭氧消化是指無氧或缺氧條件下,利用兼性微生物或厭氧微生物的自身代謝將餐廚垃圾中的復(fù)雜有機(jī)物降解為小分子無機(jī)物,以實(shí)現(xiàn)餐廚廢棄物減量化及無害化的過程。厭氧消化通常不設(shè)通風(fēng)系統(tǒng),通過接種下水管道污泥、牲畜糞便或者利用餐廚垃圾自身孳生的微生物進(jìn)行發(fā)酵過程,發(fā)酵過程一般分為水解發(fā)酵、產(chǎn)酸脫氫和產(chǎn)甲烷三大步驟[4],主要工藝流程如圖2所示。通過控制消化條件及程度可衍生出各種產(chǎn)物,目前研究方向多集中于沼氣、氫氣等新型能源物質(zhì)的生產(chǎn)。厭氧消化自動(dòng)化程度較高,密封條件易于控制惡臭氣體的散發(fā),此外,處理產(chǎn)物能回收得到大量甲烷氣體,固體成分經(jīng)厭氧消化可得到土壤有機(jī)肥或肥力改良劑,產(chǎn)品多樣化且經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高;但厭氧消化工藝技術(shù)相對(duì)較為復(fù)雜,消化過程反應(yīng)器內(nèi)生物量啟動(dòng)時(shí)間較長,且微生物對(duì)環(huán)境較為敏感,餐廚垃圾的高油脂高鹽分這一特點(diǎn)使得該工藝無法持續(xù)穩(wěn)定地降解餐廚垃圾。

2.3.3 好氧消化 好氧消化法主要是利用自然界中降解能力較強(qiáng)的復(fù)合微生物菌種或微生物制劑對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行分解,其原理與好氧堆肥基本相似,主要借助生化處理設(shè)備對(duì)餐廚廢棄物中的有機(jī)物進(jìn)行降解,其中90%以上的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為水蒸氣及無害氣體如CO2等,從而達(dá)到源頭減量目的,主要工藝流程如圖3所示。好氧條件下,餐廚廢棄物中的可溶性有機(jī)小分子物質(zhì)通過微生物的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜被吸收利用,不溶性的大分子有機(jī)物則先附著在微生物體外,首先被微生物所分泌的胞外酶分解為可溶性小分子物質(zhì),再滲入細(xì)胞被利用。微生物通過氧化、還原和生物合成等一系列自身生命活動(dòng),一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡單的無機(jī)物質(zhì),并釋放出大量能量用于自身生長繁殖,另一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為生物體所必須的營養(yǎng)成分,合成新的細(xì)胞物質(zhì),微生物不斷生長繁殖,產(chǎn)生更多的生物體,繼續(xù)進(jìn)行一系列的生化作用。相比其他處理方法,使用生化理設(shè)備降解餐廚垃圾的優(yōu)點(diǎn)是時(shí)間短,自動(dòng)化程度更高,同時(shí)餐廚垃圾及時(shí)得到處置,在源頭上得到了有效的控制,避免了餐廚垃圾清運(yùn)時(shí)可能產(chǎn)生的二次污染問題,節(jié)約了大量的運(yùn)輸費(fèi)用[5]。缺點(diǎn)是機(jī)器投入資金較大,且單臺(tái)設(shè)備處理量十分有限。

2.3.4 固態(tài)發(fā)酵制備蛋白飼料 固態(tài)發(fā)酵制備蛋白飼料是指通過物理方法將餐廚廢棄物破碎、篩分、脫水、烘干后,在一定條件下,利用微生物代謝活動(dòng)對(duì)餐廚廢棄物進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵,將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易吸收的小分子物質(zhì),與此同時(shí),單細(xì)胞高蛋白微生物得以繁殖,提高成品飼料中氨基酸及蛋白質(zhì)含量的過程,主要工藝流程如圖4所示。該工藝簡單,機(jī)械化程度高,生產(chǎn)出的成品蛋白飼料可替代傳統(tǒng)的大豆、魚粉等蛋白飼料,產(chǎn)品附加值高,對(duì)餐廚垃圾資源化利用高;但從食品安全性角度來講,餐廚廢棄物制備蛋白飼料技術(shù)上存在蛋白同源性問題,可能會(huì)引發(fā)安全隱患[6],對(duì)動(dòng)物及人類的生命安全造成威脅。

2 結(jié)語

近年來,餐廚垃圾的有效處置問題得到了社會(huì)及民眾的廣泛關(guān)注,我國多數(shù)城市深刻認(rèn)識(shí)到餐廚垃圾對(duì)城市環(huán)境和居民日常生活帶來的危害,開始逐步探尋對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行資源化利用的方法。北京、上海、杭州等城市設(shè)置餐廚垃圾分類收集點(diǎn),并出臺(tái)《餐廚垃圾管理辦法》等相關(guān)政策法規(guī)[7],但大多數(shù)城市監(jiān)管方法仍未制定,有關(guān)餐廚垃圾資源回收處置的技術(shù)也缺少相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

餐廚垃圾的處理可以簡單概括為源頭減量、分類收集、資源化利用三步走,政府為餐廚垃圾的處理提供政策保障,完善各項(xiàng)法律法規(guī),積極推動(dòng)餐廚垃圾的循環(huán)再利用,同時(shí)不斷開發(fā)餐廚廢棄物新處理工藝,因地制宜尋找適合自己的處理模式和方法。目前我國餐廚垃圾處置仍處于初始階段,政府應(yīng)在出臺(tái)相應(yīng)政策規(guī)范的同時(shí)積極扶持餐廚垃圾處理產(chǎn)業(yè),還要加強(qiáng)后續(xù)監(jiān)管,構(gòu)建健全的餐廚垃圾處理模式,同時(shí)綜合已有技術(shù)逐步嘗試新的模式方法,開發(fā)新技術(shù),最終達(dá)到餐廚垃圾減量化、資源化和無害化的目的。

參考文獻(xiàn)

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篇10

關(guān)鍵詞:陜西省;農(nóng)村;生活垃圾;處置

中圖分類號(hào) X799.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2016)24-0077-03

Study on the Treatment of Rural Household Solid Wastes in Shaanxi Province

Bai Zhao1 et al.

(1Shaanxi provincial Environmental Monitoring Center Station,Xi'an 710054,China )

Abstract:The rural household garbage in Shaanxi Province is mainly based on sanitary landfill,but landfill leachate disposal is lagging behind,which may cause great potential safety hazard to the surrounding soil and groundwater. Especially in the areas with abundant rainfall or the areas of drought ecological fragile areas,if disposed of improperly,it may cause irreversible ecological damage. In this paper,through the analysis of different pollutants in the domestic different incineration furnace,incineration flue gas treatment process,and the actual situation in rural areas,the best control technology suitable for rural garbage incineration was established.

Key words:Shaanxi Province;Rural;Household solid wastes;Disposal

1 前言

近年來,隨著陜西省城市生活垃圾收集運(yùn)輸及處置體系的逐步完善,其城市生活垃圾已基本達(dá)到無害化處置。2015年陜西省城市生活垃圾清運(yùn)量已達(dá)503.15萬t,全省現(xiàn)有城市生活垃圾無害化處理廠17座,城市生活垃圾無害化處理率為98.07%[1]。與之相比,農(nóng)村生活垃圾由于受到基礎(chǔ)設(shè)施及地方監(jiān)管等各方面因素的制約,收集處置相對(duì)滯后。

隨著國家對(duì)農(nóng)村環(huán)保工作的逐步重視,陜西省的農(nóng)村環(huán)境面貌也得以改善。2012―2014年陜西省被財(cái)政部和環(huán)境保護(hù)部確定為全國農(nóng)村環(huán)境連片整治示范省。全省43個(gè)縣區(qū)率先開展農(nóng)村環(huán)境連片整治工作,縣級(jí)生活垃圾收運(yùn)體系逐步建立,一批生活垃圾填埋場(chǎng)開工建設(shè)[2]。2015年陜西省縣城生活垃圾清運(yùn)量為263.3萬t,生活垃圾填埋場(chǎng)已達(dá)80座,日填埋能力為10 023t[1]。

2 處置現(xiàn)狀

對(duì)于農(nóng)村生活垃圾,在不考慮土地成本及后期維護(hù)費(fèi)用的前提下,其建設(shè)成本及運(yùn)行成本相對(duì)較低,且垃圾填埋操作簡單,處理對(duì)象要求低。所以目前陜西省農(nóng)村生活垃圾處置仍以衛(wèi)生填埋或簡易安全填埋為主。隨著縣級(jí)生活垃圾處理場(chǎng)相繼投入運(yùn)行,環(huán)境問題也凸顯出來。

農(nóng)村生活垃圾的主要以無機(jī)物和有機(jī)物組成。其中,有機(jī)物占到垃圾總量的38.44%,有害垃圾占到垃圾總量的1.73%[3]。由于有機(jī)物含水率高,能產(chǎn)生大量的垃圾滲濾液,同時(shí)有害物質(zhì)通過淋洗及化學(xué)反應(yīng),部分進(jìn)入了垃圾滲濾液中,導(dǎo)致垃圾滲濾液成分復(fù)雜,COD和氨氮含量濃度高、重金屬種類多,處理難度大,處理成本高[4]。

陜西南部地區(qū)屬亞熱帶氣候,年均降水量為839.56mm[5]。大量的降水將大大增加垃圾滲濾液的產(chǎn)生量。陜西北部地區(qū)屬于干旱性生態(tài)脆弱區(qū),地下水及土壤受到污染將嚴(yán)重影響該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)。目前,由于受到資金及技術(shù)等條件的限制,縣級(jí)垃圾填埋場(chǎng)的垃圾滲濾液處置還相對(duì)滯后,大量的垃圾滲濾液將對(duì)其周邊的地下水、土壤帶來極大的安全隱患。此外,生活垃圾長期在地下厭氧環(huán)境中易生成CH4可燃?xì)怏w和NH3、H2S、等惡臭氣體,能造成周邊生態(tài)污染及火災(zāi)。

3 工藝比選

與垃圾填埋處置相比,垃圾焚燒處置具有占地少,減量化顯著,處置周期短,熱能二次利用等優(yōu)點(diǎn)。目前,多數(shù)發(fā)達(dá)國家生活垃圾焚燒處理所占的比重較大。其中,日本垃圾焚燒率已達(dá)85%;丹麥的城市垃圾焚燒率已達(dá)75%[6]。我國的垃圾焚燒起步較晚。由于受到經(jīng)濟(jì)因素制約,我國的垃圾焚燒處置主要集中在東部發(fā)達(dá)省份。主要是由于(1)生活垃圾成分復(fù)雜,垃圾熱值不穩(wěn)地,需要添加輔助燃燒,造成運(yùn)行成本的增加。(2)焚燒處理設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用高,廢氣處置工藝復(fù)雜。

對(duì)于農(nóng)村生活垃圾進(jìn)行焚燒處置,首先需要保證熱值穩(wěn)定。由于農(nóng)村生活垃圾分散,垃圾產(chǎn)生量不大,且回收利用能產(chǎn)生社會(huì)效益。可通過人工初步分揀的方式,將垃圾分為可焚燒、可堆肥、可回用、有害物質(zhì)4類。這樣即可減少垃圾量,又可減少垃圾中的水分及有害物質(zhì),為后續(xù)尾氣處理降低成本。其次,選用合適的焚燒爐及尾氣治理系統(tǒng),可以減少焚燒的運(yùn)行成本及尾氣中有害物質(zhì)的含量。

4 污染控制

4.1 焚燒爐選型 目前,國內(nèi)技術(shù)比較成熟的生活垃圾焚燒爐爐型主要有機(jī)械爐排爐、流化床焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐、熱解焚燒爐4類。由于受到資金及人員等方面的限制,農(nóng)村生活垃圾焚燒的爐型選擇應(yīng)區(qū)別于傳統(tǒng)城市生活垃圾焚燒工藝。農(nóng)村生活垃圾焚燒系統(tǒng)應(yīng)具有投資及運(yùn)行成本低,操作簡單,維護(hù)方便等特點(diǎn)。

機(jī)械爐排爐是最常用、適用性最好的城市生活垃圾焚燒爐型,它通過垃圾在連續(xù)滾動(dòng)的爐排上進(jìn)行層狀燃燒。但其造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用高,操作及維護(hù)要求較高,主要用于大型城市生活垃圾焚燒工藝。流化床焚燒爐是將石英砂加熱后與破碎成顆粒狀的垃圾混合后快速燃燒。它具有燃燒溫度較低,燃燒效率高等特點(diǎn),但其對(duì)垃圾的熱值及破碎分選均有嚴(yán)格的要求,運(yùn)行及維護(hù)的技術(shù)要求較高,且需要加煤助燃才能保證其正常運(yùn)行。常用于日處理垃圾500t以下的中型垃圾焚燒工藝。回轉(zhuǎn)窯焚燒爐是垃圾通過爐體旋轉(zhuǎn)在重力的作用下不斷進(jìn)行攪拌燃燒。該爐型對(duì)垃圾適應(yīng)性強(qiáng),可進(jìn)行高溫燃燒。但續(xù)傳動(dòng)裝置復(fù)雜,燃料消耗大,運(yùn)行費(fèi)用及維修費(fèi)用較高,主要用于中型垃圾焚燒工藝及危險(xiǎn)廢物的焚燒處置[7]。

與前3種爐型相比,熱解焚燒爐具有運(yùn)行成本低、操作簡單等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的焚燒工藝使用過??諝猓粌H帶來大量的粉塵,而且增加除塵負(fù)荷,同時(shí)使動(dòng)力消耗增加。由于焚燒廢氣中可燃成分極少,二燃室要添加大量的輔助燃料來維持850℃以上的高溫狀態(tài),同時(shí)產(chǎn)生大量的NOx。熱解焚燒爐采用缺氧-好氧的處置工藝。垃圾進(jìn)入熱解氣化爐,在缺氧的環(huán)境中受熱裂解,垃圾中可揮發(fā)性物質(zhì)于高溫缺氧狀態(tài)下從固體物中分解揮發(fā)出來大量有機(jī)氣體。這些熱解氣再進(jìn)入二燃室,與氧氣充分混合后燃燒。在此過程中,由于空氣的使用量減少,灰塵產(chǎn)生量降低,使得鼓風(fēng)機(jī)及除塵器的耗電量大大減少。同時(shí),由于熱解氣中含有大量的CO、CH4等可燃?xì)怏w,使二燃室只需添加少量的輔助燃料即可維持在850℃以上的高溫狀態(tài),且廢氣中NOx含量減少,從而大大降低了運(yùn)行成本。

根據(jù)《生活垃圾焚燒控制標(biāo)準(zhǔn)》[8]及《生活垃圾焚燒處置工程技術(shù)規(guī)范》[9](CJJ90-2009)對(duì)焚燒爐的技術(shù)要求,熱解焚燒爐可通過控制引風(fēng)量及鼓風(fēng)量,使整個(gè)系統(tǒng)處于一個(gè)微負(fù)壓狀態(tài)。根據(jù)燃燒工況參數(shù)調(diào)節(jié)燃燒供風(fēng)量,實(shí)現(xiàn)熱解氣化爐和二燃室空氣量的自動(dòng)控制。確保二次燃燒室內(nèi)溫度達(dá)到950℃以上,煙氣在此溫度停留時(shí)間2s以上,消除煙氣中二f英、焦油等有害物質(zhì)的生成。此外,熱解氣化爐中殘留下來的可燃性固定碳可在爐床長時(shí)間停留,逐步轉(zhuǎn)化成CO或CO2,使殘?jiān)哂休^低的熱灼減率。

4.2 尾氣處置工藝 根據(jù)《生活垃圾焚燒控制標(biāo)準(zhǔn)》[8]要求,應(yīng)采取有效手段控制煙氣中的顆粒物、重金屬、酸性氧化物、氮氧化物及二f英的排放量。

(1)酸性氣體去除―半干法除酸。垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的酸性氣體主要是HCl、HF、NOX及SO2。除酸原理是利用堿性物質(zhì)作為吸收劑去除煙氣中的酸性氣態(tài)物質(zhì)。酸性氣體凈化工藝可分為濕法、干法及半干法3種。濕法除酸法處置效率高,但會(huì)產(chǎn)生液態(tài)生成物,需要進(jìn)一步處理。液態(tài)生成物的處理工藝復(fù)雜,投資及運(yùn)行費(fèi)用較高。干法脫酸反應(yīng)產(chǎn)物為固態(tài),可直接進(jìn)行最終處理,但其去除效率較低。所以,目前常選用半干法脫酸工藝。該工藝介于濕法及干法脫酸之間,其酸性污染物去除率較高且產(chǎn)生固態(tài)產(chǎn)物,可直接去除。但其自動(dòng)化控制要求較高,需要設(shè)備進(jìn)行二次調(diào)試。

(2)顆粒物去除―袋式除塵器。目前,焚燒煙氣常使用袋式除塵器或電除塵器進(jìn)行顆粒物的除去。根據(jù)《生活垃圾焚燒處置工程技術(shù)規(guī)范》[9]要求,生活垃圾焚燒煙氣必須設(shè)置布袋除塵器。主要是由于(一),生活垃圾中含有Cl元素,在高溫焚燒條件下能生成次氯酸或氯酸,它能腐蝕電除塵器的金屬元件,而袋式除塵器中的布袋通常使用尼龍?jiān)?,具有較好的抗腐蝕性。(二),與電除塵器相比,布袋除塵器壽命較長、設(shè)備占地小、投資及運(yùn)行成本低、操作簡單,可有效保證除塵效率。(三),布袋除塵器不受粉塵比電阻影響,不受負(fù)荷影響等特點(diǎn)[10]。此外,發(fā)達(dá)國家在生活垃圾除塵方面也基本采用袋式除塵器。

(3)重金屬去除―活性炭吸附+袋式除塵器。焚燒煙氣中的重金屬以氣態(tài)或吸附態(tài)的形式存在,吸附態(tài)及部分氣態(tài)重金屬在煙氣降溫過程中凝結(jié),可隨顆粒物一起被除塵器去除。仍以氣態(tài)形式存在重金屬,需加入活性炭噴射或使用帶有活性炭布袋的袋式除塵器

(4)氮氧化物去除―SNCR脫硝。現(xiàn)有煙氣中NOx脫除工藝主要有選擇性催化還原法(SCR)及選擇性非催化還原法(SNCR)。雖然從處置效率來看,SCR優(yōu)于SNCR。但SCR成本高,需消耗能多能耗,催化劑最終失活以后為危險(xiǎn)廢物,可能帶來二次污染。應(yīng)選用SNCR處置工藝。目前,SNCR在國內(nèi)外焚燒煙氣NOx脫除系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛,歐盟和美國環(huán)保局均推薦垃圾焚燒煙氣脫硝工藝采用該技術(shù)[11]。

(5)二f英控制―極冷塔+活性炭+袋式除塵器。二f英類化合物是一種強(qiáng)致癌性持久性有機(jī)污染物,它是焚燒煙氣重要控制指標(biāo)。二f英主要以氣態(tài)及吸附態(tài)的形式存在于煙氣中。對(duì)于小型焚燒爐應(yīng)減少二f英類在氣相中的比例,同時(shí)提高飛灰的去除效率是控制二f英排放的重要指標(biāo)[12]。由于二f英的生成溫度在200~600℃,煙氣在降溫過程中應(yīng)盡量減少在該溫度區(qū)域的停留時(shí)間,所以在二燃室出口處需加設(shè)極冷塔,以減少二f英二次合成。此外,由于二f英為微量有機(jī)化合物,即使在焚燒爐中完全分解,在后期降溫過程中仍然有少量的二f英產(chǎn)生。需要在袋式除塵器前加入活性炭噴射工藝對(duì)其加以去除。

5 結(jié)論

綜上所述,農(nóng)村生活垃圾填埋由于受到資金及技術(shù)等條件的限制,縣級(jí)以下垃圾填埋場(chǎng)的垃圾滲濾液處置相對(duì)滯后,周邊土壤及地下水存在很大的安全隱患。特別是雨量豐富的地區(qū)及干旱生態(tài)脆弱區(qū),不適合進(jìn)行垃圾填埋處理。應(yīng)選用生活垃圾焚燒處理工藝。農(nóng)村生活垃圾焚燒系統(tǒng)應(yīng)具有投資及運(yùn)行成本低,操作簡單,維護(hù)方便等特點(diǎn),同時(shí)應(yīng)保證煙氣排放達(dá)標(biāo),建議選用以下處置工藝:熱解氣化爐+二燃室+急冷塔+半干法脫酸(消石灰噴射)+SNCR脫硝+活性炭噴射+布袋除塵器+活性炭吸附。

參考文獻(xiàn)

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