固體廢物焚燒和熱解

1、問題提出？1、垃圾焚燒廠進居住區(qū)引爭議2009-11-09 09:45:35來源: 北京晨報(北京)跟貼 0 條 手機看新聞 據(jù)中央人民廣播電臺報道近日，經(jīng)過多年調(diào)研，廣州番禺區(qū)生活垃圾焚燒廠的選址地點定在番禺區(qū)大石街會江村附近，這是一個人口非常稠密的居住區(qū)，如此選址結(jié)果引起強烈爭議。從2003年起，番禺區(qū)開始著手垃圾焚燒廠的選址工作。2006年，有關(guān)部門歷經(jīng)3調(diào)研和選址論證，初步確定大石街會江村現(xiàn)大石簡易垃圾處理廠作為新建生活垃圾焚燒發(fā)電廠的選址，并取得規(guī)劃部門的項目選址意見書。番禺區(qū)是從2001年興起的，之前那里只是農(nóng)田，如今一個接一個高檔小區(qū)在華南板塊相繼開發(fā)而成，已經(jīng)成為了全中國最具知

2、名度和最炙手可熱的房地產(chǎn)開發(fā)區(qū)域。第五章 固體廢物的焚燒和熱解1規(guī)劃在番禺大石街會江村附近、日處理2000噸垃圾的生活垃圾焚燒發(fā)電廠可能在國慶節(jié)后開工，亞運會前投入使用！番禺逾30萬居民擔(dān)心可能將產(chǎn)生一級致癌物二惡英。大多數(shù)業(yè)主明確表示，“將對這一項目抵制到底”。 市容環(huán)衛(wèi)局表示環(huán)評通過立即開工 預(yù)計建成日處理2000噸垃圾2與眾樓盤直線距離一覽：金城花園 約 1 公里 麗江花園 約 3 公里太子花園 約 1 公里 祈福新邨 約 3 公里天龍山莊 約 1 公里 華南碧桂園 約6 公里雅典花園 約 1.5 公里 華南新城 約 8 公里香江動物園 約 2 公里 廣州雅居樂 約8 公里南國奧園 約

3、2 公里3爭議的熱點主要是，周邊市民認為在如此稠密的居住區(qū)建垃圾焚燒廠，氣體排放等環(huán)保指標(biāo)無法過關(guān)等。還有市民認為，焚燒廠周邊居民的癌癥發(fā)病率明顯高于其他地區(qū)，并且認為用焚燒的方式處理垃圾是發(fā)達國家早已淘汰的處理方式，不應(yīng)再在廣州運用。廣東省省情調(diào)查研究中心針對這個項目對8公里以內(nèi)的小區(qū)居民展開問卷調(diào)查。調(diào)查顯示，高達97.1%的受訪居民不贊成在番禺區(qū)大石街會江村附近建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠，92.5%的受訪居民對有關(guān)部門政務(wù)信息公開方面表示“很不滿意”。如果垃圾焚燒發(fā)電廠通過環(huán)評，88.4%的受訪居民表示不信任此結(jié)果。垃圾焚燒發(fā)電廠如果最終在番禺區(qū)大石街會江村附近開建，高達84.3%的受訪居民表示

4、會“收集有關(guān)資料，上訪請愿”。另外，調(diào)查顯示，21.4%的受訪居民將會立即出售物業(yè)或換租。4城管委稱，1999年至今，廣州市生活垃圾產(chǎn)生量10年翻了一番。目前，全市每天產(chǎn)生的生活垃圾已高達1.2萬噸。如果不盡快興建新的垃圾處理設(shè)施，最多再過兩年，廣州市每天近萬噸的生活垃圾將無處處理。目前，番禺生活垃圾焚燒發(fā)電項目仍處于環(huán)境影響評價階段，政府將嚴(yán)格按照國家和廣東省相關(guān)規(guī)定，依法推進生活垃圾焚燒發(fā)電項目建設(shè)。由于番禺區(qū)土地資源短缺，山體少，已無法找到可以建設(shè)大型衛(wèi)生填埋場的地方，所以只能選擇焚燒發(fā)電處理方式。城管委稱將實時公布垃圾焚燒排放。52、番禺垃圾焚燒發(fā)電廠環(huán)評承接者承諾開聽證會 新快報11

5、月5日訊 番禺垃圾焚燒發(fā)電廠將處理250萬人的生活垃圾，有毒氣體監(jiān)測無法保證準(zhǔn)確性?！拔覀儠_聽證會和座談會?！背薪恿朔贌l(fā)電項目環(huán)評工作的華南環(huán)境科研所海景博士昨天表示，參與環(huán)評工作十年來從未碰到反響如此大的項目，即使之前沒安排，他們現(xiàn)在也會要求開聽證會。在上月30日番禺區(qū)召開的情況通報會上出現(xiàn)的四位專家，因和垃圾焚燒廠項目有利益關(guān)聯(lián)而廣受質(zhì)疑，海景證實，他們不在此次環(huán)評的專家組中。 6（1）反對程度之強烈前所未有從上個月30日起，海景博士的辦公電話、手機就每天響個不停，而公布的郵箱也幾乎被反映情況的市民擠爆?！斑@就是為什么我呼吁你們用書面形式表達自己的聲音，因為郵箱已經(jīng)爆滿了，沒法

6、收郵件了?！焙＞罢f。海景坦言，參與環(huán)評工作已有10年，但從未碰到反響如此大的項目。對于番禺垃圾焚燒發(fā)電項目，海景表示，該項目中市民反對呼聲的激烈程度在他們經(jīng)歷的省內(nèi)類似項目中是史無前例的。她承諾：“這種在廣東省前所未有的項目一定會開聽證會，即使沒有，我們也會要求開。”對于業(yè)主提出的環(huán)評進度等問題，海景均表示在環(huán)評工作進行期間不方便作出回答。在上月30日番禺區(qū)召開的情況通報會上出現(xiàn)的四位專家，由于有垃圾焚燒爐發(fā)明專利以及經(jīng)營垃圾焚燒爐生產(chǎn)廠家背景而廣受質(zhì)疑。海景證實，他們都不會出現(xiàn)在此次環(huán)評的專家組中。7（2）公眾參與不影響環(huán)評結(jié)果當(dāng)一位業(yè)主提出客觀公正地做環(huán)評的要求時，海景表示她會嚴(yán)格按照職業(yè)

7、道德和國家規(guī)范去做技術(shù)性的測評，但垃圾焚燒發(fā)電廠建不建，“決策權(quán)不在我們這里”。業(yè)主們表示，非常關(guān)注公眾參與情況會否影響環(huán)評結(jié)果。對此，海景表示，公眾參與環(huán)節(jié)是按照國家規(guī)范進行的，但該環(huán)節(jié)較特殊，不能打分，環(huán)評單位只是搜集、整理、分類市民聲音，并且將這些聲音在環(huán)評報告中呈現(xiàn)。對于業(yè)主們提出的環(huán)評客觀公正問題，海景表示由于立場不一樣，不可能完全做到客觀，“大家都不可能完全客觀公正，因為大家站的角度不一樣。”8（3）沒有技術(shù)在線監(jiān)測二惡英交談中，業(yè)主再次提出，二惡英能否在線監(jiān)測？對此，海景承認目前技術(shù)無法做到，“尋找二惡英相當(dāng)于在一個堆滿了白米的游泳池里找出一顆黑米一樣困難?！痹谠撍?，從采樣回來到

8、最后找出共需22天，而這已經(jīng)是最快的紀(jì)錄了。海景稱，目前他們主要通過在線監(jiān)測與二惡英有關(guān)聯(lián)度的其他氣體，從而發(fā)出污染預(yù)警，但這個監(jiān)測不保證準(zhǔn)確。她表示，已經(jīng)投入使用的李坑垃圾焚燒發(fā)電廠一期二惡英及系列的廢氣檢測均是通過的，而由他們負責(zé)環(huán)評的二期工程也已經(jīng)開工建設(shè)。 9（4）垃圾分類短期內(nèi)難以見效為什么不提倡垃圾分類，而花9.3億元建一個有爭議的項目？對于業(yè)主提出的這個問題，海景表示，垃圾分類要提倡，但不可能在短期內(nèi)收到效果，“如果要做好（垃圾分類），9.3個億加個零都不夠?！彼硎?，這是長遠利益和短期利益相矛盾的問題，番禺區(qū)垃圾焚燒發(fā)電廠要處理的是250萬人的垃圾。海景稱，奧運會之前，北京投入

9、了近20億元做垃圾分類的源頭工作，但效果并不好?！袄诸愂且粋€系統(tǒng)的東西，不是簡單的分分類?！焙＞罢f，也許有很多市民開始垃圾分類，但短期內(nèi)不可能有大效果。不過她也表示，“實現(xiàn)垃圾分類，一直是我們的理想?！?0（5）專家聲音國內(nèi)“反焚燒派”領(lǐng)軍人物趙章元教授：政府部門會聽取民眾意見的近日，有華南板塊的業(yè)主代表給國家環(huán)保部評估中心組專家、國內(nèi)“反焚燒派”領(lǐng)軍人物趙章元教授發(fā)電子郵件，希望得到他的幫助。前日，趙章元復(fù)信，對番禺業(yè)主表示同情、支持和安慰。他在郵件中淺談了我國目前環(huán)評報告的通病，并希望業(yè)主積極向政府反映意見。趙章元在回復(fù)中說，悲觀消極無濟于事，坐以待斃也是愚蠢表現(xiàn)，“我堅持認為，我國政

10、府部門是會聽取民眾意見的”。趙章元指出，目前國內(nèi)有些環(huán)評報告“把法律要求的獨立環(huán)評，完全變成業(yè)主（單位）建設(shè)愿望的合理性論證，喪失了客觀、公正、科學(xué)立場”，比如在江蘇吳江垃圾焚燒發(fā)電廠的環(huán)評報告中，報告說危險廢物可以“進行固化處理后安全填埋”，看似可以解決污染問題，但實際上吳江根本沒有符合資質(zhì)的安全填埋單位，這實際上是一種無法實現(xiàn)的搪塞應(yīng)付。此外，報告只考慮了正常工況下的環(huán)境影響問題，沒有預(yù)見到非正常工況下的環(huán)境風(fēng)險問題，而對于這類極其敏感的環(huán)境項目，這是不應(yīng)該忽略的。趙章元還表示，如果有番禺垃圾焚燒發(fā)電項目的環(huán)評報告，請發(fā)給他，以便繼續(xù)支持。113、蘇澤群：番禺垃圾就應(yīng)該在番禺處理 核心提示

11、：廣州常務(wù)副市長蘇澤群說，最近，他要了李坑垃圾焚燒發(fā)電廠一個月的環(huán)保數(shù)據(jù)，看到底有沒有問題，“至少我抽查到的所有都達到歐盟的標(biāo)準(zhǔn)”。他說，番禺的垃圾就應(yīng)該在番禺就地處理，至于說具體放在番禺哪個地方，“可以廣泛聽聽市民的意見?！?12常務(wù)副市長蘇澤群昨天就番禺垃圾焚燒發(fā)電廠之爭表態(tài)，根據(jù)廣州和兄弟城市的實踐來看，“垃圾焚燒比填埋要先進”。蘇澤群說，最近，他要了李坑垃圾焚燒發(fā)電廠一個月的環(huán)保數(shù)據(jù)，看到底有沒有問題，“至少我抽查到的所有都達到歐盟的標(biāo)準(zhǔn)”?！皬V州每天產(chǎn)生這么多垃圾，別想著番禺的垃圾拿到其他區(qū)去消化?！彼f，番禺的垃圾就應(yīng)該在番禺就地處理，至于說具體放在番禺哪個地方，“可以廣泛聽聽市民

12、的意見?！彼f，自己很理解市民的想法，“誰家都有垃圾，誰都不愿意垃圾發(fā)電廠放在自家附近；誰家都用電，誰都不愿意變電站建到自己所在的小區(qū)；誰家都會死人，誰都不愿意自己住的地方靠近殯儀館。”他說，要尊重公眾的選擇，但同時也要考慮現(xiàn)實情況，選出一個對人影響最小、最合理的地點。環(huán)衛(wèi)部門有關(guān)負責(zé)人也表示，番禺垃圾焚燒廠的選址是比較合適的，目前暫無在別處選址的意向，環(huán)評報告也正在編制當(dāng)中。 134、廣州市垃圾處理實際情況廣州市環(huán)衛(wèi)局副局長徐建韻向前往視察的人大代表透露：目前全市日產(chǎn)生活垃圾近11400噸，其中中心區(qū)7900多噸，番禺區(qū)1400多噸，花都區(qū)700多噸，南沙區(qū)330多噸，增城市330多噸，從化

13、市550多噸，需要統(tǒng)收統(tǒng)運、日產(chǎn)日清。目前，廣州的生活垃圾處理方式主要以填埋為主，全市每日填埋處理10400噸，焚燒處理1000噸。 廣州市十區(qū)，除番禺、花都區(qū)的生活垃圾自行處理外，其余的都集中在興豐垃圾填埋場和李坑垃圾焚燒發(fā)電廠處理。145.1 固體廢物的焚燒5.1.1 焚燒處理的目的定義：垃圾焚燒是對垃圾進行高溫處理的一種方法，它是指在高溫焚燒爐內(nèi)（800-1000），垃圾中的可燃成分與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為高溫的燃燒氣體和性質(zhì)穩(wěn)定的固體殘渣，并放出熱量的過程。目的：減量(Volume Reduction )焚燒后體積減少 80%95%；回收能源(Energy Recove

14、ry)熱能利用。焚燒產(chǎn)物：二氧化碳、水、氮氣、二氧化硫、能量、殘渣。15165.1.2 固體廢物的熱值根據(jù)經(jīng)驗，當(dāng)垃圾的低位熱值大于3360kJ/kg時，垃圾即可實現(xiàn)自燃而無需添加助燃劑。垃圾的發(fā)熱量主要受垃圾的三成分，即水分（W），灰分（A）和可燃分（R）的影響。.17固體廢物的熱值：是指單位質(zhì)量的固體廢物完全燃燒時所釋放出的熱量，以kJ/kg表示。下表列出了我國幾種典型廢物的熱值。幾種典型廢物的熱值（kJ/kg）廢物煤矸石廣州垃圾1996杭州垃圾1997常州垃圾1997蕪湖垃圾1997上海污水廠 污泥熱值8008000441244527300286314600185.1.3 固體廢物的燃燒

15、過程(1) 燃燒方式(2) 焚燒產(chǎn)物固體廢物中的可燃成分主要是有機物，有機物由大量的碳，氫，氧元素組成，有時還含有氮，硫，磷和鹵素等少量元素。這些元素在焚燒過程中與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，生成各種氧化物或部分元素的氫化物。 一個完全燃燒的氧化反應(yīng)可表示為：CxHyOz NuSvClw + (x+v+0.25(y-w) -0.5z) O2xCO2+ wHCl+0.5uN2+v SO2+0.5(y-w) H2O + Q19(3) 焚燒過程物料從送入焚燒爐起，到形成煙氣和固態(tài)殘渣的整個過程總稱為焚燒過程。焚燒過程包括三個階段：干燥加熱階段，燃燒階段，燃盡階段。 1 干燥階段對機械送料的運動式爐排爐，從物

16、料送入焚燒爐起，到物料開始析出揮發(fā)分和著火這一段時間，都認為是干燥階段。 2 燃燒階段在干燥階段基本完成后，如果爐內(nèi)溫度足夠高，且又有足夠的氧化劑，物料就會很順利地進入真正的焚燒階段燃燒階段。燃燒階段包括了三個同時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)模式。203 燃盡階段物料在主燃燒階段發(fā)生強烈的發(fā)熱發(fā)光氧化反應(yīng)之后，開始進入燃盡階段。此時參與反應(yīng)的物質(zhì)的量大大減少了，而反應(yīng)生成的惰性物質(zhì)、氣態(tài)的CO2、H2O和固態(tài)的灰渣則增加了。2122(4) 影響固體物質(zhì)燃燒的因素1 固體粒度2 溫度 廢物的焚燒溫度是指廢物中有害組分在高溫下氧化、分解直至破壞所需達到的溫度。它比廢物的著火溫度要高得多。合適的焚燒溫度是在一定的

17、停留時間下由實驗確定的。大多數(shù)有機物的焚燒溫度范圍在8001000，通常在800900左右為宜。我國生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18485-2001)中規(guī)定煙氣出口溫度850。 3 氧濃度 供氧量大有助于燃燒速度加快，但過剩時會造成爐溫下降而不利于燃燒。4 時間235.1.4 固體廢物的焚燒系統(tǒng)原料貯存系統(tǒng)進料系統(tǒng)焚燒系統(tǒng)排渣系統(tǒng) 焚燒爐控制與測試系統(tǒng)能源回收系統(tǒng)廢氣排放與污染控制系統(tǒng)24原料貯存系統(tǒng)固體廢物入爐條件:不可燃成分降低到5%左右；粒度小而均勻；含水率降低到15%以下；不含有毒物質(zhì)在原料貯存系統(tǒng)中進行人工撿選、破碎、分選、脫水與干燥等各種預(yù)處理環(huán)節(jié)，以保證焚燒系統(tǒng)的連續(xù)操作。進料

18、系統(tǒng)分間歇進料與連續(xù)進料兩種連續(xù)進料具有容量大、燃燒帶溫度高、易于控制等優(yōu)點，故大型焚燒爐均采用。2526焚燒系統(tǒng)組成：爐膛由耐火材料砌筑或水管壁構(gòu)成爐排有往復(fù)式、搖動式和移動式三種爐排功能 (1)傳送廢物燃料通過燃燒帶，將燃盡的灰渣轉(zhuǎn) 移到排渣系統(tǒng)； (2)使燃料發(fā)生適當(dāng)?shù)臄噭?，促使空氣由下向?進入燃燒室，以助燃燒。空氣供應(yīng)系統(tǒng)由送風(fēng)或抽風(fēng)機送向爐排系統(tǒng)，將足夠 的風(fēng)量供于火焰的上下?？諝夤?yīng)系統(tǒng)功能：保證有效燃燒所需風(fēng)量27284. 排渣系統(tǒng)作用：及時排出燃盡的灰渣，保證焚燒爐正常操作。組成：移動爐排、通道、水槽（與履帶相連）流程：灰渣由移動爐排經(jīng)通道落入貯渣室水槽，經(jīng) 水淬 冷卻后由傳

19、送帶送至渣斗外運。5. 焚燒爐控制與測試系統(tǒng)組成：空氣量控制系統(tǒng) 爐溫控制系統(tǒng) 壓力控制系統(tǒng) 冷卻控制系統(tǒng) 集塵器容量控制系統(tǒng) 壓力與溫度指示系統(tǒng) 流量指示 煙氣濃度及報警系統(tǒng)296. 能源回收系統(tǒng)垃圾焚燒的熱資源是建立垃圾焚燒系統(tǒng)的主要目的熱回收系統(tǒng)。（1）與鍋爐合建的焚燒系統(tǒng) 鍋爐設(shè)在燃燒室后，使熱能轉(zhuǎn)化為蒸汽回收（2）水墻式焚燒爐結(jié)構(gòu) 縱向循環(huán)水列管代替耐火材料做爐壁（3）將加工后的垃圾與燃料按比例混合，做大型發(fā)電站 鍋爐燃料305.1.5 焚燒設(shè)備315.1.7 焚燒過程污染物的產(chǎn)生與防治1 焚燒尾氣中污染物的組成焚燒是一個非常復(fù)雜的過程，焚燒產(chǎn)生的尾氣中含大量的污染物質(zhì)，尾氣需經(jīng)凈化

20、處理后方可排放。尾氣中主污染物質(zhì)可分成如下幾種： （1）不完全燃燒產(chǎn)物:不完全燃燒產(chǎn)物（簡稱PIC）是指燃燒不良時產(chǎn)生的副產(chǎn)物，包括一氧化碳、炭黑、烴、烯、醛、酮、醇、有機酸和聚合物等。 （2）粉塵 指廢物中的惰性金屬鹽類、金屬氧化物或不完全燃燒物質(zhì)等。32（3）酸性氣體:包括HCl、鹵化氫（氯化外的鹵素，氟、溴、碘等）、SO2或SO3、NOx，P2O5）和（H3PO4）等。（4）重金屬污染物: 包括鉛、汞、鉻、鎘、砷等的元素態(tài)、氧化物及氯化物等。（5）二噁英PCDDs/PCDFs。垃圾焚燒尾氣中，各污染物含量的典型值為（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：粉塵20005000mg/m3; HCl 200800mg

21、/m3;NOx 90150mg/m3; SOx 2080 mg/m3;尾氣溫度150300; 含水率15%30%。其特點是粉塵濃度較高，酸性氣體中HCl濃度很高。33一個設(shè)計良好而且操作正常的焚燒爐內(nèi)，不完全燃燒物質(zhì)的產(chǎn)生量極低，通常并不至于造成空氣污染。設(shè)計尾氣處理系統(tǒng)時，一般并不考慮不完全燃燒產(chǎn)物的控制問題。因此，焚燒尾氣的控制對象主要是粉塵、酸性氣體以及危害性大的重金屬和二噁英。 2 粉塵控制技術(shù)焚燒尾氣中粉塵的主要成分為惰性無機物質(zhì)，如灰分、無機鹽類、可凝結(jié)的氣體污染物和重金屬氧化物等。視運轉(zhuǎn)條件、廢物種類和焚燒爐類型等的不同，其含量的變化范圍很大（45022500mg/m3）。在垃圾

22、焚燒廠中常用的有多管離心除塵器、布袋除塵器。3 酸性氣體控制技術(shù)濕法吸收、干法吸收等344 二噁英控制技術(shù)二噁英的結(jié)構(gòu)二噁英（Dioxin）是指含有二個或一個氧鍵連結(jié)二個苯環(huán)的有機氯化合物，它是多氯代二苯并對二噁英PCDDs和多氯代二苯并呋喃PCDFs的總稱。它可以有2-8個氯原子在取代位置上，PCDDs共有73個不同的化合物，PCDFs共有136個不同的化合物。其中毒性最大的是2,3,7,8-四氯二苯二噁英，TCDD，它的毒性比氰化物大1000倍，比馬錢子堿大500倍，屬劇毒類物質(zhì)，是目前毒性最強的物質(zhì)。 35圖 二噁英的結(jié)構(gòu)圖36（2）二噁英的產(chǎn)生產(chǎn)生二噁英的主要原因有：垃圾本身含有的二噁

23、英；與氯苯酚、氯苯、PCB等結(jié)構(gòu)相近的物質(zhì)（稱為前驅(qū)體）在爐內(nèi)進行反應(yīng)生成的二噁英；在廢氣冷卻過程中，前驅(qū)體等有機物變成二噁英。特別是在250400溫度容易產(chǎn)生，稱為denovo合成過程。傳統(tǒng)的靜電除塵器煙氣溫度正好在此溫度域。 37影響二噁英合成反應(yīng)的因素：前驅(qū)物、HCl、O2的存在；在200-500的停留時間；FeCl3、CuCl2等催化劑的存在。（3）控制二噁英的方法控制來源通過廢物分類收集，加強資源回收，避免含PCDDs/PCDFs物質(zhì)及含氯成分高的物質(zhì)（如PVC塑料等）進入垃圾中。減少爐內(nèi)形成控制二噁英在爐內(nèi)產(chǎn)生的最有效的方法控制：溫度（Temperature）、時間（Time）和湍流（Turbulence）。38保持爐內(nèi)溫度800以上（最好是900），可將二噁英完全分解；保證足夠的煙氣高溫停留時間（一般在12s以上），以利于二噁英的充分分解；優(yōu)化爐型和二次空氣的噴入方法，充分混合攪拌煙氣以達到燃燒的目的。確保廢棄中有適當(dāng)?shù)难鹾浚?%-12%）避免爐外低溫再合成PCDDs/PCDFs爐外再合成現(xiàn)象，多發(fā)生在鍋爐內(nèi)（尤其在節(jié)熱器的部位）或在除塵器設(shè)備前。主要原因是鍋爐