可燃固体废物的焚烧处理技术研究

赵瀚恩

（ 甘肃新核建设实业有限公司，甘肃 嘉峪关735100）

随着我国经济体制的不断发展与完善，现代城市已经对可持续发展理念给予了较高的重视，其中固体废弃物焚烧处理技术，作为最常用的垃圾处理方法，尽管能够在短时间内彻底处理掉废弃物，降低对土地资源的损耗，但是在实际操作中，却经常会出现污染问题，影响城市生态环境与空气质量。 因此，如何选择适宜的焚烧处理技术，便需要得到政府的重视。

1 固体废弃物的分类与污染问题

基于城市固体废弃物调查资料可知，目前废弃物的可主要划分为工业废物、生活垃圾、医疗垃圾三大类；而从污染性角度来看，则可以分为一般固体废弃物、放射性固体废弃物、危险固体废弃物；在污染问题方面，则可以分为大气、水体、土壤污染，长时间堆积，受有毒与有害固体等因素影响极易产生恶臭气味，对周边的环境造成严重损害，同时垃圾内携带病毒与细菌较多，也会诱发疾病传播等风险。

2 固体废弃物焚烧处理技术类型

2.1 箱式垃圾焚烧炉

箱式垃圾焚烧炉是较为常见、传统的垃圾处理装置，通常装置结构会采用固定倾斜式阶梯炉排，使多个垃圾焚烧炉共用排烟道。在焚烧炉使用期间，通常会由人工将固体垃圾从炉门送入燃烧室内，并定时做除渣与拨火操作，以便使固体垃圾的燃烧更彻底，避免灰烬堆积等情况影响内部焚烧质量。而在炉拱位置通常会产生较强的热辐射，使炉内燃料的烘干效率得到保障。此类焚烧措施极易生成二英与氮氧化物，虽然能够满足基本的垃圾处理需求，但也会严重污染周边环境，并且操作工人劳动强度较高，工作环境也较恶劣。

2.2 机械往复推饲炉排垃圾焚烧炉

机械往复推饲炉排垃圾焚烧炉是借助燃煤措施处理固体废弃物的技术。此类装置在应用期间，可通过机械给料装置将固体废弃物递送至高温炉膛内，以此经过干燥、引燃、焚烧与燃烬流程，在1h 范围内完成垃圾处理工作。 期间，为确保固体废弃物充分燃烧，通常会借助炉排倾角使垃圾在高温炉腔内反复翻搅，并且为适应不同的燃烧量，废弃物类别与成分的变化，操作人员可控制炉内燃烧空气量与分布范围。而从机械运动角度来看，此类焚烧装置可采用顺向与逆向运动的方式，使固体垃圾与燃烧环境充分接触、混合，使垃圾的引燃更彻底。 因此，此类设备在应用过程中，更适用于热值低且水含量较高的垃圾。

2.3 垃圾流化床焚烧技术

流化床焚烧技术是基于固定炉排焚烧炉装置演变而来的垃圾处理技术。 此种技术应用期间能够通过送风机与均风机将燃烧的空气送入炉膛内，当固体废弃物接触到高温后，可在流态化的环境中进行焚烧。 通常，在固定炉排焚烧炉内都会填充定量的炉料，通过颅内气体与固流体的混合，使炉内温度保持在较稳定的状态，此时固体废弃物进入炉内，便会在短时间进行充分反应，从加热、干燥、燃烧逐步将固体废弃物分解，使整体焚烧工作的流程更迅速，且垃圾焚烧更彻底。 而从技术角度来看，流化床焚烧技术具有蓄热量大，着火条件与燃烧稳定性优异，燃料的选配范围较广，因此非常适合我国多成分、高水分的城市生活垃圾处理。

而从焚烧设备角度来看，流化床焚烧炉还具有热值低、波动范围大、耐久性好、使用寿命长等特征，在固体废弃物焚烧过程中，能够利用的热效率可达到80%以上，而在废弃物焚烧工作以后，废弃物体积占比可降低95%，重量可降低85%。另外，在污染控制方面，流化床焚烧炉能够将温度控制在850～950℃之间， 不但温度低于氮氧化物生成限值，使得此类污染物产量降低，而也高于二英生成限值，可显著降低二英的排放浓度， 降低对周围生态环境与空气质量的影响。 但从实际应用角度来看，流化床焚烧炉设备的投资通常较高，其中风机作为重要装置，在性能与规格上要求较高，这使得整体设备的耗电量较大。

2.4 等离子体垃圾焚烧炉

等离子体垃圾焚烧炉采用了目前国际最先进的热源技术， 在垃圾处理方面，能够提供1300～1400℃的高温，并且热量较为集中，能够通过电热转化等技术，使整体热量的利用率保持在极高的水准。其次，固体废弃物在焚烧炉内，能够在等离子体高温环境中迅速脱水、随后进入热解与裂解步骤，将其中有机物转化成一氧化碳、氢气、甲烷与有机气体混合的可燃性气体，在等离子体高温环境下，能够在炉内进行二次燃烧，使所有病毒及有毒物质被彻底消灭与分解，使焚烧产物完全无毒无害。根据调查资料可知，等离子体垃圾焚烧炉在处理固体废弃物后，其体积占比能够缩减97%，焚烧过程中基本无味无烟，并且无二英排放，焚烧残渣量少，并且焚烧炉占地面积较小。当然，受技术等因素影响，等离子体垃圾焚烧炉的投资成本较高，并且处理量较小，因此常用于医院等单位，专门处理有毒、有害的固体废弃物，以避免对周围环境与居民生命安全带来损害。

2.5 两段式气化焚烧技术

2.6 热解气化处理技术

热解气化处理技术是有发达国家联合研究而衍生出的新型固体废弃物处理技术。 此类技术最大的优势便是可以处理除可燃固体放射性废物以外所有类型的城市垃圾，由此直接可摒弃垃圾分类与预处理等环节，使整体城市垃圾处理的效率得到显著提升。从技术角度来看，此类处理方法将高温分解与传统高温供氧气化技术结合在了一起，借助合成气体燃烧产生电能，使整体废弃物处理效率提高。过程中，气化处理无明火燃烧，因此不会生成烟气，所以二英等物质的排放量也能够有效控制在标准值范围以内。 但从设备投资角度来看，热解气化处理技术的投资较高，整套核心设备包括辅助设备通常需要过亿元。 因此，目前设备应用仍有较大局限性。

3 固体废弃物焚烧处理污染控制

焚烧如果控制不好，会产生一定的二次污染。随着世界范围内对环保越来越重视，垃圾焚烧排放的标准日益严格，特别是要求烟气中有害物质的排放得到有效的控制。除了烟尘之外，垃圾焚烧烟气中主要的有害物质有一氧化碳、硫化物、氮化物、有机碳以及二英。“ 二英”的学名叫多氯二苯并二英，其生物破坏性表现为致畸、致癌、致蜕变。成分有苯环、氯离子、氧离子，主要存在于某些塑料之中。在不同的组合下，能产生200 多种衍生物。 所以，所谓二英，指的不是一种物质，而是一族物质。 它们的分解期为10 年。

4 结论

垃圾焚烧处理技术的合理选择， 既能够有效降低垃圾对周围生态环境的影响，降低二英与氮氧化物对周边大气、土壤与水体的影响，使城市居民与动植物安全得到保障，同时凭借能源转化等技术的运用，也能够提供节能减排的渠道，通过固体废弃物的燃烧提供可二次利用的能源，同样响应了我国资源可持续发展的号召。 故而，在论述固体废弃物的焚烧处理技术期间，必须明确城市垃圾种类与存在的污染问题，以便为垃圾处理工作的开展提供合理方案，更好的维护城市生态环境的质量。