曲少飛，張春梅

（煙臺(tái)市環(huán)境監(jiān)控中心，山東 煙臺(tái) 264003）

引言

在垃圾焚燒廠，可通過(guò)垃圾焚燒的方式達(dá)到發(fā)電效果，且焚燒之后的垃圾體積可顯著縮小。通過(guò)這樣的方式，不僅可以讓垃圾得到良好處理，同時(shí)也可以使其達(dá)到回收再利用的效果。但是在垃圾焚燒過(guò)程中，通常也會(huì)伴隨著一些固廢產(chǎn)生，因此還需要通過(guò)合理的技術(shù)措施來(lái)做好固廢處置。

1 垃圾焚燒發(fā)電固廢及其危害分析

在垃圾焚燒過(guò)程中，產(chǎn)生的固體廢物通常是經(jīng)高溫分解之后的小顆粒固廢，其中的一部分會(huì)在燃燒鍋爐出口位置附著，另一部分會(huì)伴隨煙氣排出到燃燒鍋爐外部。在垃圾焚燒發(fā)電中，產(chǎn)生的固廢小顆粒直徑通常在1.1 μm 以下。如果這些小顆粒被人吸入體內(nèi)，從而對(duì)人體健康乃至于生命安全造成很大程度的不良影響[1]?；诖耍嚓P(guān)單位一定要加強(qiáng)其處置技術(shù)的研究，最大限度降低垃圾焚燒發(fā)電后固廢。

2 垃圾焚燒發(fā)電固廢處置技術(shù)應(yīng)用分析

隨著當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的垃圾填埋或直接焚燒方法在生活垃圾固廢處理中已經(jīng)越來(lái)越不適用，基于垃圾焚燒發(fā)電的固廢處置技術(shù)已經(jīng)十分普遍。而在通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行固廢處置的過(guò)程中，焚燒爐技術(shù)、煙氣處理技術(shù)以及焚燒廢渣處理技術(shù)是最關(guān)鍵的幾項(xiàng)技術(shù)形式[1]。以下是對(duì)這幾種關(guān)鍵技術(shù)在固廢處理中的應(yīng)用所進(jìn)行的分析。

2.1 焚燒爐技術(shù)的應(yīng)用

在經(jīng)過(guò)焚燒之后，固廢垃圾可減量80%以上，而在焚燒過(guò)程中，產(chǎn)生的熱能會(huì)將液態(tài)水加熱，使其成為蒸汽，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)達(dá)到發(fā)電效果。對(duì)于焚燒中產(chǎn)生的煙氣，在通過(guò)配套環(huán)保設(shè)備間進(jìn)行處理之后，便可達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于垃圾焚燒產(chǎn)生的廢渣，可通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行處理，或安置到垃圾填埋場(chǎng)中進(jìn)行填埋處理。通過(guò)這樣的方式，便可讓焚燒之后的固廢得到良好處理。就目前來(lái)看，我國(guó)的垃圾焚燒發(fā)電廠通常會(huì)選用機(jī)械式爐排焚燒爐，此類焚燒爐具有完善的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)大的性能，且智能化程度很高，同時(shí)也具有很高的熱轉(zhuǎn)化效率。具體應(yīng)用中，可通過(guò)專用的垃圾運(yùn)輸車將垃圾卸入到儲(chǔ)存池中，在通過(guò)抓斗和吊車將垃圾送入到焚燒爐中進(jìn)行焚燒，產(chǎn)生的蒸汽可直接用來(lái)發(fā)電，產(chǎn)生的殘?jiān)鼘⑴欧诺交以鼉?chǔ)存池中。此類焚燒爐的主要組成部分為耐火磚，沒有受熱面，將膜式水冷壁余熱鍋爐裝置到輔助燃燒器與二次風(fēng)噴口之后，使其延伸到爐墻和爐拱位置，下部敷設(shè)很長(zhǎng)的耐火衛(wèi)燃帶，以此來(lái)降低熱交換速度。在衛(wèi)燃帶上端設(shè)置爐溫度測(cè)量點(diǎn)，根據(jù)測(cè)量點(diǎn)溫度，通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行鍋爐燃燒控制，從而實(shí)現(xiàn)固廢的有效分解，盡最大限度滿足環(huán)保排放需求[2]。

通常情況下，固廢焚燒處置主要可以分為三個(gè)階段，第一是將固廢投入到燃燒爐中，達(dá)到焚燒前的預(yù)熱效果。第二是讓固廢在焚燒爐中燃燒，這是垃圾焚燒發(fā)電固廢處置中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。第三是將第二階段沒有燃燒充分的固廢再一次焚燒，通過(guò)這樣的方式，便可達(dá)到良好的固廢處理效果。某垃圾焚燒發(fā)電廠固廢處置中的三個(gè)階段溫度與時(shí)間控制情況，如表1 所示。

表1 某垃圾焚燒發(fā)電廠固廢處置中的三個(gè)階段溫度與時(shí)間控制情況

2.2 煙氣處理技術(shù)

在通過(guò)垃圾焚燒發(fā)電法進(jìn)行固廢處置的過(guò)程中，煙氣處理也是一個(gè)至關(guān)重要的工藝環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)主要由煙氣處理裝置來(lái)完成，包括煙氣除塵和煙氣脫硫處理。固廢焚燒會(huì)伴隨著大量的酸性氣體產(chǎn)生，對(duì)于這些酸性氣體，需要通過(guò)干化法、半干化法以及加濕法來(lái)進(jìn)行處理。

其中，干化法的主要原理是讓堿性固態(tài)吸收劑和煙氣交融，并保持相應(yīng)的湍流度，從而和煙氣中含有的酸性氣體中和，該方法設(shè)備簡(jiǎn)單、成本和運(yùn)行費(fèi)用都比較低，且反應(yīng)產(chǎn)物更容易清理。但是該方法的反應(yīng)速度比較慢，脫酸效率較低，通常不能單獨(dú)使用。垃圾焚燒發(fā)電固廢處置中的干法煙氣凈化原理示意圖，如圖1 所示。

圖1 垃圾焚燒發(fā)電固廢處置中的干法煙氣凈化原理示意圖

半干化法的主要原理是讓液態(tài)吸收劑和酸性氣體產(chǎn)生反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)干狀態(tài)下的酸性氣體處理，此方法可延長(zhǎng)煙氣停留時(shí)間，將固廢焚燒煙氣中的污染降低，具有較高的煙氣凈化效率，且工藝比較簡(jiǎn)單，成本比較合理，反應(yīng)產(chǎn)物為固態(tài)，很容易清理。垃圾焚燒發(fā)電固廢處置中的半干法煙氣凈化原理示意圖，如圖2所示。

圖2 垃圾焚燒發(fā)電固廢處置中的半干法煙氣凈化原理示意圖

加濕法的主要原理是將堿性吸附劑加入到吸收塔內(nèi)，使其和固廢焚燒煙氣中含有的酸性污染物發(fā)生反應(yīng)，從而將其去除，達(dá)到良好的煙氣固廢焚燒煙氣凈化處理效果。但是該技術(shù)的應(yīng)用會(huì)伴隨著大量的洗滌污水產(chǎn)生，使用中需要加設(shè)污水處理環(huán)節(jié)，處理工藝比較復(fù)雜，投入成本較大[3]。

因此在非必要情況下，垃圾焚燒發(fā)電固廢處理通常會(huì)選擇半干化法或干化法與半干化法相結(jié)合的方式，以此來(lái)達(dá)到滿意的垃圾焚燒固廢處置效果。

2.3 焚燒廢渣處理技術(shù)

就目前來(lái)看，我國(guó)每一年通過(guò)焚燒發(fā)電處置的生活垃圾固廢超過(guò)40 萬(wàn)t，其焚燒發(fā)電量可以達(dá)到1.2 億kW·h 以上。通過(guò)這樣的固廢處置方式，不僅可在極大程度上降低固廢堆放和填埋所用的空間，同時(shí)也顯著降低了環(huán)境污染，并使其達(dá)到良好的回收再利用效果。但是在經(jīng)過(guò)焚燒發(fā)電處置之后，通常會(huì)留有一些固廢殘?jiān)?，包括鍋爐濾出的殘?jiān)?、煙氣通道中的灰渣、反?yīng)塔內(nèi)的灰渣、焚燒底渣等。這些廢渣中通常都含有較多的有毒有害成分，尤其是焚燒底渣，其中的三氧化二鐵、氧化鈣、二氧化硅、氯化鈣等有毒有害物質(zhì)的含量更高，同時(shí)也會(huì)含有一些汞、二噁英、鋅等有毒有害物質(zhì)，對(duì)于這些焚燒廢渣，具體處置中，首先可通過(guò)人工分揀的方式挑揀出其中沒有燃盡的物質(zhì)，通過(guò)粉碎機(jī)將其粉碎。對(duì)于粉碎之后的原渣，首先可通過(guò)磁選機(jī)將其中的鐵濾出，再通過(guò)跳汰機(jī)、拋鋁機(jī)、搖床等對(duì)剩余的廢料進(jìn)行處理，從而將其中的鋁和銅等有色金屬選出。之后再通過(guò)濕法處理技術(shù)等將其中的重金屬和有毒有害物質(zhì)清除。剩余的環(huán)保砂可用作骨料制作環(huán)保磚。對(duì)于一些廢金屬，比如氧化鈣、氧化錳、氧化鋁等，可直接在廠區(qū)內(nèi)進(jìn)行衛(wèi)生填埋處理[4]。通過(guò)這樣的方式，便可讓垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中的焚燒殘?jiān)玫接行幚恚M可能提升其凈化效果和回收再利用價(jià)值，從而有效確保垃圾焚燒發(fā)電固廢處置質(zhì)量，讓環(huán)境與人體健康得以良好保護(hù)。

3 垃圾焚燒發(fā)電固廢處置技術(shù)發(fā)展方向

雖然目前的垃圾焚燒發(fā)電固廢處置技術(shù)已經(jīng)十分先進(jìn)，但是在煙氣與焚燒廢渣處理中，應(yīng)用到的很多工藝依然存在成本高、工藝復(fù)雜、二次污染等情況，同時(shí)，依然有很多固廢處理工藝需要通過(guò)人工的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。基于此，在垃圾焚燒發(fā)電固廢處置技術(shù)未來(lái)的應(yīng)用、研究與發(fā)展中，相關(guān)單位與研究人員需加大力度改進(jìn)目前的煙氣與焚燒廢渣處理工藝，簡(jiǎn)化工藝設(shè)備與工藝流程，降低工藝成本，并通過(guò)合理的措施來(lái)減少和避免二次污染的產(chǎn)生。

在此過(guò)程中，研究人員也可以將當(dāng)今先進(jìn)的人工智能技術(shù)合理應(yīng)用到垃圾焚燒發(fā)電固廢處理工藝中，用智能機(jī)器人或分揀機(jī)械手臂等來(lái)代替人工操作。通過(guò)這樣的方式，不僅可有效提升固廢處置效率與質(zhì)量，達(dá)到良好的環(huán)保效果，同時(shí)也可以盡最大限度降低固廢處置過(guò)程中各種有毒有害污染物對(duì)工作人員人體的傷害。

4 結(jié)語(yǔ)

垃圾焚燒發(fā)電固廢處置是當(dāng)今生活垃圾固廢處理中的一種主要技術(shù)形式，該技術(shù)不僅可以達(dá)到良好的環(huán)保效果，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)固廢的回收與再利用。因此，相關(guān)單位、研究者與技術(shù)人員一定要加強(qiáng)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用研究，并對(duì)其工藝加以不斷改進(jìn)與創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒發(fā)電固廢處置技術(shù)的良好應(yīng)用與發(fā)展。