垃圾處理技術(shù)

垃圾解決及焚燒發(fā)電技術(shù)一、垃圾解決方式目前流行的垃圾解決方法重要有填埋法、焚燒法和堆肥法，它們各有利弊。以下表格分析了三種垃圾解決方式的利弊。表一：垃圾解決方式對比圖通過上述幾種方式的簡要比較，可以理解為什么垃圾填埋作為我國發(fā)展初期的重要垃圾解決模式，其優(yōu)越的性價比和較低的進(jìn)入門檻使該方式在很長一段時間內(nèi)都頗受青睞。2023年《可再生能源法》明確提出“鼓勵發(fā)展生活垃圾焚燒解決”后，國家關(guān)于垃圾解決的優(yōu)惠政策就向垃圾焚燒方向傾斜。2023年，國家發(fā)改委、住建部聯(lián)合發(fā)布的《“十三五”全國城鄉(xiāng)生活垃圾無害化解決設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》中提出規(guī)定“直轄市、計劃單列市和省會城市(建成區(qū))生活垃圾無害化解決率達(dá)成100%;其他城市生活垃圾無害化解決率達(dá)成95%以上，縣城(建成區(qū))生活垃圾無害化解決率達(dá)成80%以上，建制鎮(zhèn)生活垃圾無害化解決率達(dá)成70%以上”，以及在部分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)原生垃圾“零填埋”。要實現(xiàn)上述目的，各地政府逐漸將重心移向垃圾解決率較高的焚燒解決方式。二、垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)生活垃圾能否采用焚燒解決技術(shù)，取決于垃圾中可燃質(zhì)量、低位發(fā)熱值和垃圾含水率。一般規(guī)定，生活垃圾低位發(fā)熱值在3350kj/kg以上，垃圾含水率50%以下，垃圾可以自然焚燒，但無法滿足爐膛內(nèi)煙氣850℃/2S的規(guī)定。當(dāng)生活垃圾低位發(fā)熱值在6280kj/kg以上，方可實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒，滿足發(fā)電的需要，有效運用能源，建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠。目前，國內(nèi)建成焚燒設(shè)施的城市，生活垃圾低位熱值大多在5000kj/kg上下，含水率一般大于50%。下圖是一張垃圾解決流程圖，帶大家讀懂垃圾焚燒發(fā)電到底是怎么回事。圖一：垃圾解決流程圖其中焚燒爐是垃圾焚燒發(fā)電的核心，決定著垃圾解決的效果和運營的經(jīng)濟(jì)性。焚燒爐充足燃燒后才干達(dá)成無害化和減量化的目的。常用的焚燒爐有爐排爐、流化床焚燒爐、熱解焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯等類型。下面介紹最為常見的爐排爐和循環(huán)流化床兩種模式。爐排爐技術(shù)：通過爐排的機(jī)械運動加強(qiáng)垃圾擾動，促進(jìn)垃圾完全燃燒循環(huán)流化床：高速氣流驅(qū)動垃圾在爐膛內(nèi)沸騰流動，促進(jìn)完全燃燒表二：常見焚燒爐對比圖在國外，由于垃圾分類嚴(yán)格，以爐排爐為主。在中國，由于是混合收集的生活垃圾，具有成分復(fù)雜多變、熱值低、含水率高的特點，所選擇的垃圾焚燒技術(shù)必須與這些特性相適應(yīng)。因此，國內(nèi)爐排爐、流化床焚燒爐兩者并舉。國家建設(shè)部、國家環(huán)?？偩职l(fā)布的《城市生活垃圾解決及污染防治技術(shù)政策》規(guī)定：“目前垃圾焚燒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”。所以機(jī)械爐排爐作為垃圾焚燒爐首選爐型。據(jù)記錄，2023年中國垃圾焚燒爐約為329臺，到2023年已超過1000臺，未來幾年在政策驅(qū)動下，我國垃圾焚燒爐迎來發(fā)展機(jī)遇期。根據(jù)規(guī)劃的相關(guān)目的和標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計我國垃圾焚燒爐以年均復(fù)合增長率17.23%的速度增長，到2023年我國垃圾焚燒爐將達(dá)成2273臺，是當(dāng)前焚燒爐數(shù)量的2倍之多。下圖是對中國垃圾焚燒爐行業(yè)市場規(guī)模的預(yù)測。圖二：2023-2023年中國垃圾焚燒爐行業(yè)市場規(guī)模預(yù)測(單位：臺)機(jī)械爐排爐和流化床焚燒爐均被列入《環(huán)境保護(hù)綜合名錄(2023年版)》。2023年9月，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，財政部聯(lián)合環(huán)保部等部門聯(lián)合制定出臺了《環(huán)境保護(hù)專用設(shè)備公司所得稅優(yōu)惠目錄(2023年版)》，涉及24項環(huán)保專用設(shè)備，公司購置并實際使用列入《環(huán)境保護(hù)專用設(shè)備公司所得稅優(yōu)惠目錄》范圍內(nèi)的環(huán)境保護(hù)專用設(shè)備的，該專用設(shè)備投資額的10%可以從公司當(dāng)年的應(yīng)納稅額中抵免;當(dāng)年局限性抵免的，可以在后5個納稅年度中結(jié)轉(zhuǎn)抵免。三、如何實現(xiàn)垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的無害化雖然采用焚燒發(fā)電方式解決城市垃圾已成為越來越多省份的選擇，但垃圾焚燒發(fā)電廠仍然面臨諸多爭議，困擾大家的還是垃圾焚燒發(fā)電前后產(chǎn)生的煙氣、灰渣、滲濾液、臭氣的解決問題。假如未能很好地解決上述三廢的排放，焚燒廠也許遭自環(huán)保局的嚴(yán)厲處罰，甚至由于對二次廢物的違法解決，被追究刑事責(zé)任。接下來我們將介紹幾種重要的焦點排放物。二噁英垃圾焚燒廠排放的廢氣重要來自于焚燒過程所產(chǎn)生的煙氣，其重要污染物為粉塵、氯化氫、二氧化硫、氮氧化物、二噁英及重金屬等。根據(jù)《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18485-2023)規(guī)定，生活垃圾焚燒煙氣排放限制為0.1ngTEQ/Nm3，即0.1納克國際毒性當(dāng)量值每標(biāo)準(zhǔn)立方米，該規(guī)定已經(jīng)與部分發(fā)達(dá)國家持平。對于該氣體排放，由于垃圾在燃燒溫度850℃時會產(chǎn)生二噁英，當(dāng)排煙溫度冷卻到300-500℃時，會重新生成二噁英，故而一般采用急冷卻技術(shù)使煙氣急速冷卻到200℃以下，遏制其再合成。目前通常采用“3T+E”的原則，提高爐膛溫度(Temperature)、提高在高溫區(qū)的停留時間(Time)、提高爐膛內(nèi)混合強(qiáng)度(Turbulent)和過量空氣系數(shù)(Excessair)，使垃圾進(jìn)行充足燃燒。焚燒飛灰垃圾在焚燒時會產(chǎn)生5%左右的垃圾焚燒飛灰。根據(jù)《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18485-2023),飛灰須按照危險廢物管理，必須單獨收集，不得與生活垃圾、焚燒殘渣等混合，不得在廠區(qū)長期儲存，不得進(jìn)行簡易處置，也不得隨意外運排放。飛灰如進(jìn)入填埋場處置，還需滿足《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2023)的規(guī)定。目前對垃圾焚燒飛灰重要采用直接密封填埋、水泥固化后填埋、熔融固化后填埋和化學(xué)穩(wěn)定后再填埋等方式。雖然未正式通過，但公司在處置飛灰時可參考住建部在2023年發(fā)布的《生活垃圾焚燒飛灰固化穩(wěn)定化解決技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見稿)》進(jìn)行。垃圾焚燒滲濾液平常生活中，我們?nèi)拥睦魸穸容^大或餐廚垃圾成分較多，在垃圾袋底部會有液體滲出，這就是垃圾滲濾液。焚燒滲濾液具有COD（化學(xué)需氧量）高，BOD5(生化需要量)/COD高，金屬離子含量高，毒性大，難解決等特點。垃圾在垃圾儲坑放置期間會有大量的滲濾液滲出，收集就是首要環(huán)節(jié)。這些滲濾液可以經(jīng)儲坑底部外側(cè)的污水收集池與輸送泵，送至污水解決系統(tǒng)，采用“預(yù)解決-厭氧反映器(UASB)-生化解決系統(tǒng)(MBR)-納濾膜(NF)-反滲透膜(RO)-回用水池”工藝解決后作為工業(yè)冷卻水，或者可在收集后，回噴到垃圾焚燒爐中解決。兩種方法都可以實現(xiàn)廠區(qū)污水零排放。垃圾聚集帶來的臭氣為了不讓垃圾臭氣泄漏，垃圾坑的頂部會安裝強(qiáng)力抽風(fēng)機(jī)，通過專門的管道送往焚燒爐的底部，作為燃燒用的空氣再運用，使垃圾坑一直處在負(fù)壓狀態(tài)。最后，污水解決站及渣池防臭，所有采用密封設(shè)計，把臭氣抽入垃圾坑，再一同通過強(qiáng)力抽風(fēng)機(jī)送至焚燒爐助燃。四、總結(jié)雖然國內(nèi)垃圾焚燒以及排放物的解決技術(shù)已經(jīng)很成熟，且已達(dá)成較高水平，但還是有很多垃圾發(fā)電廠因各種排放超標(biāo)而被罰款，并且垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)還面臨著排放標(biāo)準(zhǔn)越來越高、鄰避困境、惡性競爭等問題。垃圾焚燒并不是原生垃圾拿