張 輝 馮昌月
(煙臺市環境衛生管理處,山東 煙臺 264000)
焚燒是人們常見的一種對生活垃圾進行處理的方法,焚燒是指垃圾中的可燃物在焚燒爐中與氧進行燃燒的過程。實質是碳、氫、硫等元素與氧的化學反應,其好處就在于讓垃圾的體積得到最快的縮減,以達到無害化處理的目的。垃圾焚燒后,釋放出熱能,同時產生煙氣和固體殘渣。煙氣要凈化,殘渣要消化,這是焚燒處理必不可少的工藝過程。
通過焚燒可以使可燃性固體廢物氧化分解,達到去除毒性、回收能量及獲得副產品的目的。幾乎所有的有機性廢物都可以用焚燒法處理。對于無機-有機混合性固體廢物,如果有機物是有毒有害物質,一般也最好采用焚燒法處理。焚燒法適用于處理可燃物較多的垃圾。采用焚燒法,必須注意不造成空氣的二次污染。
焚燒處理工藝的優點是處理量大,減容性好,無害化徹底,焚燒過程產生的熱量用來發電可以實現垃圾的能源化,能將大量有害的廢料分解,并轉化成無害的物質。其缺點較為明顯,如生產成本高,垃圾焚燒灰渣處理難度大。
垃圾焚燒技術:國內外垃圾焚燒技術主要有三大類:旋轉燃燒技術(也稱回轉窯式)、爐排爐層狀燃燒技術和循環流化床燃燒技術。
旋轉焚燒爐燃燒設備主要是一個緩慢旋轉的回轉窯,其內壁可采用耐火磚砌筑,也可采用管式水冷壁,用以保護滾筒。它是通過傾斜筒體連續、緩慢地轉動,利用內壁耐高溫抄板將垃圾由筒體下部在筒體滾動時帶到筒體上部,然后靠垃圾自重落下,由于垃圾在筒內翻滾并與空氣充分接觸,完成著火、燃燒和燃盡三個階段。回轉窯過去主要用于處理有毒有害的醫院垃圾和化工廢料。
層狀燃燒技術發展較為成熟,這種焚燒爐因為具有對垃圾的預處理要求不高、對垃圾熱值適應范圍廣、運行及維護簡便等優點,許多國家采用這種燃燒技術。為使垃圾燃燒過程穩定,層狀燃燒關鍵是爐排。
垃圾在爐排上通過三個區段:預熱干燥段、燃燒段和燃盡段。
循環流化床燃燒是20 世紀80 年代發展起來的一種清潔燃燒技術。對于垃圾采用循環流化床燃燒方式,我國科研工作者做了大量的工作,流化床燃燒技術目前已趨于發展成熟。
爐排中燃盡的爐渣只有原來體積的10%左右,它掉落到除渣機中,通過水的降溫,液壓式除渣機將冷卻后的爐渣瀝干后送入皮帶輸送機,在皮帶輸送機的轉換端頭加裝多級除鐵器,利用磁鐵將金屬鐵分揀出來,為進一步提高分揀效果,工廠中一般在爐渣輸送過程中配置振動裝置和破碎裝置,加大分揀力度。精細分選后的灰渣,通過傳送帶送入灰渣儲坑,運出工廠。由于燃燒后的灰渣屬于密實的、不腐敗的無菌物質,因此,主要用于鋪路或填海的材料,也可將垃圾焚燒爐殘渣制成建筑材料。
目前,國內外垃圾焚燒發電廠煙氣處理系統普遍使用的工藝流程如下:首先,從余熱鍋爐出來的煙氣流經洗滌塔,將噴進洗滌塔里的石灰漿和氯化氫酸性氣體進行充分的接觸、反映、去除。其次,垃圾焚燒的煙氣飄進袋式除塵器,這些煙塵都被收集下來,從除塵器出來的符合環保標準的煙氣經煙囪排入大氣。再者,工作人員通過向煙氣中加活性炭,重點吸附煙氣中的二惡英和氣態汞等重金屬。國內外開發應用于焚燒飛灰無害化和穩定化處理的方法可以歸結為高溫處理、濕式化學處理與固定穩定化三種。此外,還有生物浸出提取、高溫熱分離等方法。
飛灰一般經穩定化處理后,送至填埋場填埋,以后隨著科技的進步很有可能廣泛用于建筑材料,肥料和土壤改良劑,吸附物等。
隨著我國城市的發展,城市垃圾的產生量逐年增加,垃圾焚燒處理也越來越普遍,如何利用好垃圾焚燒技術,處理好焚燒后產生的爐渣和煙氣更是迫在眉睫。目前,垃圾焚燒是生活固體廢棄物處理的有效措施,掌握垃圾焚燒爐設計和制造技術尤為重要,爐渣和飛灰的有效資源化利用有著很好的現實意義。
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