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焚烧垃圾措施

焚烧垃圾措施

焚烧垃圾措施范文第1篇

关键词:垃圾焚烧发电厂 热效率 主要影响因素提高措施改造方案

中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:

焚烧可减少垃圾量80%以上,这种方式能实现垃圾无害化处理,减少填埋用地;焚烧产生的热量可以加以回收利用来供热、发电等,达到回收利用资源的目的;更能为企业带来很好的经济效益。目前,国内很多城市如深圳、上海、重庆、广州、成都等都已经采用垃圾焚烧发电方式来解决城市生活垃圾处理问题。很多大型的垃圾焚烧发电厂已经初步实现了环保、社会和经济的“三赢”,成为垃圾焚烧发电的成功典范,加快了我国生活垃圾处理实现“三化”的进程。本文以国内某大型垃圾焚烧发电厂为研究对象,针对设计及运行调整中存在的一些问题,对影响热效率的因素、提高热效率的方法进行研究与探讨,以期为垃圾焚烧发电厂热效率的提高提供有意义的指导。

1 热效率的主要影响因素

1.1 热效率的影响因素概述

1.1.1 焚烧锅炉的效率

在垃圾焚烧锅炉中,将垃圾中的化学能转换为蒸汽中的热能,其能量转换效率(以表示)即焚烧锅炉效率,比现代火电厂锅炉效率低得多。,其中为燃烧效率,即化学能转换为烟气中热能的百分比;为热能回收效率,即烟气中热能转换为蒸汽中热能的百分比。我们对某垃圾电厂和某火电厂锅炉的效率进行了比较,结果如表1所示。

表1 现代垃圾电厂与现火电厂锅炉效率的比较

造成垃圾焚烧锅炉效率低下的原因有:1)城市生活垃圾的高水分、低热值;2)焚烧锅炉热功率相对较小,蒸发量一般不会超过100t/h,出于经济原因,能量回收措施有局限性;3)垃圾焚烧后烟气中含灰尘及各种复杂成份,带来燃烧室内热回收的局限性。

1.1.2 蒸汽参数的影响

垃圾焚烧锅炉生产的蒸汽其参数偏低,原因如下:1)焚烧锅炉的热功率较小,在同容量的小型火电厂中也同样不会应用高压蒸汽参数;2)焚烧锅炉燃烧气体中含有的氯化物盐类会引起过热器的高温腐蚀。在欧洲与美国,过热器管材应用低合金钢与高镍合金,蒸汽参数一般不超过4.5MPa,450℃。

1.1.3 给水回热系统热效率的影响

汽轮机组的给水回热系统既是汽轮机热力系统的基础,该系统的性能直接影响到机组的安全和经济性,对全厂的热经济性也起着决定性的作用。因此,在实际的运行过程中,要保证该系统处于良好的工作状态。

1.1.4 厂用电率的影响

垃圾焚烧发电由于其特殊性,厂用电率较高,约为17%~25 %,其原因为:1)垃圾焚烧发电厂容量小、蒸汽参数低;2)系统复杂,辅机数量及耗电量增加。垃圾输送储存及炉排驱动系统能耗较大;同时,因垃圾焚烧产生的烟气中有害成分较多,需要有烟气净化处理系统等,增加了辅机,并导致引风机功率增加。

同样,我们对上述两个发电厂进行比较,结果如表2所示,蒸汽热能转换为发电电能的效率用表示;发电电能转换为供电电能的效率用,=1-厂用电率;发电效率;供电效率。

表2现代垃圾电厂与现代火电厂全厂效率的比较

1.2 垃圾焚烧发电厂热效率的主要影响因素

根据上述分析,针对锅炉热效率不高的实际, 通过对某垃圾焚烧发电厂实际运行情况的认真分析与探讨, 并结合锅炉实际运行中出现的问题和取得的经验, 总结出了影响该焚烧发电厂热效率的几点原因:

(1) 垃圾的混合均匀程度、给料速度、炉排运动速度;

(2) 一次风的分配;

(3) 排烟温度高, 排烟热损失大;

(4) 传热较差或长期运行导致传热恶化特别是蒸发管束的积灰;

(5) 炉膛负压过大导致的漏风以及保温状况;

(6)给水回热循环的热效率;

(7)厂用电率。

2 提高垃圾焚烧发电厂锅炉热效率的措施

针对前面分析的影响锅炉热效率的因素, 结合实际运行中取得的经验与存在的问题, 共同探讨出了如下的解决办法。

2.1 蒸发管束的积灰

积灰速度太快,过热器温度升高,蒸发量下降,排烟温度升高,热损失增加,厂用电增加,对系统影响很大。前期与后期运行参数的变化较大就说明了上述问题。锅炉受热面不足是导致锅炉蒸汽产量下降的主要原因。锅炉产量降低,并造成锅炉出力与汽轮机能力不匹配,致使整个蒸汽发电系统效率降低。

积灰问题的存在,影响余热锅炉效率,导致装置能耗升高,经济效益下降。造成上述问题的主要原因:一是光管的换热系数相对较低,传热效果差;二是受热面顺列布置,设计意图是减少积灰,为了加强传热,保护过热器而把管束节距又设计的太小,这本身就是矛盾的,实际运行中由于垃圾所含灰分较多、管束节距小且受热容易积灰,致使换热更加的恶化。

通过在该电厂的现场调查及与该电厂的技术人员交流发现,锅炉系统的对流受热面中,蒸发器的积灰最为严重。蒸发器是余热锅炉重要的受热面,蒸发器起着保护过热器,调节烟温的重要作用。但在实际运行中普遍存在以下问题:因吹灰而带来的管子破损,由于余热锅炉具有大量的换热管束,而烟气中含有较多量的灰份,随着运行时间的推移导致管子严重积灰,影响了传热及烟气的流动。

为了提高锅炉的热效率,我们建议取掉部分蒸发器换热管,增大管子节距。改造前一级蒸发管束原设为错列布置,横向节距为110mm,管净距为72mm,管子规格为Φ38×4.5,材质为20G,管排数为118排,每排3根管子。改造后的一级蒸发管束改为顺列布置,横向节距改为220mm,管净距增至182mm,管排数减至59排。纵向节距保持不变。

经过计算,垃圾热值为7000kJ/kg、工质进出口温度不变的条件下,改造后一级蒸发管束进出口烟气温度由原来647℃/599℃变成647℃/628℃,一级蒸发管束的出口烟温比原设计提高了29℃。主要原因有二:一是原设计的一级蒸发器管圈数为4圈,而现有的蒸发器管圈数为3圈,换热面积减少了1/4;二是本次改造使得蒸发器换热面积又减少了1/2。因此,相对于原设计,换热面积减少了5/8。

在高过进口蒸汽温度不变的情况下,主蒸汽温度由原来的400℃变为405℃。在实际运行中,我们可以通过调节减温水量来调节主蒸汽的温度。因此,不会影响电厂的正常运行。

同时对受热面必须及时吹灰 , 保持受热面外壁清洁,还要保证软化除氧水及蒸汽的品质, 防止出现汽水管道结垢现象。

2.2 一次风的分配

炉排面的下部设有一次风室供应垃圾燃烧所需空气并且对炉排片的进行冷却,为了对垃圾起到良好的干燥及助燃效果,一次风空气进入焚烧炉之前,先通过蒸汽式空气预热器加热到220℃,然后从炉排下部分段送风。垃圾在炉排上的燃烧分为三个阶段:干燥段、燃烧段、燃尽段。所研究垃圾发电厂每列炉排下布置有四个风室,分别对炉排的四个部分供应一次风。用一次风风量调节阀的开度控制每段风的风量。改造前的一次风管结构尺寸如图3所示,经过风管的阻力计算我们发现只有5%~10%的风量进入第一风室,对垃圾进行干燥。而有接近70%的风量进入第二风室,进入第三风室的占15%左右,进入第室的占10%左右。目前,风量调节板一直处于全开状态,对风量起不到控制作用。考虑到垃圾含水量高、发热值低的特点,干燥段的风量远远没有达到要求。在这种情况下垃圾得不到充分的干燥,就在炉排的推动下进入燃烧段燃烧。由于含水量较高,垃圾不能得到充分的燃烧,会生成更多的一氧化碳,甚至会导致炉膛内充满浓烟,增大不完全燃烧损失。另外,根据研究二噁英的生成与燃料在燃烧时产生CO量的多少有着密切的关系,因此我们在设计时,考虑了足够的过量空气系数和特殊的一、二次风进风方式及合理配比,保证燃料的完全燃烧,尽量避免CO的生成。

针对以上情况,为了使垃圾得到更好的燃烧,我们采取以下措施:对一次风管进行改造,增大第一风室风管的进口尺寸和第一风室的风管直径,使改造后进入第一风室的风量可以达到20%,利用风量调节阀控制流量;同时,增大第三风室的风管进口尺寸,使更多的一次风进入该尾部燃烧段,有利于垃圾充分燃烧。改造后的一次风管结构尺寸如图4所示,这样进入第二风室和燃尽段的风量就相应减少,风量的分配更加合理。垃圾得到充分的干燥,有利于充分燃烧。因此,燃尽段需要的风量就相应减少。

2.3 排烟损失

排烟热损失是烟气离开锅炉末级受热面带走的部分热量, 是锅炉最主要的热损人。该值可按排烟温度焓与冷空气焓差来求得。

式中:为燃烧产物修正值; 为排烟焓值,为冷空气焓值(包括空气过剩系数的大小)。从上式可以看出,排烟热损失的大小主要取决于排烟温度和过量空气系数的大小。

1) 排烟温度的高低, 是锅炉的基本设计参数之一。设计锅炉时, 首先要对该参数进行科学选定。锅炉排烟温度的合理选定, 直接影响到锅炉机组的经济性

和其尾部受热面工作的安全性。选择并在实际操作中达到较低的排烟温度, 可以较明显降低锅炉的排烟热损失, 有利于提高锅炉的热效率, 节约能源及降低锅炉的运行费用。研究结果表明,在锅炉的过剩空气系数一定, 其排烟温度每升高或降低15℃左右时, 排烟热损失就会升高或降低1%左右。因此,锅炉在运行中, 应尽量降低其排烟温度。当然, 排烟温度的高低同时也受锅炉出力和尾部受热面的影响。

2) 过量空气系数

锅炉运行中炉膛及烟风道不同程度的漏风现象, 以及送引风配风不合理等都会造成空气过剩系数偏大, 不仅增大了排烟热损失, 造成炉膛温度降低, 也增大了其它热损失。

2.4 炉膛压力及保温因素

当炉膛微正压运行时工况比较合理, 可有效避免冷风侵入炉膛。但是这样会使现场脏乱甚至会出现漏气、冒火等危险, 因此锅炉大多采用微负压运行。综合考虑可取炉膛负压为-5mmWG,可以有较小的上下波动,一般控制在20~50Pa。

实际运行过程应避免负压过大导致的严重漏风以及正压运行导致的现场脏乱。根据已有的研究成果,对于电站锅炉,一般漏风系数每增加0.1~0.2,排烟温度将升高3~8℃,锅炉效率降低0.2%~0.3%;漏风系数每增加0.1,将使送、引风机电耗增加2kW/MW电功率。因此要在运行过程中,要严格控制负压。

此因素多为检修造成, 当锅炉某处位于保温层内部件出现故障时, 检修必须拆下保温层进行, 维修完成后保温层不能及时修复, 导致锅炉散热热损失增大。汽包、联箱、管道、构架、炉墙和其他附件等的温度高于周围空气的温度, 应确保这些元件处于良好的保温状态,减少散热损失。

2.5 强化燃烧,减少不完全燃烧损失

不完全燃烧损失包括机械不完全燃烧损失和化学不完全燃烧损失。其中化学不完全燃烧损失是由于炉温低、送风量不足和混合不良等导致烟气成分中一些可燃气体(如CO,H2,CH4等)未燃烧所引起的热损失;机械不完全燃烧损失是由于垃圾中未燃或未完全燃烧的固定碳引起的,由飞灰不完全燃烧热损失和炉渣不完全燃烧热损失两部分组成。

其中化学不完全燃烧损失

式中为送入炉内的垃圾量,、、…为1kg垃圾产生的烟气所含未燃烧可燃气体体积。、、为各组分对应的热值。

机械不完全燃烧损失

式中为炉渣中含碳百分比,为1kg垃圾中所包含灰分。

空气过剩系数对化学不完全燃烧热损失影响很大,空气过剩系数过小,将使燃烧因氧量不足而增大化学不完全燃烧热损失,过大则会降低炉膛温度,也会使化学不完全燃烧热损失增大。因此在锅炉运行中,对风量进行调节,以保持合适的空气过剩系数,保持较高的炉膛温度,使燃料与空气充分混合,延长烟气停留时间,促进烟气中可燃物燃尽。

燃料的灰分越少,挥发分越多,则机械不完全燃烧热损失就越小;炉渣含碳量偏大,使炉渣不完全燃烧热损失大幅度增大,应根据锅炉负荷情况合理调整给料速度、炉排速度和料层厚度,使垃圾能得以燃尽。另外,如果前后拱上吊渣现象比较严重,会影响炉膛内热辐射,这也是造成炉膛温度降低,灰渣含碳量偏高的主要因素,应利用检修期间及时除焦渣。

焚烧炉在正常运行时,燃烧室内的火焰应在上炉排燃烧区横向分布均匀,下炉排燃烬区无明显红火;炉排上料层厚度呈阶梯递减分布,平均厚度应在300mm~500mm之间;上下炉排运动均匀,下炉排较上炉排稍慢;火焰不得冲刷四周水冷壁管和对流管束,也不能伸入冷灰斗内;锅炉两侧的烟气温度应均匀,过热器两侧的烟气温差,一般不超过30~40℃;燃烧室负压应保持为30~50pa,不允许正压运行;炉膛出口氧量值在7%~8%,一次风机出口风温达到设计值220℃,二次风机出口风温达到设计值166℃;排烟温度控制在220℃~240℃,一炉膛烟气温度应保证烟气在850℃持续2秒的条件范围。电厂实际运行时,操作人员要严格按照规程操作,并及时调节工况,是垃圾处于良好的燃烧状态。

3 汽轮发电机组给水回热系统

给水回热系统是汽轮机组的主要组成部分,采用给水回热后,汽轮机抽汽的热量被用于提高给水温度,使排气量及其对冷源的放热量大为减少。因此,在蒸汽初、终参数相同的情况下,给水回热循环的热效率比朗肯循环的有显著提高。

在其它条件不变的情况下,给水温度越高,回热级数越多,则回热循环的热效率就越高。但过分提高给水温度,使蒸汽的做功量减少,给水回热的经济效益反而降低。因此当回热级数一定时,给水温度有一最佳值,此时回热循环的热效率最高。同样,当给水温度一定时,回热级数越多,回热循环的热效率最高。但是,随着回热级数的增多,热效率的相对增益逐渐减小,而加热器等设备投资及维护费用将随之增加。

该电厂设有一级除氧抽汽,采用的除氧器类型为喷雾式中压除氧器,其余采用的是表面式加热器,设置了低压加热器和轴封加热器。未设置高压加热器。

除氧器设计工作压力为0.27Mpa,工作温度为130℃。在实际运行中发现,如果按照设计给水温度130℃运行,给水泵存在一定程度的气蚀现象,后来将除氧器工作温度定为105℃,对应的饱和压力为0.12Mpa,接近大气压力。

采用中压除氧器的目的是提高给水温度,更多的使用回热抽气量即二级调整抽汽量。而目前二段抽汽的参数约为0.3Mpa左右,155℃,而中压除氧器给水温度在130℃的饱和压力为0.27Mpa,基本等于二段抽汽压力,使用二段抽汽来加热给水存在一定困难。而目前除氧器工作温度在105℃,能够解决采用二段抽汽来加热给水的问题,但由于除氧器运行温度比设计温度低25℃,势必造成二段回热抽气量减少,影响汽轮机发电机组效率;由于除氧器工作压力降低了0.15MPa,意味着给水泵灌注头降低了0.15MPa,势必加大给水泵气蚀的危险性。

针对上述情况,现对本系统进行如下改进,使得给水温度能够达到130℃运行,从而提高给水回热系统的热效率。

1)更换给水泵,改进变频装置。选用知名厂家给水泵,保证给水泵在除氧器工作温度130℃情况下,稳定可靠的运行且不易气蚀。由于目前给水泵变频器只有5%变频幅度,节能效果不佳。使用变频给水泵可以降低给水泵转速从而降低给水泵出口压力,这样能在锅炉出力降低的情况下降低给水泵功率,便于滑压调节在负荷变低的情况下经济性得到改善。

2)对汽轮机二段抽汽口进行改进。由于目前二段抽气口已经固定,只能通过调整汽轮机抽气口内部隔板来实现二段抽汽压力在0.5Mpa,抽汽温度在180℃左右。

4 降低厂用电率的措施

垃圾发电厂厂用电量主要包含:生活用电,生产用电。生活用电主要包括照明、空调等耗电。生产用电主要包含办公设施、生产照明、动力设备等耗电。由于电厂就是一个产生电能的工厂,在一般情况下为自给自足,当厂内不产生电能的情况下由外接保安电源提供。厂内的电力消耗主要在于动力设备的耗电,为此我们对机电装置进行改造,采用的节能型产品或先进产品。对动力消耗大的设备采用变频调节,比如给水泵、引风机。在减少动力设备耗电量的同时,建筑按照节能设计规范,增加光照和通风,减少照明和空调设备的耗电量。通过这些措施来降低厂用电率,节约电能。

焚烧垃圾措施范文第2篇

关键词:垃圾发电;工程造价;控制措施

1、前言

工程造价控制是全过程的,从项目决策、设计、发包以及实施阶段。现分别就项目的不同阶段,谈谈工程造价控制的措施和方法。

2、项目决策阶段工程造价控制措施

1)合理确定建设项目标准与经济规模。建设项目标准应结合当地经济发展水平,区别不同地区、不同规模、不同等级、不同功能,合理确定。标准定得过高,会脱离当地的实际情况和财力、物力的承受能力,增加造价,浪费投资;定得过低,将会妨碍技术进步,影响国民经济的发展和人民生活的改善。

2)合理选择建设地区与地点(厂址)。建设地区选择的合理与否,不仅影响着项目投资的高低,建设工期的长短,建设质量的好坏,还影响到项目建成后的经营状况。

3)合理选用工艺与设备。设备对于拟采用的工艺,应能满足垃圾处理量和相应国家排放标准要求。对提出的不同的工艺方案应反复比较,从中挑选最经济合理的工艺。要尽量选用国产设备,注意进口设备之间以及国内外设备之间的衔接配合问题,注意进口设备与原有国产设备、厂房之间的配套问题,注意从国外引进使用专有技术、技术诀窍或专利权的许可证及各种技术资料。

3、设计阶段工程造价控制措施

工程造价控制的关键在于施工前的投资决策和设计阶段,而在项目投资决策后,控制工程造价的关键在于设计。

1)强化意识,增强观念,重视资料的收集工作

设计单位和设计人员必须树立经济核算的意识和观念,克服重技术轻经济、设计保守浪费的倾向;把技术与经济、设计与概算有机地结合起来。设计人员在设计前,要充分了解项目建议书、可行性研究报告、设计任务书,了解水文、地质情况,了解新型建筑材料及性能。要主动地走出去,掌握现场情况。

2)积极推行限额设计与标准设计

所谓限额设计就是按照批准的设计任务书及投资估算控制初步设计,按照批准的初步设计总概算控制施工图设计,同时各专业在保证使用功能的前提下,按分配的投资限额控制设计,严格控制技术设计和施工图设计的不合理变更,保证总投资限额不被突破。标准设计是指经国家或省、市、自治区批准的建筑、结构和构件等整套标准技术文件图纸。由于标准设计是按共通性条件编制的,是按规定程序批准的,可供大量重复使用,因此标准设计的推行,一般都能使工程造价低于个别设计的工程造价。标准设计可使施工准备和定制预制构件等工作提前,并能使施工速度大大加快,既有利于保证工程质量,又能降低建筑安装工程费用。

3)实行设计的奖惩制度

在设计中引入风险机制,一旦突破相应的概算限额,则必须返工,返工费由设计单位自负。同时制定较为详细的、操作性较强的奖惩方案,奖励那些设计方案优秀、工程造价节省的设计,处罚那些因设计浪费而造成经济损失的设计,促使设计方认真研究优化设计,进行技术经济比较,在保证工程安全和功能的情况下采取新方案、新工艺、新设备,从工程静态总投资的节约额中计提一定比例的金额进行奖励,进而提高设计人员的工程造价控制意识,精心设计,把技术和经济统一起来。

4、建设项目发包阶段工程造价控制措施

发包阶段工程造价控制的有效手段是积极推行建设工程招投标制,具体应做好以下几方面工作。

1)合理确定工程标底

标底是招标工程的预期价格,是招标者对招标工程所需费用的自我测算和控制,也是判断投标报价合理性的依据。标底价格应由成本、利润、税金等组成,一般应控制在批准的总概算(或修正概算)及投资包干的限额内。编制一个合理、可靠的标底还必须考虑工期、质量、材料差价、招标工程的自然地理条件以及招标工程范围等因素。

2)通过招标方式选择施工单位

从招投标过程可以看出,所谓“标”主要是招标方与投标方对工程项目的施工图预算。如果双方施工图预算是吻合或是很接近的,则投标单位中标的可能性就大,反之中标的可能性就小。当前,除了施工图预算之外,施工单位的资质、信誉、管理水平等也是决定能否中标的重要因素。

3)对工程所需的材料和设备实行科学的采购供应和管理

应对建筑材料和设备的货源、价格建立信息网络,掌握市场行情,按施工图编制采购供应计划,争取在价格波动的低谷时购进材料设备;应尽量就近就地采购,综合考虑采购、运输、损耗、保管费用,严格管理,避免损失浪费。

4)严密工程承发包合同

通过招标投标选定了施工单位,即可签订建设工程承发包合同。合同的订立,使得工程造价进一步明确、清晰,投标书中已明确的合同条款在签订时不得更改,合同价即为中标价。合同价应尽量一次包死,不留活口。合同价若采用可调价格,则应约定调整范围。

5、建设项目实施阶段工程造价控制措施

1)制定合理的资金使用计划

为了控制实施阶段的工程造价,造价工程师必须制定资金使用计划,既要能保证工程建设有足够的资金不致因资金供应不足或不及时而影响工程建设的进度,又要尽可能不占用过度的资金减少利息的支出,减少资金筹措的困难。

2)认真做好施工组织设计方案的优化论证工作

应在保证质量的前提下,对各种施工方案进行技术上、经济上的对比分析,从中选出最能合理利用人力、物力、财力资源的方案。对承包商制定的施工组织设计进行优化,提出改进意见,以控制工程造价。

3)建设单位应按合同要求,履行职责,防止索赔事件的发生

为了控制工程造价,在工程施工中,建设单位应主动搞好设计、材料、设备、土建、安装及其他有关单位之间的协调与配合,搞好各个环节的衔接,不要给施工单位造成索赔条件。同时,建设单位可依据合同,对施工单位的工期延误、施工缺陷等提出反索赔。

4)加强施工阶段管理

重点应做好以下几方面工作:第一,在施工前认真做好图纸会审和技术交底工作。听取各方意见和合理化建议,及时变更设计,最大限度地减少施工中的图纸变更。第二,做好质量管理。一方面,加强工程用料的管理,不合格的坚决不用。另一方面,认真按规范施工,按规范检查验收,特别是隐蔽工程质量的检查验收,应严格控制施工现场的每一隐蔽工程签证。第三,做好进度管理。要合理安排施工顺序,按照工程施工本身的要求和内在规律,加强施工现场的组织协调,充分发挥现有机械设备的作用,搞好物资调运,确定劳动力、机械、材料及资金等的组合方式,以避免不必要的重复劳动,节省人力、物力消耗,降低工程成本。

6、结束语

综上所述,垃圾焚烧发电项目全过程造价控制是一项政策性、专业性、技术性非常强的工作。从编制决策阶段的投资估算,到初步设计概算,再到项目实施阶段的施工图预算、竣工决算,整个过程是由粗及细、由浅入深逐步分解和逐层控制的过程。

垃圾焚烧发电项目是一项社会公益事业,关乎千家万户,关乎子孙后代,是一项民心工程,因此,在国家倡导节约型社会,面对建设城市生活垃圾处理设施项目的背景下,建设方、投资方、设计方、施工方、监理方应当携手努力,重视项目全过程造价控制,降低成本,提高投资效益,共同推动我国垃圾焚烧发电建设项目的健康快速发展。

焚烧垃圾措施范文第3篇

【关键词】生活垃圾;填埋;焚烧;堆肥;现状;发展方向

1 生活垃圾处理发展概况

建设部《中国城市建设统计年报》显示,截止至2005年底,我国垃圾填埋、堆肥和焚烧的无害化处理能力所占比例分别为82.4%、4.7%和12.9%。

在1990-2005年期间,城市垃圾清运量年平均增长率为5.5%,城市垃圾量的增长稍快于城市人口的增长。80年代,人均垃圾产量为0.5~0.6kg/(人·d);90年代,垃圾产量为0.7~0.8kg/(人·d);21世纪初,垃圾产量预计为0.9~1.0kg/(人·d)。

从近10年来我国城市垃圾处理所发生的变化可以看出,城市垃圾取得的成绩和进步是明显的,特别是先进的垃圾处理技术开始逐步得到应用。例如,在近几年建设的许多填埋场中,为提高填埋场的防渗水平,采用高密度聚乙烯膜作为防渗材料;为提高填埋作业效率,一些大型的填埋场采用了填埋压实机;一些城市如杭州、广州、深圳等的填埋场开始对填埋气体进行回收利用。

垃圾焚烧处理从无到有,不断发展。深圳市于1985年从日本三菱重工业公司成套引进两台日处理能力为150吨/日的垃圾焚烧炉,成为我国第一座现代化垃圾焚烧厂。国内一些经济基础较好的城市如上海、广州、北京等都建设了较高标准的垃圾焚烧厂,这些焚烧厂多为通过利用国外资金、引进关键技术或设备、按照较高污染控制标准来建设的现代化大型垃圾焚烧厂。

堆肥处理是我国城市垃圾处理使用最早也是在早期阶段使用最多的方式。堆肥处理主要采用低成本堆肥系统,大部分垃圾堆肥处理场采用敞开式静态堆肥。“七五”和“八五”期间,我国相继开展了机械化程度较高的动态高温堆肥研究和开发,并取得了积极成果。

当前,垃圾处理的投入与垃圾处理的需求相比仍明显不足,垃圾处理的水平还很低,从总体上讲,城市生活垃圾处理还处于由粗放到处理的发展阶段。主要表现为垃圾堆放现象普遍存在,垃圾处理场的二次污染相当普遍。

2 城市生活垃圾特性变化

城市垃圾的构成特性与地理条件、经济发展水平、居民消费水平、消费结构以及城市居民燃气率等因素有关。我国城市的垃圾在产量迅速增加的同时,垃圾的构成及特性也发生了很大的变化。

我国地域辽阔,南北温差大,东西经济发展不平衡,燃料结构差别大,因此,我国的垃圾成分随地域而变,即使是同一城市,一年四季垃圾成分差别也大。但总的趋势是垃圾中有机物成分在增加,大城市垃圾中有机物接近50%,中等城市垃圾中有机物为30%~40%;无机物在减少,大城市垃圾中无机物为30%~40%,中等城市垃圾中无机物为50%~60%;垃圾成分的不同决定了不同城市采用的处理方法也不同,城市生活垃圾中有机成分占总量的60%,无机物约占40%,其中废纸、塑料。玻璃、金属、织物等可回收物约占总量的20%。

垃圾中的可燃物增多,可利用价值增大,因此随着今后我国大城市,尤其是北方城市随着城市燃气化率的不断普及,城市生活垃圾中的有机物含量及垃圾的热值将进一步增加。

居民生活水平和消费结构的改变不仅影响城市垃圾的产量,也影响着城市垃圾的成分。尤其是近十年来,随着改革开放的进一步深化,居民收人不断增加,人民的生活水平不断提高,包装产品的消费,以及废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物的消费不断增加。

包装废物的快速增长,是城市生活垃圾增长的重要原因之一。实际上垃圾中的废纸、金属、玻璃、塑料等绝大部分是使用后废弃的包装物。随着包装业的快速发展,商品包装形式越来越繁多,包装物的种类和数量增加很快,过分包装和豪华包装的产品比比皆是,这在大城市尤为突出。一次性的商品被广泛应用,增加了垃圾的产量。目前我国包装品废弃物约占城市家庭生活垃圾的10%以上,而其体积要构成家庭垃圾的30%以上。

3 城市垃圾处理现状分析

3.1 主要技术介绍

国内垃圾处理方法多种多样,主要有:填埋、堆肥、焚烧三种方法,另外还有热解、分选回收、综合处理方法。

3.1.1 填埋

填埋技术作为生活垃圾的传统和最终处理方法,目前仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法,2005年,全国共建有356座生活垃圾卫生填埋场,90%(含简易填埋)以上的城市生活垃圾采用填埋处理。根据环保措施(主要有场底防渗、分层压实、每天覆盖、填埋气导排、渗沥液处理、虫害防治等)是否齐全、环保标准能否满足来判断,填埋场大致可分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场三个等级。

1、简易填埋场(临时堆场)

基本上没有考虑环保措施,或仅有部分环保措施,也谈不上执行什么环保标准。严格来讲,目前我国仍有很大部分填埋场属于这个等级。这类生活垃圾填埋场为衰退型填埋场,在使用过程中它不可避免地会对周围的环境造成严重污染。

2、受控填埋场(准卫生填埋场)

有部分环保措施,但不齐全;或者是虽然有比较齐全的环保措施,但不能全部达标。目前的主要问题集中在场底防渗、渗沥水处理、每天覆盖等不符合卫生填埋场的技术规范。这类填埋场为半封闭型填埋场,也会对周围的环境造成一定的影响。

3、卫生填埋场(无害化处理场)

既有完善的环保措施,又能满足环保标准,为封闭型或生态型的填埋场。由于建设和运行费用目前在我国大部分城市尚难以接受,管理水平也有较大差距,所以真正意义上的卫生填埋场目前在我国仍较少。

3.1.2 焚烧

我国生活垃圾焚烧计数的研究和应用起步于八十年代中后期,全国现有各类生活垃圾焚烧厂50多座,综合目前我国生活垃圾焚烧技术应用的现状,大致可分为简易焚烧炉、国产化焚烧设施和综合型焚烧设施三类。

1、简易焚烧炉

简易焚烧炉工程规模较小,主要利用原有的煤窑或砖窑等改造而成,工艺简单、价格低廉,往往缺乏基本的供风和烟气处理系统,工作条件差,生活垃圾无法得以充分燃烧、污染物也不能达标排放。这类焚烧炉在我国还有一定的市场,主要在一些中小城镇应用,由于不能满足环保标准和燃烧条件,正逐步予以取缔。

2、国产化焚烧设施

工程规模中等,生产及配套设施相对比较简单,主要设备为流化床焚烧炉,建设及运行成本相对较低。目前在江苏、浙江等地已建成多座国产化生活垃圾焚烧厂,温州市东庄生活垃圾焚烧厂(炉排炉),绍兴市生活垃圾焚烧厂(流化床),无锡市生益多生活垃圾焚烧厂(炉排炉)是其代表。

3、综合型焚烧设施

综合型焚烧技术设备,是指把引进技术设备与国产技术设备有机结合起来的垃圾焚烧系统。其关键技术和设备从国外引进,工程规模较大,生产及配套设施比较完整,建设及运行成本较高。深圳市市政环卫综合处理厂,上海市江桥生活垃圾焚烧厂,上海市浦东御桥生活垃圾焚烧厂是其代表。

3.1.3 堆肥

生活垃圾堆肥在我国具有悠久历史,但堆肥处理率并不高,目前全国共有各类生活垃圾堆肥厂约70多座。在我国常用的生活垃圾堆肥技术大致可分为简易堆肥、好氧堆肥和厌氧堆肥三类。

1、简易堆肥

工程规模较小、机械化程度低、主要采用静态发酵工艺、环保措施不齐全、投资及运行费用均较低。简易高温堆肥技术一般在中小型城市应用较多。

2、好氧堆肥

工程规模相对较大、机械化程度较高、一般采用动态或半动态好氧发酵工艺、有较齐全的环保措施、投资及运行费用均高于简易高温堆肥技术。

3、厌氧堆肥

工程规模普遍较大,机械化程度相当高,一般采用湿式或干式厌氧发酵工艺,发酵周期可缩短至15~20天后,沼气收集后可用于发电等,生活垃圾资源化利用率较高,投资及运行费用高于好氧堆肥,占地面积少于好氧堆肥。厌氧堆肥技术在欧洲有较多的应用实例,国内上海等地则还能够在实施项目。

3.1.4 热解

热解法就是把有关固体废物(或液体废物)在无氧或少量氧的条件下加热至800~1000℃,获得高温气体的方法,同时还可以获得煤(焦油)再作化工原料,关于分解后剩余的以碳为主的残渣,可以作肥料、填坑物和固体燃料等。热解可在焚烧温度低的条件下,从有机物中直接回收燃料油、气,从资源化的角度论,热解比焚烧有利。

3.1.5 分选回收

城市生活垃圾分选回收技术较为可靠,资源化效果较好,分选出的资源化物质可以直接回收利用,该技术是许多发达国家基于分类收集基础上的首选处理技术。该技术选址较为容易,但有一定的噪声、臭气污染。城市生活垃圾分选回收技术环境可能存在分选效率低、经济效益不好的隐患,且分选后有较多残渣。

3.1.6 综合处理

城市生活垃圾综合处理技术是在克服单一处理方法缺点的基础上,采用填埋、堆肥、焚烧、分选回收等两种或多种方法相结合的方式去处理城市生活垃圾,从而避免和降低了因处理不当对环境造成的二次污染和资源的浪费,同时达到资源充分利用和无害化处理城市生活垃圾的目的;此外,该种处理方式能彻底处理城市生活垃圾,基本无二次污染。而资源的回收利用,正符合国家可持续发展的战略。事实上,城市生活垃圾综合处理技术是以社会、经济和环境协调发展为目标,并优化用多种管理、技术手段构筑的城市生活垃圾处理系统工程。综合处理技术内部各类单元处理技术根据应用的先后顺序,主要包括前处理、中间处理、后处理和最终处置等四道工序。事实上,组成这四道工序的主要单元处理技术包括填埋、堆肥处理、焚烧、回收利用四类。

转贴于 3.2 应用情况

我国城市生活垃圾无害化处理设施已由1990年的66座增加到2005年的471座,无害化处理量和处理率也分别由1990年的2122万t和2.3%,提高到2005年的256312万t和60.1%。

近年来综合处理已引起越来越多的重视,但迄今为止应用最广泛的仍是填埋、焚烧、堆肥三种方法,其中填埋法是我国城市生活垃圾处理的最主要方法,无论是大城市还是中、小城市都普遍采用;中、小城市采用堆肥技术较多,但处理规模较小,因堆肥销路等原因,有的已关闭;焚烧技术这几年在经济发达城市得到了迅速发展。

3.3 存在的问题分析

3.3.1 填埋场问题分析

大多数填埋场的设计、建设和运营仍存在很多问题,表现在:(1)设计理念比较落后,科技水平低,土地填埋利用率不高,占用了大量土地资源;(2)大部分生活垃圾填埋场缺乏有效的基础和边坡防渗措施;(3)由于生活垃圾中有机物含量和含水率往往高达50~60%,导致渗滤液产量大、浓度高,渗滤液处理达标排放或能够送城市污水处理厂处理后达标排放的填埋场较少,地下水污染地表水的污染事故不断出现;(4)填埋气体处理与利用系统刚刚开始发展,现有填埋场多为敞开式排放或通过竖井排放,简易填埋场的填埋气仍处于无组织排放状态,不仅引起了温室效应,造成安全隐患,而且也是产生恶臭的主要原因;(5)填埋场的封场一般都未进行生态恢复,由于缺乏封场和后续管理标准,缺乏相应的政策和法规,已经终场的生活垃圾堆体不能够合理地安全封场和持续维护。

3.3.2 焚烧问题分析

(1)对热值低、水分高、成分复杂的生活垃圾适应性不好。引进的炉排炉一般适应处理国外成份相对简单、低位热值高(一般都在1600kcal/kg以上),水分含量低的生活垃圾;(2)工程投资大。据统计,目前国内利用国外先进焚烧技术建造的焚烧厂普遍建设工程投资大,折合吨工程投资约50~75万元,而引进技术,关键设备国内生产的吨工程投资约35~45万元,技术和设备全国产化的吨工程投资只要25~30万元;(3)运行成本高。据统计,我国目前运转基本正常的国外技术建造的焚烧厂的运行费用为180~300元/吨;(4)飞灰没得到安全处置。除个别高水平建设和管理的焚烧厂外,其余焚烧厂飞灰处置没得到足够重视,大多填埋处理或作为建筑材料利用,安全隐患大。

3.3.3 堆肥问题分析

阻碍我国生活垃圾堆肥化发展的主要因素不是技术因素,而是非技术的经济因素,这表现在:(1)混合收集的生活垃圾杂质含量高,为保证产品质量而采用复杂的分离过程导致产品成本高,没有政府的补贴,是很难运行下去的;(2)一般堆肥厂的粗堆肥产品只能作为土壤改良剂,其销路取决于堆肥厂所在地区封条件的适宜性,在粘性土壤地区,特别是南方的红黄粘土、砖红粘土、紫色土地区有较好的销路;(3)堆肥厂产品的经济服务半径一般较小。质量较差的粗堆肥产品一般只能就近销售,利用粗堆肥产品制造的复合肥,其销售也面临一般化肥和复合肥的竞争;(4)生活垃圾处理的连续性和堆肥产品销售季节性之间存在的固有盾,也会增加生活垃圾的处理成本和堆肥产品的生产成本。

因此,虽然个别大型生活垃圾堆肥处理厂和一些不定期地运行的、简易小型生活垃圾堆肥厂产品有销路,近几年国内建成的大多数堆肥厂,实际上均不能正常运行。

4 生活垃圾处理技术发展方向

根据我国实际情况,现实的生活垃圾处理技术发展方向必须面对混合收集的、可回收物质含量和热值低、垃圾含水率和可生物降解的有机物含量高的生活垃圾。远期(2015年后)可考虑实现了分类收集基础上的垃圾处理技术。

1、发展生活垃圾综合处理技术

我国生活垃圾的特性决定了很难有一种垃圾处理技术能对其进行有效的处理,必须采取多种技术对其进行综合处理才能达到减量化、无害化和资源化。但是,这需要在一个新的基础上去考虑综合处理模式中各种技术的地位和作用。

针对我国混合收集垃圾的特点,将生物处理技术作为填埋或焚烧的预处理技术,是解决我国垃圾处理难题的一种有前途的技术组合。近10年来,机械生活处理技术在欧洲作为填埋处理或焚烧处理的预处理技术得到了快速发展,已经出现了机械生物处理——卫生填埋、机械生物处理——焚烧发电等一些综合处理的趋势。

2、生活垃圾填埋技术标准化、规范化、环保化、国产化发展

主要表现在以下几点:(1)填埋气导排技术在生活垃圾填埋场得以普遍采用并不断完善,同时填埋气回收利用技术在取得经验的基础上扩大试验范围;(2)大、中城市的生活垃圾填埋场基本上能做到每天覆土。覆盖材料除粘土外,新型替代覆盖材料的研制工作也取得进展,并在部分缺少覆盖土来源的生活垃圾填埋场试点应用;(3)在引进、消化的基础上,开发出压实机等新一代的国产化填埋专用机具,用于生活垃圾填埋场并取得较好效果;(4)国产化人工合成防渗衬底材料的质量有较大的提高,设置人工合成防渗衬底的生活垃圾填埋场不仅仅局限于个别示范工程;(5)生活垃圾渗滤水的处理技术多样化并取得实质性进展;(6)发达国家普遍采用的好氧填埋技术,在部分示范工程中率先得到应用;(7)在大城市中,生活垃圾经过回收利用、堆肥、焚烧等方法处理后进入填埋场作最终处理。

3、生活垃圾堆肥技术机械化、国产化,堆肥产品高附加值发展

主要表现在以下方面:(1)生活垃圾堆肥厂的机械化水平和堆肥质量有明显提高;(2)堆肥产品中的重金属和碎玻璃等杂质的含量得到有效控制;(3)国产化有机复合肥成套生产技术与设备进一步完善,生活垃圾堆肥厂中生产有机复合肥和颗粒肥的比例将逐步提高;(4)采用机械化动态发酵工艺和利用有效菌种快速分解的新型堆肥技术,在部分城市得到应用并逐步推广;(5)由于具有良好的减量化和资源化效果,生活垃圾堆肥技术将重新得到重视,生活垃圾堆肥处理的比例将逐步增加。

4、生活垃圾焚烧技术国产化、环保化、资源化发展

主要表现在以下方面:(1)我国城市生活垃圾的低位热值稳步提高,低热值生活垃圾焚烧技术的工艺进一步完善;(2)新一代国产成套生活垃圾焚烧设备的开发取得成功,并在部分中、小城市形成一定的市场。单台处理能力200t/d以下的生活垃圾焚烧设备将以国产化为主;(3)生活垃圾焚烧厂的二次污染特别是尾气的净化技术取得突破,同时人们对二恶英等污染物的关注程度愈加提高;(4)生活垃圾焚烧余热的综合利用技术得到提高,焚烧发电将继续得到政府在政策和税收方面的支持;(5)生活垃圾焚烧厂将向大型化方向发展。由于国产化率和管理水平的提高,其工程投资和运行成本将得到控制;(6)生活垃圾焚烧技术将稳步发展,生活垃圾焚烧处理的比例将逐步上升。未来几年内在部分城市将建成若干个和国外接轨的生活垃圾焚烧厂。但在我国全面推广的条件尚不具备。

5、分类收集、分类处理逐步推行

生活垃圾作为一种取之不尽的再生资源将逐步得到重视,垃圾分类收集、分类处理方式在我国大、中城市中逐步推行,主要途径如下:(1)对一次性物品的限制使用初见成效,同时产品包装行为进一步规范,过度包装逐步减少;(2)净菜进城工作逐步被市民认可,生活垃圾中易腐有机物的比例逐步下降;(3)有关生活垃圾减量化、资源化的地方性法规将陆续出台,生活垃圾回收利用工作将纳入依法管理的轨道。与垃圾分类收集相适应,生活垃圾回收利用技术将得到重视,垃圾分拣中心和资源化利用工厂等配套设施,将在一部分城市率先建成,许多城市会将此提到议事日程。生活垃圾中回收利用的比例将逐步增加,并带动废品回收业和相关产业的发展。

5 结语

从系统管理的角度出发,抓好垃圾源头减量工作,尽量少产生垃圾,将已产生垃圾最大程度回收利用,再通过卫生填埋、堆肥、焚烧制能等工程技术措施减容及进一步资源化,是符合循环经济和可持续发展要求的做法。

综合分析垃圾处理技术的可靠性、经济性、实用性和所能达到的无害化、减量化、资源化效果等方面,卫生填埋、焚烧、堆肥都有各自的优缺点和适用条件,在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、资源利用和综合治理的原则下,采用三种主要方法适当组合,能取得更大的环境效益。依据科学发展观和循环经济的理论,按照可持续发展的要求,我国现阶段垃圾处理工艺选择的总体思路是:巩固完善现有的卫生填埋技术,稳步发展焚烧处理技术,充分重视生物处理技术,探索和鼓励资源再利用和综合处理技术。

参考文献

[1] 王均奇, 施国庆. 我国城市生活垃圾产业的发展现状与对策研究[J].生产力研究, 2007, (1):99-100.

焚烧垃圾措施范文第4篇

[关键词] 生活垃圾 焚烧发电 烟气净化 二英 监管

1 前言

生活垃圾焚烧过程中会产生毒性很强的致癌物质――二英,国内外由此也引发了不少二英污染争议或。本文对二英特性进行了回述,对垃圾焚烧技术和二英产生的可控性作了简单介绍,并对尾气达标排放对周边空气环境的影响作了定性分析。

2 二英[1,2,3]

二英是一类三环芳香族有机化合物异构体的统称或俗称,主要包括氯二苯并二英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)两大类,共有239种异构体,其中四氯二苯并二英(2,3,7,8-TCDD)毒性最强。由于二英产生和分布的离散性很大,其检测技术难度很大。

2.1 二英特性

二英的主要特性:(1)在标准状态下,呈无色无味的固态,蒸汽压很低,一般环境温度下极不易从表面挥发;(2)熔点约为303~305℃,常存在于空气、水和土壤中;(3)极难溶于水,但可溶于大部分有机溶剂;(4)化学性质非常稳定,基本不与其他物质起化学反应,温度高于705℃才开始分解;(5)毒性大,毒性约为氰化物100倍以上,为砒霜的500~900倍。

2.2 二英来源

二英是有机物与氯或含氯物质一起加热就会产生的化合物,它是一种普遍的化学现象,常常以微小颗粒存在于空气、土壤和水中。二英主要来源:(1)火山爆发、森林大火、土壤微生物和大气中发生的光化学反应等自然现象;(2)、石化、冶金、食品、医药、农药、纺织、造纸、烟草和皮革等工业生产;(3)废油提炼和焚烧、工业固废的焚烧;(4)生活垃圾的焚烧(据美国2002年的调查,约占总来源的1.09%);(5)消毒剂、杀虫剂、洗涤剂、除草剂等的日常使用;(6)使用含氯清除剂处理的汽车尾气。

据20世纪90年代初日本对二英在大气环境浓度的调查[3]可知,工业区附近居民区浓度为0.02~2pgTEQ/m3,大城市居民区为0.00~2.6 pgTEQ/m3,小城市居民区为0.00~1.9 pgTEQ/m3,大气本底浓度为0.03pgTEQ/m3。

种种事实表明:二英来源广泛,已成为人类必须面对的现实问题。据资料[3]表明:大多食品均含有二英,人体摄取的二英90%是来自食物链,具体见表1所示。

2.3 相关标准

在对二英毒性研究的基础上,国际上对其限量制定了以下标准:

2.3.1人体每天允许摄入量(TDI)标准

TDI(Tolerable Daily Intake)指从人体健康的角度出发,把人的一生所能耐受的量分解为1日、体重1kg所能摄取的量。目前,我国尚未制定TDI标准。

2.3.2世界卫生组织(WHO)标准

通过呼吸对人体健康产生影响的限值为0.4pgTEQ/kg.d

体重,为人体每日最大允许摄入量4pgTEQ/kg体重的10%。

2.3.3欧盟有关食品中二英限量标准

表3 欧盟有关食品中含二英限量表 单位:pg-TEQ/g脂肪

食品名称 反刍动物 家禽 猪肉 肝脏制品 鱼虾等水产品 鸡类制品 奶制品 动物性脂肪

或混合油 植物油

和脂肪 可食用海洋动物油

允许值 ≤3 ≤2 ≤1 ≤6 ≤4 ≤3 ≤3 ≤2 ≤0.75 ≤2

2.3.4欧盟有关饲料中含二英残留限量修订标准(2005年7月29日)

表4 欧盟有关饲料中含二英残留限量标准 单位:ng-TEQ/kg

饲料名称 最高残留量 饲料名称 最高残留量

植物源性饲料(除油及副产品) ≤1.25 鱼油 ≤24

植物油及副产品 ≤1.50 含≥20%油脂的鱼水解蛋白 ≤11.0

矿物源性饲料材料 ≤1.50 粘合剂和抗黏结剂类的添加剂 ≤1.5

动物脂肪(含乳及蛋类脂肪) ≤3.00 微量元素化合物类的添加剂 ≤1.50

陆生动物产品(含乳及蛋类脂肪) ≤1.25 除动物毛皮外合成饲料 ≤1.50

蛋及蛋制品 ≤1.25 鱼饲料、宠物饲料 ≤7.00

鱼和水生动物及产品副产品 ≤4.50

2.3.5垃圾焚烧烟气排放标准[3]

表5 垃圾焚烧烟气中二英排放浓度标准 单位:ng-TEQ/Nm3

另外,联合国环境规划署:具备先进的焚烧设施、完善的APCS生活垃圾焚烧厂二英排放因子≤500ng-TEQ/t.垃圾。

3 国内生活垃圾焚烧发电与烟气治理

目前,我国人口约13.4亿,城镇人口近6.24亿,一年将产生2.05亿吨生活垃圾。以垃圾热值约5000kJ/kg计,可折合0.171kg标煤的热值。如果有50%垃圾用于焚烧发电,这将相当于全国可一年节省3500万吨标煤,能发2848亿度电。因此,垃圾焚烧发电是符合低碳政策的处置方式。

早期我国也曾引进国外带垃圾分拣等预处理措施的焚烧发电工程技术,想从源头上减少如PVC等含氯的有机物入炉,从而减少二英的产生,但实际操作中并不尽人意。在国内,目前还难以做到垃圾分类投放收集。

我国垃圾焚烧处置起步晚,但起点高,建设的垃圾焚烧发电厂排放浓度均按低于0.1ng-TEQ/Nm3标准设计。经多年来的研究和实践,我国在引进消化国外技术的基础上已掌握了生活垃圾焚烧技术,并研发出符合我国国情的生活垃圾焚烧发电及烟气治理的成套新技术,完全有能力把二英的排放控制在欧盟标准0.1ng-TEQ/Nm3以下,甚至更低。

3.1 烟气净化处理措施[1]

为尽量减少垃圾焚烧过程产生的二次污染,不仅在焚烧和灰渣烟气治理工艺上,而且在设备选用上均采取了相应有效的治本和治标的措施,具体如下:

3.1.1治本措施:让垃圾充分燃烧

3.1.1.1保证烟气在高温区燃烧≥2秒

采用专用城市生活焚烧炉,目前主要选用机械炉排炉,垃圾在炉排上行进过程中能充分翻滚松动,加快高温分解;足够大的炉膛保证可燃物质与空气有充分混合燃烧,并让烟气在850℃以上的炉膛及二次燃烧室内的停留时间不小于2s,使二英得到充分分解破坏。

3.1.1.2保持炉膛高温

正常炉温靠垃圾焚烧维持,另设置辅助燃烧器、二次风(或烟气再循环),使炉膛温度始终保持在850℃~1200℃之间,既有效分解破坏二英,又抑制燃烧性NOx的产生。

3.1.1.3提供合理风量,提高入炉热风的温度

从垃圾仓抽来的空气(带臭味的一次风)经低高两级蒸汽预热后,温度可达230℃左右,从焚烧炉炉排底部吹入,靠三段炉排间的不同间隙或风量调节门合理布流进入炉膛,维持空气过剩系数1.6~2.1之间,使垃圾燃烧得更理想,更充分。

3.1.1.4采用专用的余热锅炉

为避免烟气通过省煤器500℃~300℃区间重新合成二英,余热锅炉设计时,尽量缩短烟气在此区间的停留时间,减少二英的二次合成。

3.1.1.5采用计算机自动控制

为使工艺参数得到保证,实现3T技术,焚烧炉的焚烧过程由ACC软件包进行实时自动控制,全厂采用DCS和上位机集散控制系统。

3.1.2 治标措施:烟气净化和飞灰固化

3.1.2.1脱酸

省煤器出来的烟气进入脱酸塔,采用喷干石灰粉或石灰浆或石灰水方法先去除烟气中的酸性气体,同时喷水降温,使烟气温度降到150℃左右进入布袋除尘器。

3.1.2.2活性炭吸附二英和重金属

在脱酸塔与布袋除尘器之间的烟道适当的位置横向喷入活性炭粉,让活性炭粉随烟气湍流过程中吸附烟气中重金属和二英,布袋拦截后,净化后的烟气由引风机送入烟囱高空达标排放。

3.1.2.3飞灰固化

吸附二英和重金属后的飞灰属于危险固体废弃物,按国家技术要求进行固化,而后卫生填埋处置,以免发生二次污染。

3.2 脱氮与渗滤液及恶臭措施

为了尽量减少对焚烧厂周边环境的负面影响,通常工程设计有一套完整的脱氮与渗滤液处理及脱臭设施,采取主要措施有:(1)焚烧炉设计中已预留喷氨脱氮装置安装位置,日后采取合适措施进一步除氮;(2)垃圾渗滤液收集后,一般采取以UBF+MBR+NF为主工艺进行达标处理;(3)垃圾车封闭进厂,卸料大厅和垃圾仓等凡产生恶臭的部位均采取负压密封,臭气吸入一次风入炉烧掉,故障时局部喷洒植物除臭剂,再经活性炭吸附脱臭后,引到烟囱高空排放。

4 烟气达标排放对周边环境的影响

我国垃圾焚烧发电厂烟气排放标准定为1.0ng/Nm3,实际工程设计中早已采用0.1ng/Nm3排放标准,实际排放低于0.1ng/Nm3。据估算,每吨垃圾焚烧过程产生的烟气量约为3500~4500Nm3,焚烧每吨垃圾产生的二英不超过450ng,达到联合国环境规划署500ng/t的要求。

烟气在一定压力下,以一定的速度和温度冲出烟囱向四周扩散,受到日照、云层、气流等气象因素的影响,是一个非常复杂的物理过程。研究表明:烟气光靠分子扩散速率非常慢,主要靠大气湍流扩散,后者比前者扩散快105倍以上[2]。

垃圾焚烧发电厂烟囱排烟属于高架连续点污染源,以顺风向为x轴正方向,污染物按正态分布,高斯扩散模式公式有:

由式(3)可知,地面轴线扩散浓度与烟囱排放二英量Q成正比,与平均风速成反比,在一定范围内烟囱越高、扩散浓度越小,且{Q’/πuσyσz}随x增大而减小,而exp[-(H2/ 2σz2)]随x增大而增大。两项共同作用结果:在地面x轴线上,污染物排放源附近排放浓度接近于0;而后沿顺风向的x轴不断增大;在离源点某处扩散浓度达到最大值Cmax;此后逐渐减小,且当x∞时,C0。

由于σy、σz是受x和气象条件、地形地貌等因素的影响,难于取值。本文选用帕斯奎尔(Pasquill)扩散曲线法确定σy、σz。该法依据云量、云状、日照和风速等因素,大气的扩散稀释能力可分为A~F六个稳定度级别,并给出每个稳定度级别的σy和σz。

本文以单台炉处理垃圾能力为300t/d为例,排放浓度为0.1ng/Nm3,烟囱有效高度为100m,10m高处平均风速为3m/s代入相应的σy、σz数值及其他参数,即可求出不同稳定度级别下的下风地面上可能出现的最大扩散浓度及其分布位置,如表6所示。

表6 下风向地面轴线最大扩散浓度及其分布

从表6可知:地面下风向轴线最大扩散浓度≈4.81×10-5 ng/m3≤10-4 ng/m3=0.1 pg/m3,每天呼吸进入人体的二英量≤2.6pg,显然小于WHO允许值。因此,烟气达标排放后,即便在下风向,对人体健康也是安全的。需说明的是,遇到大气有上部逆温层的扩散型、漫烟型的扩散和微风的扩散等特殊情况,对式(2)、式(3)还需进行修正以符合实际,但总的趋势不会改变。

5 结论及建议

采用垃圾焚烧发电方式处置生活垃圾,目前仍是较好选择。只要在建设和运营过程按照技术要求做,科学管理,监管到位,二英产生是可控的,烟气是可以实现达标排放的,对人体健康是安全的。在此,进一步建议:

5.1 把好环境评价关。环评单位应根据地形地貌、气象条件、建设规模、污染物组分、源强、环境背景等,实事求是地对污染物扩散模式进行科学评估,为工程可行性研究报告及设计提供准确的依据和参数。

5.2 把好工可关。设计单位应根据项目环评报告书,编制切实可行的工程可行性研究报告书,具体落实环评中提出的每一个要求,并制定相应措施。

5.3 把好初设关。初设要全面具体落实环评和工可提出的所有要求,不仅在工艺上,而且在设备选型上采取有效措施保证环评和工可标的实现。

5.4 把好实施关。由于环评、可研和初设深度有限,与施工图设计尚存在诸多的变数。在设计和监理行业买方市场的情况下,大量不是技术层面的问题,而是业主或经营者的职业道德和良心问题。

5.5 鉴于市政工程关乎民生的特殊性,建议主管部门“一竿子插到底”,实行问责制。

5.6 运营中加强监管。环保部门对重要环节应实施在线监控和现场随时抽查,制定奖罚制度,出台相应的政策法规或规定,实施真正有效的监管。

5.7 不宜建大型垃圾焚烧发电厂。由式(1)、(2)和(3)可知,污染扩散浓度与源强Q成正比。从经济技术综合比较,笔者认为:不宜集中建设垃圾焚烧发电厂,其总规模不宜大于2000t/d。

参考文献:

[1] 马广大.大气污染防治工程[M].北京:中国环境科学出版社, 1985.

焚烧垃圾措施范文第5篇

关键词:城市垃圾;焚烧管理;难点;对策

中图分类号:K915文献标识码: A

随着经济的迅速发展和城市化进程的加快,我国大多数城市承受着城市垃圾带来的巨大的环境压力。焚烧技术作为一种可同时实现城市垃圾减量化、无害化和资源化的垃圾处理技术,已成为我国部分城市垃圾处理的首选技术。因此,有必要在引进、学习、消化和掌握国外焚烧技术,分析我国现有焚烧技术和装备的优缺点的基础上,综合考虑我国城市垃圾现有的焚烧特性及变化趋势、国家环保标准的要求、经济承受能力和市场前景,加速技术引进和消化,或研究开发有自主知识产权的焚烧炉及其技术。尽管从更广泛的社会利益视角看,垃圾焚烧场的修建是正当且必需的,这种处理方式因其具有显著的减容化、稳定化和无害化越来越受到重视,一定程度上可以缓解“垃圾围城”的困境。

1 焚烧技术的应用及发展状况

1.1 国外焚烧技术及设备

国外垃圾焚烧处理起步较早,已发展了约100a,处理技术工艺和设备已较为成熟。目前的焚烧方式主要有:层燃方式、流化悬浮燃烧方式和沸腾悬浮燃烧方式。用于垃圾焚烧处理的焚烧炉型有:机械炉排焚烧炉,热解焚烧炉,旋转窑焚烧炉和流化床焚烧炉。虽然从燃烧方式看,流化床有很多优点,但在用于处理城市垃圾时存在很多问题,在很多国家使用受到限制;旋转窑焚烧炉主要适宜处理危险废物,在城市垃圾的处理中应用不多;目前使用较多且单炉处理容量最大的还是机械炉排焚烧炉,常用的有马丁炉排炉和滚筒炉排焚烧炉等;而从烟气污染控制来看,热解焚烧炉有很大的优点。

1.2 国内焚烧技术及设备

我国城市垃圾焚烧技术始于80年代末,在90年代后期得到了迅速发展,现在全国有30多家生产商、研究单位和大专院校在研究开发各种焚烧技术及设备。目前国内正在使用或研究开发出的焚烧炉,或借鉴国外已有的焚烧炉,引进或仿制国外80年代的炉型与设备系统;或以一般燃煤锅炉或其他工业炉窑为参照,将这些燃烧技术和工艺移植过来进行垃圾焚烧处理。

2 城市居民视角下政府垃圾焚烧管理困难的原因分析

2.1 当地居民对垃圾焚烧的担忧过大

垃圾焚烧会产生如二f英、底灰和重金属等污染物,不仅污染周围环境,而且对周围社区居民的健康财产造成威胁。而且,垃圾焚烧设施给当地居民造成的负面影响不仅仅是健康方面,之后还会延伸为经济、社会和心理等方面的影响。

2.2 地方政府对垃圾焚烧管理决策考虑不充分

地方政府在对垃圾焚烧管理决策时,如对当地居民进行利益损失补偿机制的制定等,一般仅涉及到垃圾焚烧对当地居民产生的直接影响,而未能充分考虑垃圾焚烧带来的间接潜在影响。当地居民由垃圾焚烧带来可观测到的身体健康影响产生的信仰,不仅包括身体健康方面,而且辐射到经济、社会和心理等方面。如对当地居民的房屋财产价值利益损失、社区景观的破坏导致旅游业收入降低等,地方政府可能就没有考虑。而在其他方面的政策制定上也存在类似欠缺的考虑,致使当地居民的利益受损得不到合理补偿,因而地方政府对垃圾焚烧管理制定措施就会遭到很大抵制,难以实施。

2.3 居民未能有效参与垃圾焚烧项目的运作,导致信任危机

决策程序不开放,决策始终于行政部门内部,导致居民对攸关切身利益的项目运作没有真正的参与权、决定权,因而居民的利益需求无法体现在政府决策上。如果当地居民未能有效参与垃圾焚烧项目的运作,那么其由垃圾焚烧带来的身体健康影响辐射到经济、社会和心理等方面的影响,地方政府在对垃圾焚烧管理决策时就会容易忽视,决策就难以奏效。而且,政府主管部门给居民的汇报中往往是各种污染物指标监测符合标准要求,而实际中居民看到的却是垃圾焚烧设施外早晚排放浓烟,周围社区更是气味熏天。居民多途径、多方式的反映二次污染问题,却始终得不到满意解决方案,导致居民质疑政府的公信力,对于政府制定的管理措施当然予以抵制。

3 解决对策及其建议

3.1 主要对策

根据上述原因分析,可以得出问题的关键是当地居民在经受垃圾焚烧设施带来健康危害之后,由身体健康影响辐射到对经济、社会和心理等多方面的担忧,导致当地居民强烈反对垃圾焚烧,地方政府对垃圾焚烧管理政策也就难以奏效。如果地方政府能找到垃圾焚烧设施对当地居民产生其他诸方面担忧的身体健康影响,并且制定相关政策予以改善,将会在很大程度上减弱垃圾焚烧设施对当地居民的影响辐射效应,降低其对垃圾焚烧设施的担忧,将会大大增加政府决策的效果。

( 1) 首先,政府部门在对垃圾焚烧设施附近居民进行调研时,须承认当地居民对垃圾焚烧一些直观和潜在影响的担忧,而不是去争论或否定其对这些担忧的理解。这样,会减低居民的焦虑和恐慌。

( 2) 其次,根据当地居民对垃圾焚烧设施的担忧态度,逆向推理找出导致这些担忧态度的影响。通过倾听居民对焚烧设施直观上的担忧,并予以交流来确定潜在放大的信仰效应,来了解居民反对的根本原因。

( 3) 最后,政府部门应予以认可,并继续追问居民对这些信仰背后的身体健康影响。如垃圾焚烧炉的哪些特征让其产生对农作物的担忧,农民会提到农场附近的垃圾反应堆和焚烧炉产生的浓烟。

3.2 建议

地方政府应尽量降低当地居民对垃圾焚烧的担忧,制定管理政策时应考虑充分,并建立利益相关居民有效参与监管机制,才能有效解决城市垃圾焚烧管理的困境。

(1)充分考虑政策的制定与管理

地方政府在对垃圾焚烧管理决策时,要充分考虑垃圾焚烧带来当地居民的间接潜在影响,多方面补偿当地居民损失的利益,才能使其认可并支持政府部门在垃圾焚烧设施的管理,改善城市“垃圾围城”的困境。

(2)建立利益相关居民有效参与监管的机制

政府部门对垃圾焚烧设施的监管,有必要向潜在受害者的周围居民全方位开放,以接受利益相关居民有效参与监管。因此,政府部门不仅可以了解当地居民的利益需求,以完善管理政策的制定,而且很好地降低当地居民对垃圾焚烧的担忧,建立双方良好的信任关系,能更好地推进城市垃圾处理进程。

4 结语

在我国推广垃圾焚烧处理技术的关键, 是积极研究开发具有自主知识产权的、经济高效的焚烧炉并实现国产化。要满足尾气排放标准, 降低焚烧系统投资和运行费用的关键是使垃圾及其产生的燃烧烟气中的有毒有害有机物充分燃烧焚毁。面对城市垃圾焚烧管理的困境,政府需要改变决策模式,更多的从当地居民的角度考虑,并对其损失予以多方面的补偿。降低居民对垃圾焚烧的担忧程度,制定完善、合理的政策措施,才能提高垃圾焚烧决策的效果,从而更好地推进城市垃圾处理进程。

参考文献:

[1]刘东,李璞. 我国城市生活垃圾焚烧存在的问题与对策分析[J]. 生态经济,2012(5):165-170,176.

[2]李夫振,周少奇,林奕明. 垃圾焚烧飞灰中不同粒径的毒性特性[J]. 环境工程学报,2013,7( 2) :684-688.