我国生活垃圾焚烧处理技术回顾与展望-环境生态论文

我国生活垃圾焚烧处理技术回顾与展望-环境生态论文

我国生活垃圾焚烧处理技术回顾与展望

摘要从生活垃圾焚烧厂在我国的发展以及焚烧技术在国内的应用情况进行回顾，并针对垃圾焚烧产生的废气、废液、废渣提出相应的污染物控制方案。国内垃圾焚烧已从“达标生产”向“蓝色焚烧”发展，清洁焚烧已成为垃圾焚烧技术发展的首选方向，新技术和新思维将进一步指导生活焚烧厂的规划、建设和运营管理，同时垃圾焚烧行业的健康发展，也需政府、企业和公众的共同努力，以期建成社会友好型的智能化垃圾焚烧厂‘，消除公众的“邻避”疑虑。

关键词生活垃圾；垃圾焚烧；焚烧发电；焚烧厂；邻避；蓝色焚烧

■文，张益

我国垃圾焚烧发展概况

我国生活垃圾焚烧厂的发展历程回顾

随着我国城市生活垃圾焚烧行业的逐步发展推进，垃圾焚烧厂的投运数量逐年增加，已由2000年之前的2座快速增加到2015年底的224座，总焚烧规模达到20.78万吨／日，约占无害化处理能力的40%，垃圾的处置能力得到大幅提升。

从垃圾焚烧厂投运分布情况来说，东南部沿海地区设施建设进度明显领先于中部、西部地区，其中浙江、山东、江苏、广东、福建在焚烧设施数量和焚烧设施处理规模上居于全国前列，这五个省份共计已建有129座焚烧设施，占全国焚烧设施总量的57. 6%，该比例远超过中部、西部地区。

“十二五”期间大量的焚烧厂投入使用。由图1可知，截止到2 0 1 5年底，我国城市在“十二五”期间共投运生活垃圾焚烧设施129座，占总投运数

量的一半以上。

“十二五”规划的垃圾焚烧厂大部分都进入了启动阶段，焚烧厂的高速建设将延续至“十三五”。之所以”十二五”期间垃圾焚烧厂的数量出现明显增长，主要有以下几个方面的原因：一是垃圾围城的困境，填埋场容量日趋减少且无新地，使得各地政府亟切需要寻求一种立竿见影的减量化处置手段，垃圾焚烧技术符合这种要求；二是垃圾焚烧行业经过前期十几年的摸索，在技术上已日渐成熟；三是国家对垃圾焚烧持支持态度，这从业企业的数量和预备资金规模相对充足均可看出；四是国家对环评审批流程等各种程序相对以前更简化便捷，这样缩短了整个工程建设周期。

焚烧技术的发展及应用情况

目前国内主要垃圾焚烧技术为炉排炉技术和流化床技术，这两种技术的主要特点可参考表1。

国内的炉排炉技术主要可分为三大发展阶段，第一阶段主要是直接引进国外原装先进炉排炉技术，项目地主要集中在广东、江浙沪等地。第二阶段主要为引进国外技术并国产化，主要参与企业有重庆三峰、深能源、上海环境、上海康恒、光大国际及广环投等知名企业。第三阶段主要形式为自主研发，这些企业主要是浙江伟明、杭州新世纪、光大国际、绿色动力及安徽盛运等知名企业，伟明的往复多列式炉排炉技术在2000年10月份应用在温州东庄项目上，而杭州新世纪的二段往复式炉排炉技术于2003年4月即在温州临江项目上得到应用。判断一个地方适合用炉排炉技术还是流化床技术需要因地制宜，比如北方垃圾干、煤渣多使得热值低，流化床相对合适；南方垃圾湿，有机物含量高，热值相对高，炉排炉较合适。

垃圾焚烧污染物的特点及控制技术

与垃圾焚烧相关的污染物主要分为固、液、气三态，其中固体污染物主要

包含炉渣和飞灰，尤其是飞灰因含有大量的重金属和二噁英类剧毒物质而被列为危废。液体污染物主要是垃圾坑内的渗滤液，渗滤液属于高浓度有机废水，需要通过专门的多道净化工艺才能达标排放。气体污染物主要是燃烧过程中产生的酸性气体(HCl)和SOx.氮氧化物、烟尘、重金属和二噁英等，经过烟气净化系统处置后排人大气，气态污染物排放标准需满足新国标《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485-2014)，现在越来越多项目的设计和运行都已参照欧盟2000的排放标准执行。

针对炉渣，目前主要处置手段是在回收废旧金属的预处理前提下制作环保砖，也可用于路基材料。如2016年3月南京浦口第一条由垃圾焚烧后产生的炉渣做为路基材质的公路正在建设中。由炉渣作为路面基层材料，不仅减轻因垃圾填满产生的土地占用，同时路面强度更高、成本更小。作为危废的飞灰，日本最初用高温熔融技术使飞灰变成玻璃态固体，从而将重金属固定，二嗯英也在高温环境内被彻底分解。但由于熔融技术成本高且有一定的安全隐患，故而发展为后来的“水泥固化+螯合剂”稳定化组合技术，成本较低且操作相对方便。螯合剂主要分为有机螯合剂和无机螯合剂即磷酸，螯合后的飞灰可将重金属和二嗯英锁在其内部，再通过水泥固化即可安全填埋，需满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)的相关指标要求。

垃圾渗沥液产生量主要受进厂垃圾的成分、水分和贮存天数的影响，国内同类垃圾焚烧发电厂垃圾渗沥液的调查表明，渗沥液产生量约占进厂垃圾总量的10%～30%。垃圾焚烧厂渗沥液具有以下几个主要特点：’污染物成份复杂多变、水质变化大，有机污染物浓度高（COD浓度高），氨氮浓度高，重金属离子与盐份含量高等。目前，用于废水处理的工艺很多，但由于渗沥液的浓度高和成分复

杂，对处理工艺提出了特殊的要求。通常而言，垃圾渗沥液的基本处理工艺在充分利用生化处理的经济优越性的原则上，还需将几个不同的处理工艺单元进行优化组合，从而取得经济和社会生态的双重效益，因为仅仅依靠单一的处理工艺很难达到严格的出水要求或者对产生残余物的再处置要求。生物法是废水处理中最常用的一种方法，由于其运行费用相对较低、处理效率高，不会出现化学污泥等造成二次污染，因而被世界各国广泛采用。具体的工艺形式有厌氧生物处理和好氧生物处理。硝化（好氧）和反硝化（缺氧）生物处理在渗沥液处理中得到越来越多的应用，通过硝化与反硝化进行生物处理可以通过生物降解去除COD、BOD 和NH3-N。近年来，发展最成功和目前应用趋势最好的一类是膜技术的应用，包括超滤、纳滤(NF)和反渗透(RO)等，采用膜技术其优点是出水水质较好，可以达到较高的排放要求。根据渗沥液的水质特点及招标所要求达到的排放标准，单纯的生物法出水一般稳定性相对较差，不能满足需要，应结合膜技术对经过生物法处理后的残留污染物进行处理。目前常用的工艺技术为“厌氧十膜生物反应器(MBR)+纳滤十反渗透(R0)+浓缩液处理系统”(见图2)。