垃圾焚烧发电厂

我国城市生活垃圾处理技术2013年8月目录一、我国城市生活垃圾处理简介二、我国垃圾处理政策三、垃圾焚烧产生的二次污染的处理四、垃圾焚烧发电厂实例一、我国城市生活垃圾处理简介从20世纪60年代开始，世界上大体形成了卫生填埋、堆肥、焚烧、分类回收及综合处理等一系列垃圾处理方法。“十二五”期间我国城市生活垃圾处理问题将得到空前重视，“无害化处理率”作为重要衡量指标有望纳入政绩考核体系，城市垃圾处理将逐渐成为地方政府城市管理的重要内容,生活垃圾处理已引起社会公众越来越多的关注。1.1卫生填埋卫生填埋是从传统简易填埋发展起来的一种最终圾处置技术，是根据生活垃圾自然降解机理和对生态环境影响特性，采取有效的工程措施和严格的管理手段，控制垃圾不对周围环境造成污染的综合性科学工程技术方法。首先需要科学的选址和合理的规划设计，其次是要按严格的作业规范运作管理，最后封场后仍要维护和监测，直至填埋场所释放出来的气体和渗滤液达到排放标准，不对周围环境造成污染为止。垃圾卫生填埋场根据所在的地形不同，可分为四种类型：平地型填埋场、山谷型填埋场、坡地型填埋场和滩涂型填埋场。这四种填埋场各具特点，选择时主要根据当地的实际情况确定。卫生填埋处置垃圾的优点是：建设投资较省，运营成本较低，技术成熟，作业简单；对处理对象的要求较低。卫生填埋处置垃圾的主要缺点是：占用大量土地，远离城市市区，垃圾运距较远，导致相应的运输费用较高。在我国，许多城市近郊区越来越难找到合适的大面积土地用于填埋处置垃圾，因而填埋场距离城市中心越来越远，从而也造成了垃圾运费的增加。对垃圾进行全量填埋时，由于垃圾中有机物较多，垃圾降解过程中散发大量的恶臭，且产生的垃圾渗滤液成分复杂，给填埋场的运营和管理带来诸多麻烦，二次污染比较难以控制。垃圾全量填埋也使部分可回收物直接埋于地下，造成了资源的浪费。基于这些原因，国外许多国家颁布了填埋禁令，禁止将原生垃圾直接填埋，必须进行适当的处理和利用后，到垃圾中有机成分不超过5％时才能进行填埋处置。我国由于历史的、社会的、经济的、技术的诸多方面的原因，目前垃圾卫生填埋还是处理垃圾的主要方式，许多城市也是对垃圾进行全量填埋处置，但是国家的政策积极鼓励对垃圾进行资源化处理。倾倒垃圾推平垃圾压实垃圾蚊蝇灭杀覆土后填埋区覆土后植被城市垃圾填埋作业1.2堆肥堆肥技术是在有控制条件下，利用微生物对垃圾中的有机物进行生物化学分解，使其变成一种具有良好稳定性的腐殖土状物质的全部过程。现代堆肥基本都采用好氧工艺，它具有分解物质彻底、堆置周期短、臭味小、宜于进行机械化作业等优点。好氧堆肥过程放热而使堆体达到高温，高温阶段持续时间长，利于垃圾无害化处理。堆肥作为城市生活垃圾处理手段之一，就是把生活垃圾中可生物降解的有机物部分进行生物降解，并使之稳定化、无害化和安全使用于土地。城市生活垃圾中可堆肥物主要是厨余垃圾以及落叶等植物类有机物垃圾，国外用于堆肥的垃圾主要是分类后的有机垃圾、庭院园林垃圾等可易腐物质，只有很少数国家用混合垃圾进行堆肥。堆肥是实现垃圾处置资源化的途径之一。现代堆肥技术是从上20世纪30年代开始发展的，已经形成了各种的工艺系统和成套设备。堆肥处理的优点是：能有效的实现垃圾的资源化、减量化和无害化；能有效的使垃圾中的有机物稳定下来，得到堆肥产品（一种土壤改良剂，而非肥料）；建设投资较省，运营成本较高，设施占地相对不是很大，可选址在城市近郊区。堆肥处理的缺点是：垃圾堆肥产品很多时候销路较少；处理过程中的恶臭难以控制；我国垃圾大多是混合收集，没有分类，前处理过程复杂，分类不彻底，堆肥产品的质量不过关。由于成本、质量、周围农业情况等条件限制，市场还是较难打开。虽然已开发了一些高效垃圾肥料制造的新工艺，但要商品化、大型化仍需要一段时间的探索。同时，垃圾中除能发酵的有机成分外，还有约30%左右的筛上物（不能进行发酵的成分）仍需做填埋或焚烧处理。正是有机堆肥处理的致命缺点，垃圾堆肥处理在我国发展空间较小。堆肥及垃圾综合处理技术③分检回收（塑料、纸张等）②筛分①一次发酵（降解）④二次发酵（熟化）⑤堆肥产品⑥生物过滤系统通过加压曝气向堆体供氧，使其在最优条件下迅速降解；有机碳生物降解释放出的热使堆体温度上升至摄氏60-80度。1.3焚烧垃圾焚烧处理已有一百多年历史，但出现有控制的焚烧（烟气处理，余热利用等）只是近几十年的事。它与填埋处理相比，具有占地小、场地选择容易，处理时间短、减量化显著（减重一般达80%，减容一般达90%），无害化较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优点，在发达国家得到越来越广泛应用。1876年，世界上第一个城市垃圾焚烧炉建于英国的曼彻斯特市，德国第一个城市垃圾焚烧炉建于1892年的汉堡市。在十九世纪末所用的垃圾焚烧炉多为固定床式，机械化水平比较低，进出料还依靠人工。本世纪初，欧洲、美国许多城市都相继兴建城市垃圾焚烧厂，到二次大战前，美国焚烧炉已发展到约700座。这时期的焚烧炉已具备现代垃圾焚烧炉的主要特征和功能，并实现机械化操作。二次大战后，随着经济的复兴，城市垃圾产量迅速增加，垃圾成分也发生了显著变化，垃圾中废纸和塑料等可燃物含量大幅度提高，垃圾焚烧处理又得到进一步发展。在60年代和70年代，发达国家又兴建了许多新的城市垃圾焚烧厂，随着工业技术的进步，许多新技术、新工艺和新材料应用于垃圾焚烧炉的制造，垃圾焚烧厂的控制水平也有所提高。在70年代后期和80年代早期，由于公众对垃圾焚烧烟气污染特别是二恶英的关注，新建垃圾焚烧厂出现下降趋势。近十年来，由于垃圾焚烧烟气处理逐步受到重视，特别是烟气处理技术不断进步，余热利用系统和尾气处理系统得到进一步完善，垃圾焚烧炉又取得新发展。垃圾焚烧方式因其显著优点而在欧洲及日本、韩国、台湾、新加坡等经济较发达国家和地区得到广泛的应用。日本目前已有90%以上的垃圾采用焚烧法处理，垃圾焚烧厂达1000多座，瑞士垃圾焚烧的比例高达80%，新加坡甚至达到100%。台湾大部分垃圾采用焚烧处理，垃圾焚烧厂超过20座。根据全国“十一五”期间已建及在建生活垃圾焚烧厂统计，建成和在建的垃圾焚烧发电厂已有近百座。其中，深圳、广州、中山、上海、宁波、天津、成都、北京等大城市已建成千吨级生活垃圾焚烧发电厂，各项环保指标均能够达到国家排放标准，产生了可观的环境效益、社会效益和经济效益。焚烧处理的优点是：设施占地较小，可选址在城市近郊区；垃圾减量化效果明显；焚烧余热可以发电，获得一定的收益。焚烧处理的缺点是：建设投资较高，运营成本较高，技术含量较高，对运营操作者要求较高。此外，焚烧处理技术的应用受垃圾热值的影响较大，低热值的垃圾难以采用该种技术。通常对垃圾进行适当预处理或从原生垃圾中分选出部分高热值的垃圾进行处理效果比较好。我国垃圾焚烧技术发展历史初创期发展期争论期完善期1990‘s21th初期2007-20102010-•引进国外技术和设备建厂：日本三菱、美国底特律和百色克技术，建设深圳、珠海、南海‘顺德焚烧电厂；•无//简单烟期处理•引进欧洲、日本等国外机械炉排焚烧炉排技术，国内消化吸收、创新•国内开发循环流化床焚烧炉•垃圾焚烧是落后技术还是先进技术？二恶英能否控制？•大部分在建、计划建设被迫停止•大型焚烧炉国产化•更先进的烟气处理系统•完善渗滤液和飞灰处理我国垃圾焚烧技术特点起步晚、发展迅猛、实现了跳跃式发展、基本达到国际先进水平。1.4综合处理综合处理即采用二种或二种以上的方式对垃圾进行处理和处置，如采用“堆肥＋填埋”，或“焚烧＋填埋”，或“焚烧＋堆肥＋填埋”的处理路线。随着经济的高速发展，人民的生活水平迅速提高，城市化进程不断加快，城市垃圾产生量急剧增加。据调查，目前我国城市垃圾年产生量约1.5亿吨，而且还在以每年8%-10%的增长率不断增加，全国累计垃圾堆存量已达到60多亿吨，侵占土地面积超过5万公顷，已有200多个城市陷入垃圾包围之中。城市生活垃圾的大量产生需要规模化的无害化处理。采用何种方式妥善处理垃圾，控制污染，是各座城市面临的一个重大课题。鉴于我国城市的生活垃圾量大而且组成复杂，不同生活条件的居民区、公共场所所产生的垃圾组成有很大差别，因此不可能采用单一的处理方法来解决一个城市的全部垃圾问题，而必须根据各地垃圾组成、地理条件、市政建设规划、经济条件及市场需求进行分析，结合城市建设的整体规划，建立一个综合性的城市垃圾处理系统。1.5垃圾处理方式比较随着社会环保意识和人民生活水平的提高，为探索适合于我国国情的垃圾处理工艺，已成为科技工作者当务之急的课题。经过多年实践，证实了以下结论：1）卫生填埋：占地面积大，选址比较困难，无害化、减容化的程度较低，存在着二次污染的潜在威胁。加之，垃圾中所含的能源（如沼气等）暂时还没有比较成熟的应用技术。由于大部分填埋场远离市区管网附设成本高，热值不高，产量少，多数没有回收利用，采取对空燃放。少数大型填埋场采用燃气轮机发电技术回收能源，如杭州天子岭、深圳下坪垃圾填埋场。此外这种方法的沼气排放不易处理，垃圾填埋场沼气爆炸事件时有发生，成为填埋场的一大隐患。2）堆肥：由于成本、质量、周围农业情况等条件限制，市场还是较难打开。虽然已开发了一些高效垃圾肥料制造的新工艺，但要商品化、大型化仍需要一段时间的探索。同时，垃圾中除能发酵的有机成分外，还有约30%左右的筛上物（不能进行发酵的成分）仍需做填埋或焚烧处理。3）大型机械化焚烧炉：城市生活垃圾采用焚烧的处理方法已有多年的历史，随着城市的发展和对废物管理的日益加强，焚烧工艺及设备逐步发展，焚烧已成为城市垃圾处理的主要方法之一采用焚烧工艺，初期投资较高，但减容化、无害化比较彻底，除了社会效益外，还可以从回收热量发电中取得可观的经济收益。近些年来，焚烧设备实现国产化方面作了大量工作，这对于降低初次投资、推广焚烧技术，具有重要的现实意义。由于堆肥受到堆肥利用的限制，因此，目前较好的方法是用焚烧法来处理垃圾。三种垃圾处理方法的技术经济特性比较名称卫生填埋焚烧堆肥技术要求低高较低占地面积很大很小中等投资额中等较高较低运行费用中等稍高较低资源化、减量化效果可开发填埋气发电；基本无减量效果可进行余热利用或发电；减量化果最佳产品受垃圾成分与市场影响大,减量化一般经济、环境效益费用一般，若管理不善，易造成二次污染费用略高，但节省地，无害化效好，烟气须严格处理排放费用较低，但易造成污染扩散对食物链构成威胁二、我国垃圾处理技术政策2.1垃圾处理技术政策2000年，国家建设部、国家环保总局、科技部发布《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》，提出了选择垃圾处理技术的基本原则和指导性意见：一是要选择成熟、可靠的垃圾处理技术；特别是焚烧处理技术，应选择成熟的机械式炉排炉焚烧技术。二是要因地制宜。在具备卫生填埋场地资源和自然条件适宜的城市，应以卫生填埋技术作为垃圾处理的基本方案；在具备经济、条件、垃圾热值条件和缺乏卫生填埋场地资源的城市，应大力发展焚烧处理技术。我国沿海经济发达地区，经过十几年的改革开放，经济与城市建设高速发展，社会经济结构﹑人民生活水平发生了极大变化，尤其随着城市煤气化的普及，城市生活垃圾发生了质的变化。根据中国城市垃圾的特点和具体国情，中国国家有关部门制定的中国城市垃圾处理的技术政策为：以卫生填埋和高温堆肥处理技术为主，提倡有条件的城市发展焚烧与综合利用技术。逐步实现垃圾处理无害化﹑减量化﹑资源化的总目标。目前，我国南方及沿海经济发达地区的大中型城市，生活垃圾处理方向已由以填埋为主向焚烧﹑填埋并举的方向过渡。2.2垃圾焚烧技术政策《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》中有关焚烧的主要内容为：垃圾焚烧适用于进炉垃圾平均低位热值高于5000kJ/kg、卫生填埋场地缺乏和经济发达地区。垃圾焚烧目前宜采用以炉排炉为基础的成熟技术，审慎采用其他炉型的焚烧炉。禁止使用不能达到控制标准的焚烧炉。事实上，考虑到垃圾填埋的渗滤液污染，以及土地资源不可再生等问题，国内土地匮乏的经济发达地区（国内如长三角、珠三角），正在不断限制和降低原生垃圾直接填埋的数量与比例，甚至规定有机物含量大于5%的垃