王威威 陳爾東 王昆成 李國翠 李 新 劉 迪

（1、遼寧省鞍山市立山區(qū)環(huán)境保護局，遼寧 鞍山 114011 2、遼寧科技大學(xué) 工商管理學(xué)院，遼寧 鞍山 114011 3、中國鹽業(yè)總公司，北京 100055）

鞍山市市區(qū)人口147萬人，面積624平方公里，是遼寧省第三大城市，也是國內(nèi)113個環(huán)境保護重點城市之一。2009年，生活垃圾產(chǎn)生量51萬噸，平均每天1400噸，處理現(xiàn)狀為衛(wèi)生填埋。羊耳峪垃圾填埋場位于市區(qū)東南方，距市中心直線距離7公里，車程12公里，是城區(qū)唯一的垃圾填埋場，于1997年7月投入運營，占地總面積為45萬平方米，填埋區(qū)容量為900萬噸，設(shè)計每日處理垃圾1200噸，使用年限20年。按設(shè)計年限，羊耳峪垃圾填埋場還有5～6年使用壽命，但是近年來垃圾填埋量已經(jīng)超過設(shè)計值，且逐年增加，垃圾填埋場或垃圾焚燒發(fā)電廠的建設(shè)周期需要3～5年，因此，鞍山垃圾處理已提上日程。

1 填埋與焚燒的比較

目前比較普遍的垃圾處理方式有衛(wèi)生填埋、焚燒和綜合利用（如堆肥、生產(chǎn)建筑材料等）。焚燒是一種對城市垃圾進行高溫?zé)峄瘜W(xué)處理的技術(shù)，將垃圾作為固體燃料送入爐膛內(nèi)燃燒，在800～1000℃的高溫條件下，垃圾中的可燃組分與空氣中的氧進行劇烈的化學(xué)反應(yīng)，釋放出熱量并轉(zhuǎn)化為高溫的燃燒氣和少量性質(zhì)穩(wěn)定的固定殘渣。垃圾燃燒產(chǎn)生的高溫燃燒氣可作為熱能回收利用，如發(fā)電、供熱；焚燒殘渣只有10%左右，可綜合利用；經(jīng)過焚燒處理，垃圾中的細菌、病毒能被徹底消滅。因此，垃圾焚燒發(fā)電能夠?qū)崿F(xiàn)減量化、無害化、資源化，具有占地小、處理效率高、場地選擇易、處理時間短、減量化顯著、消毒徹底、可回收垃圾焚燒余熱等優(yōu)點。

鞍山市采取垃圾填埋方式，相較之下填埋的缺點：（1）侵占大量的土地資源；（2）垃圾滲瀝液和散發(fā)的臭氣對土壤、地表水、地下水和大氣造成長期嚴重污染；（3）垃圾堆放場所是蚊蠅和病源菌滋生的地方，而且產(chǎn)生的沼氣易發(fā)生爆炸，威脅居民的安全健康；（4）嚴重影響城市景觀和城市形象。

更為重要的是，垃圾填埋場防滲層設(shè)計壽命一般在50～100年，那么100年之后呢？垃圾填埋污染總要發(fā)生，是城市“定時炸彈”。衛(wèi)生填埋的優(yōu)點是建設(shè)成本和運行成本均比垃圾焚燒發(fā)電低。隨著人們對環(huán)境質(zhì)量要求越來越高，國家及省相關(guān)部門已經(jīng)不再審批垃圾填埋場，建議鞍山垃圾處理采取焚燒發(fā)電方式。

2 垃圾清運方式的改進

鞍山市目前垃圾收運方面以后裝車為主，其他收集車為輔的收集模式。垃圾來源主要為居民生活垃圾和街道清掃垃圾，前端收集主要有地埋垃圾桶、垃圾回收架、簡易垃圾桶和小型回收站，轉(zhuǎn)運主要為后裝垃圾壓縮車，運送到填埋場填埋處理。存在的問題：城市垃圾收集點較為簡陋，無密閉、壓縮、環(huán)保功能，垃圾滲濾液橫流、蚊蟲滋生、氣味污染中，對城市環(huán)境影響較大。為改善鞍山城市總體面貌，需要改進垃圾清運方式。目前，垃圾垃圾不落地的清運方式已經(jīng)過試點，即將在全市范圍內(nèi)推行；建議進一步加大垃圾收運力度，新建小型垃圾壓縮站，改變運輸車輛為勾臂車運輸，采取手推車結(jié)合標(biāo)準桶平板車收集方式，阻斷臭氣，杜絕污水，隔聲降噪，消滅蚊蠅，改變垃圾散收現(xiàn)狀。

3 工藝的選擇

目前國內(nèi)對垃圾焚燒處理工藝主要有爐排爐和流化床兩種。流化床焚燒爐是利用流態(tài)化技術(shù)進行焚燒垃圾，在爐內(nèi)有大量的石英砂作為熱載體，流化床在焚燒垃圾前，通過噴油燃燒將爐內(nèi)的石英砂加熱至600℃以上，垃圾經(jīng)破碎至5cm以下的粒度投入爐內(nèi),流態(tài)化的垃圾與媒體強烈混合,垃圾水分很快蒸發(fā)，使垃圾變脆而燃燒。流化床焚燒爐熱強度高，更適宜燃燒發(fā)熱值低、含水分高的垃圾。優(yōu)點：1）燃燒速度快，且燃燒完全，殘?zhí)苛啃?，垃圾減量化程度高；2）熱容量大，焚燒強度高，適合焚燒低熱值垃圾燃料；3）與爐排爐相比，同等規(guī)模下爐體積減小，熱損失減小、熱效率高；4)制造簡單，造價低。缺點：1）單臺處理能力相對較小;2)動力消耗大，入爐垃圾需要破碎；3）煙氣粉塵含量高；4）設(shè)備磨損量嚴重。

爐排爐焚燒工藝是垃圾在爐排上進行層狀燃燒，依次通過預(yù)熱干燥區(qū)、主燃區(qū)和燃燼區(qū)，各種爐排都會采取不同的方式使垃圾料層不斷得到松動以及使垃圾與空氣充分接觸，從而達到較理想的燃燒效果，助燃空氣由爐排底部送入，最后灰渣由爐排末端燃燼區(qū)排出爐外。該處理工藝的優(yōu)點是：1）處理規(guī)模大，技術(shù)成熟可靠；2）動力消耗??；3）煙氣粉塵量??；4）可視爐內(nèi)垃圾焚燒狀況人工控制垃圾在爐內(nèi)的停留時間，使其燃盡；5）一般不用燃油或燃氣助燃；6）可對垃圾進行預(yù)熱干燥，保證了焚燒溫度。缺點主要是：1）投資高；2）燃燒速度慢；3）爐床負荷小，熱效率較低。

鞍山垃圾產(chǎn)生量1400噸/日，按照5%的速度增加計算，10年后垃圾產(chǎn)生量可達到2300噸/日，因此，考慮長遠打算，應(yīng)建立至少2000噸/日的焚燒規(guī)模，而單臺流化床焚燒爐焚燒能力200～300噸/日，單臺爐排爐焚燒能力已經(jīng)達到1000噸/日以上，因此，根據(jù)垃圾熱值情況，優(yōu)選爐排爐焚燒工藝，建設(shè)4臺500噸/日的垃圾焚燒爐火建設(shè)3臺預(yù)留擴建1臺的空間。此外，建議選擇國外先進的焚燒技術(shù)，如富氧燃燒技術(shù)，配備專門的制氧設(shè)備，減少一次風(fēng)，并與部分煙氣回流相結(jié)合，可減少最終煙氣排放量;采用燃氣聯(lián)合循環(huán)技術(shù)，提高熱量利用效率等。

4 廢水、爐渣、飛灰的處理

垃圾焚燒產(chǎn)生的廢水主要有儲池的滲濾液、沖洗垃圾卸料平臺廢水、洗車廢水、生活污水等，其產(chǎn)生量約600～800噸/日，建議建設(shè)2×500噸/日污水處理廠，采取厭氧、MBR、納濾等組合處理技術(shù)，確保處理后的廢水達標(biāo)排放。

焚燒處理特點是減量化好，按焚燒率80%計算，爐渣產(chǎn)生量約300噸/日，因不屬于危險廢物，建議制磚、鋪路等綜合利用，其中除渣系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有除鐵器，分離出的廢舊金屬回收利用。

飛灰（其產(chǎn)生量占處理量的3～5%，約60噸/日）中含有重金屬、吸附了二噁英等有毒有害氣體的活性炭剩余物等，屬于危險廢物，應(yīng)選擇水泥、凝石固化、穩(wěn)定化后填埋處理。

5 煙氣凈化工藝

經(jīng)調(diào)研可知，垃圾焚燒煙氣處理流程一般為活性炭吸附+噴石灰石中和脫酸+布袋除塵工藝（電除塵捕集二噁英等污染氣體效果不如布袋除塵器），其特征污染物為二噁英，按照《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準》（GB18485-2001）標(biāo)準，排放濃度≤0.1ngTEQ/M3，與歐盟標(biāo)準看齊。調(diào)研過的幾個垃圾焚燒電廠其二噁英的監(jiān)測值在0.022～0.077ngTEQ/m3之間，均可以實現(xiàn)達標(biāo)排放。煙氣處理系統(tǒng)應(yīng)建設(shè)在線監(jiān)測，并同省級環(huán)保部門聯(lián)網(wǎng)；考慮脫硫、脫氮設(shè)施建設(shè)。為進一步減少二噁英污染，建議實行垃圾分類，分揀出塑料等含氯制品，減少二噁英前驅(qū)物的合成，同時容易做到精確控制爐溫，使煙氣在不小于850℃的情況下停留2秒鐘以上，以保證生成的二噁英分解完全。

6 結(jié)論

(1)鞍山應(yīng)優(yōu)選建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠；(2)垃圾焚燒發(fā)電采用爐排爐處理技術(shù)，規(guī)模為3臺500噸/日，并預(yù)留1臺擴建空間；(3)垃圾焚燒廢水、爐渣、飛灰益組團處理，煙氣凈化工藝需保證達標(biāo)排放；(4)建議充分利用現(xiàn)有設(shè)施，如飛灰處理需要填埋場地，污水處理最好依托城市污水處理廠，同時污水廠增加水再生利用系統(tǒng)，減少垃圾焚燒過程中新鮮耗水量。

[1]時璟麗，張成.垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)在我國的應(yīng)用于發(fā)展趨勢.[J]可再生能源，2005年2期

[2]曾祥耙.城市生活垃圾焚燒發(fā)電前景樂觀.[J]環(huán)境衛(wèi)生工程，2007年8月15卷4期，35～36

[3]屠進,宋黎萍,池 涌.垃圾焚燒電廠焚燒爐爐型選擇.[J]熱力發(fā)電 2003（10），5～7

[4]於劍霞,李均濤.垃圾焚燒與二惡英的污染和治理.[J]長沙鐵道學(xué)院學(xué)報，2010年3月11卷1期，53～54

2010年遼寧省教育廳項目的階段性成果（2010074）和2009年度遼寧省哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃基金項目的階段性成果（L09DJY084）。