【國內(nèi)外城市生活垃圾熱處理現(xiàn)狀文獻綜述4200字】

國內(nèi)外城市生活垃圾熱處理現(xiàn)狀文獻綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u18256國內(nèi)外城市生活垃圾熱處理現(xiàn)狀文獻綜述 1139041.2.1國外垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀 1142451.2.2我國垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀 2290781.2.3可持續(xù)的城市生活垃圾系統(tǒng)的要求 3202601.3生活垃圾焚燒處理技術(shù)的優(yōu)點 312231.4垃圾焚燒處理技術(shù)的內(nèi)容 4265371.4.1垃圾焚燒處理技術(shù) 4101281.4.2垃圾焚燒處理過程 41.2.1國外垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀焚燒法處理城市生活垃圾已有100多年的歷史，但有控制的焚燒(結(jié)合煙氣處理、余熱利用等)出現(xiàn)在幾十年前。目前，全世界共有生活垃圾焚燒廠近2200座，其中生活垃圾焚燒發(fā)電廠約900座，總處理能力為57.6萬t/d，年生活垃圾焚燒量約為1.5億t。這些焚燒設(shè)施絕大部分分布于發(fā)達國家和地區(qū)，約有35個國家和地區(qū)建設(shè)并運行生活垃圾焚燒廠。按年處理量分析，歐盟25個國家年焚燒處理量占總量的35%，其次日本占27%，美國占22%，東亞部分地區(qū)(中國臺灣、韓國、新加坡、泰國、中國澳門、中國大陸等)占12%，其他地區(qū)(俄羅斯、烏克蘭、加拿大、巴西、摩納哥等)占4%。歐盟目前生活垃圾年焚燒處理量5300萬t，垃圾焚燒所產(chǎn)生的能量可以滿足2700萬人用電和1.3億人口供熱。德國提出，2005年進入填埋場的填埋物總有機碳(TOC)要小于5%，意味著剩余垃圾(即除去單獨收集部分的剩余垃圾)都要進行焚燒處理。2005年德國生活垃圾焚燒處理廠為67座，總處理能力達到1630萬t/a(2004年焚燒處理量1480萬t)，2007年達到了72座，總處理能力達到1780萬t/a。日本垃圾處理主要以焚燒處理為主，且日本在垃圾焚燒技術(shù)[5]方面處于世界領(lǐng)先地位。2002年生活垃圾焚燒量4031.3萬t，占總量的78.4%，直接填埋處理的僅有4.3%，堆肥處理約為0.1%，其余為回收資源化處理。2002年日本有生活垃圾焚燒廠1490座，其中處理量大于300t/d的焚燒廠206座，小于100t/d的焚燒廠有902座(占全部焚燒廠數(shù)量60%)。隨著環(huán)保要求的提高，從1975年到2002年日本非連續(xù)的小規(guī)模垃圾焚燒廠數(shù)量從1678座下降到911座，同期的連續(xù)式大規(guī)模垃圾焚燒廠從286座增加到579座，其中處理規(guī)模超過600t/d的已達75座。美國生活垃圾年焚燒量僅次于日本，為3300～3500萬t，約占垃圾處理總量的15%。二戰(zhàn)前，美國焚燒爐已發(fā)展到約700座。1960年的年焚燒處理量就達2700萬t。在20世紀(jì)70年代后期和80年代早期，由于公眾對垃圾焚燒煙氣污染特別是二惡英的關(guān)注，到1980年，美國城市生活垃圾焚燒量降到1700萬t。進入20世紀(jì)90年代以后，隨著煙氣處理技術(shù)不斷進步，余熱利用系統(tǒng)和尾氣處理系統(tǒng)得到進一步完善，垃圾焚燒廠的控制水平也不斷提高，城市生活垃圾焚燒數(shù)量重新增長，目前處于穩(wěn)定發(fā)展階段。到2006年美國有生活垃圾焚燒廠140多座，其中焚燒發(fā)電廠89座，年處理量已達3340萬t。1.2.2我國垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀目前，我國城市人均生活垃圾約0.9-1kg/日，在經(jīng)濟發(fā)達的城市人均生活垃圾約1.2kg/日，如按全國城市人口3.5億計算，則全國一天的城市生活垃圾約32-35萬t，體積約100-200萬m3。我國的城市生活垃圾的年產(chǎn)生量居世界前列，并且每年還以8%～10%的速率遞增，歷年積存的垃圾達60億t，而無害化垃圾處理的比例較低。大量的垃圾被運至城郊裸露堆放，侵占土地5×108m2。近200個城市陷于垃圾包圍之中，而不合理的垃圾處理對土壤、水和大氣等環(huán)境都造成一定程度的污染。我國城市垃圾焚燒處理的現(xiàn)狀由于經(jīng)濟水平的限制，長期以來焚燒法處理垃圾在我國的應(yīng)用還相對較少，發(fā)展也較緩慢。二十世紀(jì)80年代，深圳垃圾焚燒發(fā)電廠是我國從國外引進的成套焚燒處理設(shè)備而建成的第一座現(xiàn)代化的焚燒廠。然而，近十年來，隨著經(jīng)濟迅速發(fā)展、人民生活水平不斷提高，生活垃圾的產(chǎn)生量及增長率都與日俱增，垃圾圍城現(xiàn)象十分嚴(yán)重。焚燒能使體積縮小90%，質(zhì)量減少75%，為解決處理壓力，我國很多城市都已建有或準(zhǔn)備建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠。2012年，城市生活垃圾焚燒廠為138座，占城市生活垃圾無害化處理量的24.74%，同比增加4.88個百分點；另外，至少有80座生活垃圾焚燒廠處于籌建期或建設(shè)期，連續(xù)12年保持上漲態(tài)勢。到2015年底，日焚燒生活垃圾量超過30萬噸。與發(fā)達國家相比，我國生活垃圾焚燒處理廠整體建設(shè)運行時間不長，相應(yīng)的經(jīng)驗還沒有得到認(rèn)真的總結(jié)。一些非主流或不成熟的焚燒技術(shù)設(shè)備還在不斷進入市場。1.2.3可持續(xù)的城市生活垃圾系統(tǒng)的要求生活垃圾處理是城市管理和公共服務(wù)的重要組成部分，是建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會，實施治污減排，確保城市公共衛(wèi)生安全，提高人居環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)文明水平，實現(xiàn)城市科學(xué)發(fā)展的重要組成部分。根據(jù)城市可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)，我國頒布了《城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策》，其中將生活垃圾處理應(yīng)以保障公共環(huán)境衛(wèi)生和人體健康、防止環(huán)境污染為宗旨，遵循“減量化、資源化、無害化”的要求，同時也可以作為可持續(xù)的城市生活垃圾系統(tǒng)的要求。減量化:盡可能從源頭避免和減少生活垃圾產(chǎn)生，對產(chǎn)生的生活垃圾應(yīng)盡可能分類回收，實現(xiàn)源頭減量。例如鼓勵企業(yè)構(gòu)建產(chǎn)品包裝物回收體系，在生產(chǎn)產(chǎn)品的同時關(guān)注包裝的回收，盡可能生產(chǎn)易回收利用、易處置或者在環(huán)境中可降解的包裝物。對消費者來說，提倡適度消費，同時減少對一次性產(chǎn)品的使用以減少垃圾的產(chǎn)生。資源化:將分類回收的垃圾實施分類運輸和不同途徑的資源化處理。例如回收的廢金屬可以重新熔爐鑄模，成為新的產(chǎn)品;廢塑料包裝可以加工成基本粒子以提供次級產(chǎn)品的原料;破損的玻璃可以作為建筑材料重新使用到工程建造領(lǐng)域。無害化:有害垃圾如電池、燈管、油漆等需要通過一定的技術(shù)手段來進行處理，達到對環(huán)境沒有損害的要求。除了這些特殊垃圾，一些如家庭廚余垃圾、餐廚垃圾也可以通過生物處理和衛(wèi)生填埋將污染控制在較低水平，達到無害化的要求。1.3生活垃圾焚燒處理技術(shù)的優(yōu)點焚燒技術(shù)在國內(nèi)城市垃圾處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵主要有三個方面:焚燒方式與爐排選用的合理性;實現(xiàn)垃圾連續(xù)自焚燒的可能性;投資與運轉(zhuǎn)費用的承受能力。垃圾的焚燒處理由于其具有明顯的優(yōu)點：如減容、減重比大,處理速度快,回收能源及占用的土地面積小等,受到國內(nèi)外的普遍關(guān)注.垃圾焚燒產(chǎn)生的固體殘渣主要有底灰(底渣)和飛灰.垃圾焚燒底灰中重金屬Hg、Pb、Cd、Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)較少,主要是一些親巖性的金屬被認(rèn)為是沒有毒害的.焚燒產(chǎn)生的底可作為原材料進行再利用.如丹麥、荷蘭垃圾焚燒底渣90%以上用作停車場、堤壩等路基的填充材料及混凝土與瀝青的骨料.德國和法國分別有60%和45%的焚燒底渣用作路基和市政工程.與底灰相比,飛灰中含有較高濃度的重金屬,被規(guī)定為危險城市生活垃圾.研究表明飛灰顆粒尺寸越小,其中所富集的重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,且焚燒改變了金屬的種類,使其轉(zhuǎn)化為更易遷移的形式.若將飛灰直接進行填埋處理,在自然環(huán)境下,由于酸雨等因素的作用,酸性環(huán)境下重金屬將逐漸滲濾出來,重新進入環(huán)境污染地下水源而危害人類,因此,必須進行妥善處理。1.4垃圾焚燒處理技術(shù)的內(nèi)容1.4.1垃圾焚燒處理技術(shù)城市垃圾焚燒主要由垃圾接收系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、灰渣收集系統(tǒng)、熱力利用系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、滲濾液處理系統(tǒng)等部分組成。余熱利用包括發(fā)電、供暖等方式。影響垃圾焚燒過程的主要因素為：溫度、停留時間、攪動。垃圾焚燒是將垃圾放在特殊設(shè)計的封閉爐中,在超過1200℃的高溫下燒成灰燼,然后將灰燼填埋。目前世界上使用較廣的垃圾焚燒處理技術(shù)主要有機械爐排式、回轉(zhuǎn)式、流化床、熱解氣化等4種。此技術(shù)最大的優(yōu)點就是減容效果好,一般體積和重量可分別縮減70%～90%和50%～80%,焚燒垃圾能使難降解和易腐敗等可造成公害的有機物燃燒成為無機物和二氧化碳,而病原性微生物在高溫下完全滅盡,使垃圾變成安定的、無害的灰渣類物質(zhì)。焚燒后產(chǎn)生的熱能可供發(fā)電或轉(zhuǎn)化成動力等。1.4.2垃圾焚燒處理過程(1)垃圾接收生活垃圾從服務(wù)區(qū)經(jīng)收集后由密閉式垃圾運輸車送至垃圾焚燒發(fā)電廠(該工藝環(huán)節(jié)由環(huán)衛(wèi)部門負(fù)責(zé))，經(jīng)稱重后由運輸車運送至主廠房卸料大廳，通過卸料平臺卸入垃圾儲坑內(nèi)。(2)垃圾儲存及投料為提高進爐物料的燃燒穩(wěn)定性，垃圾儲坑內(nèi)的物料一般會放置5-7天，通過垃圾吊車進行翻松使垃圾成分較為均勻，同時經(jīng)過發(fā)酵作用濾出部分垃圾滲濾液以提高進爐物料的熱值。儲坑內(nèi)的垃圾物料最終經(jīng)垃圾抓斗和起重機投放到爐膛上方的垃圾料斗。(3)滲濾液收集及處理垃圾儲坑底部外側(cè)設(shè)有滲濾液收集池及輸送泵，濾出的垃圾滲濾液進入滲濾液收集池臨時存儲，一部分回用于垃圾倉噴灑抑塵，其余經(jīng)預(yù)處理后排入市政污水管網(wǎng)，輸送到城市污水處理廠集中處理(沒有市政污水廠的，應(yīng)在垃圾焚燒廠進一步處理，達標(biāo)排放)。(4)垃圾焚燒垃圾料斗內(nèi)的物料由爐膛推料裝置送到焚燒爐中，垃圾物料在爐內(nèi)依次通過爐排的干燥段、燃燒段和燃燼段，使垃圾得到充分的燃燒；為充分分解垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的二惡英，爐膛設(shè)計焚燒煙氣在850℃以上的溫度區(qū)域停留時間大于2秒；為降低焚燒煙氣中NOx的排放濃度，爐膛上方設(shè)有SNCR系統(tǒng)，將氨還原劑噴入爐膛內(nèi)與NOx發(fā)生反應(yīng)，達到去除NOx的目的;爐膛內(nèi)垃圾燃燒所需的空氣分為一次風(fēng)和二次風(fēng)補給，一次風(fēng)由一次風(fēng)機直接從垃圾儲坑內(nèi)抽取，以便保持垃圾儲坑和卸料大廳的負(fù)壓狀態(tài)，一次風(fēng)經(jīng)預(yù)熱后從爐膛底部通入焚燒爐內(nèi)助燃，同時將一次風(fēng)中攜帶的惡臭氣體燃燒分解，二次風(fēng)從爐膛上部通入助燃。(5)余熱利用垃圾焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈴臓t膛出來后進入余熱鍋爐，在此發(fā)生熱交換，熱鍋爐吸收熱量產(chǎn)生過熱蒸汽，輸送至汽輪機作功發(fā)電。(6)煙氣處理在垃圾燃燒爐內(nèi)噴射還原劑氨水，控制爐內(nèi)煙氣NOx產(chǎn)生濃度;從余熱鍋爐排出的煙氣從半干式脫酸反應(yīng)塔頂部切向進入，而堿性吸收劑則從旋轉(zhuǎn)霧化器內(nèi)以霧滴的形式高速噴出，使煙氣中的酸性氣體(如HCl、SO2等)絕大部分被堿液吸收去除，煙氣的余熱則使?jié){液的水分蒸發(fā)，反應(yīng)生成物以干態(tài)固體的形式排出;從反應(yīng)塔出來的煙氣進入后續(xù)煙道，該煙道中設(shè)有活性炭噴射系統(tǒng)，噴入活性炭則可將煙氣中的二惡英、重金屬吸附起來;此后煙氣進入布袋除塵器后，經(jīng)濾袋將前端的反應(yīng)物及煙氣中的煙塵顆粒攔截下來;從布袋除塵器出來的煙氣進入洗滌塔，通過氫氧化鈉溶液噴淋進一步脫除煙氣中的HCl及SOx等酸性氣體;從洗滌塔出來的煙氣經(jīng)加熱后進入SCR反應(yīng)器，進一步去除煙氣中的NOx濃度;從SCR反應(yīng)器出來的煙氣經(jīng)引風(fēng)機引至煙囪高空排放。在引風(fēng)機后段煙管設(shè)有煙氣在線監(jiān)控儀器，實時監(jiān)控?zé)煔馀欧艥舛仁?/p>