生活垃圾焚燒爐協(xié)同處置污泥技術(shù)的研究

王榮建

（上海東石塘再生能源有限公司，上海 200336）

1 概述

我國(guó)的垃圾焚燒處理工作逐步開(kāi)展，垃圾圍城危機(jī)逐漸解除，隨著各項(xiàng)垃圾技術(shù)的不斷精進(jìn)，如何變廢為寶，解決好垃圾和污泥處置過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響，是政府和企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一。只有應(yīng)用好生活垃圾焚燒爐協(xié)同處置污泥技術(shù)，提高焚燒處理技術(shù)，完善垃圾處置工藝，嚴(yán)格污染物排放要求，才能為我國(guó)人民帶來(lái)更好的生態(tài)環(huán)境。

2 垃圾焚燒爐的運(yùn)行機(jī)理以及具體選型

不同廢物的組成以及熱值等存在一定的差異。焚化爐屬于廢物處理當(dāng)中主要的設(shè)備，焚化爐在選擇以及設(shè)計(jì)的過(guò)程中一定要對(duì)焚化時(shí)間以及溫度進(jìn)行良好的控制，以保證廢物得到充分的燃燒，避免二噁英的出現(xiàn)。

2.1 機(jī)械爐排焚燒爐

這種焚化爐的組成主要包含：爐排、爐膛、進(jìn)料斗、爐排傳輸機(jī)以及空氣分配機(jī)構(gòu)等。垃圾從進(jìn)料口進(jìn)入之后，在爐排上實(shí)施燃燒，冷卻以及干燥之后，灰燼會(huì)從爐中排出。該設(shè)備連續(xù)的進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使得材料層變得更加疏松，從而促使空氣從爐膛底部進(jìn)入，并且垃圾以及垃圾之間可以進(jìn)行充分的接觸，使得燃燒效果非常良好。按照不同的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式，焚燒爐可以具體分為：滾動(dòng)爐排、往復(fù)推動(dòng)爐排以及脈沖拋動(dòng)爐排等類(lèi)型。當(dāng)前情況下，滾動(dòng)爐排以及往復(fù)爐排的使用率較高。

關(guān)于設(shè)備的具體選擇，從當(dāng)前焚燒爐的具體狀況來(lái)看，機(jī)械爐排焚燒爐的使用非常廣泛，市場(chǎng)份額占據(jù)80%以上。出現(xiàn)這種情況，主要是由于這種類(lèi)型的焚化爐使用的時(shí)間比較長(zhǎng)久，并且在技術(shù)以及系統(tǒng)方面相對(duì)來(lái)講非常的成熟以及完善，可靠性較強(qiáng)，使用方便以及快捷。與此同時(shí)，這種焚化爐可以實(shí)施分層燃燒，對(duì)垃圾的適應(yīng)性較高，與焚化爐的相關(guān)要求相適應(yīng)，可以充分地處理低熱值高濕的垃圾。但是，在型號(hào)選擇的過(guò)程中，一定要注意此類(lèi)焚化爐存在的不足之處。比如：設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，并且存在較多的液壓制動(dòng)器。長(zhǎng)期運(yùn)行的過(guò)程中，爐排會(huì)出現(xiàn)卡住的情況，從而對(duì)設(shè)備的使用效率造成影響。在這方面，相關(guān)人員一定要實(shí)施定期的維護(hù)，這樣才可以使得其使用壽命得到延長(zhǎng)。

2.2 流化床焚燒爐

這種類(lèi)型的焚化爐主要包含：進(jìn)料口、分選機(jī)、流化床以及破碎機(jī)等。熔爐會(huì)把石英砂當(dāng)作熱載體，垃圾在流化床當(dāng)中被進(jìn)一步焚化。焚化之前需要噴灑一些石英砂，加熱的溫度大于600℃。這時(shí)，需要利用破碎機(jī)把垃圾破碎成5cm 以內(nèi)的具體顆粒，然后放入到爐中。石英砂以及垃圾可以充分混合，之后會(huì)迅速燃燒。

這種焚化爐在市場(chǎng)上的使用頻率較低，主要是由于該設(shè)備的廢物處理量非常少，對(duì)廢物的要求比較高。在對(duì)該設(shè)備進(jìn)行使用之前，需要把垃圾送至破碎機(jī)實(shí)施一定的粉碎處理。由于破碎機(jī)械系統(tǒng)非常復(fù)雜，進(jìn)而對(duì)于該設(shè)備的廣泛應(yīng)用起到很大的阻礙作用。除此之外，在廢物處理當(dāng)中，設(shè)備具備較高的磨損率，并且在運(yùn)行當(dāng)中會(huì)使用到非常多的能量。當(dāng)完成低熱值廢物的處理時(shí)，需要添加非常多的煤實(shí)施一定的輔助處理。由于處理程序比較復(fù)雜以及困難，流化床焚燒爐在應(yīng)用范圍方面相對(duì)比較狹窄，進(jìn)而市場(chǎng)占有率就會(huì)比較低。

3 我國(guó)生活垃圾處置現(xiàn)狀

垃圾處理問(wèn)題對(duì)每個(gè)居民產(chǎn)生影響是十分巨大的，尤其是污染物的排放，可以說(shuō)其影響著當(dāng)代整體人民的生活健康。

3.1 垃圾無(wú)害化程度較低

在進(jìn)行垃圾焚燒初期，由于無(wú)害化的垃圾處理技術(shù)不夠成熟，對(duì)于生活垃圾和污泥的處理時(shí)容易產(chǎn)生對(duì)環(huán)境的二次污染。垃圾中存在的有害物質(zhì)燃燒不徹底容易滲漏到地下水，同時(shí)揮發(fā)到空氣中，影響居民生活健康。現(xiàn)在我國(guó)的垃圾焚燒廠能夠處理的垃圾量正在不斷擴(kuò)大，垃圾焚燒已逐步作為我國(guó)重要的垃圾處理方式之一。由于我國(guó)垃圾量基數(shù)大，隨著環(huán)保要求升級(jí)，使得無(wú)害化處理難度也隨之增加。在當(dāng)下的垃圾處理工作中，最重要的就是無(wú)害化處理技術(shù)過(guò)程中的二次污染問(wèn)題。

3.2 垃圾滲濾液?jiǎn)栴}

在進(jìn)行垃圾處理時(shí)，不論使用的是焚燒或是填埋，都會(huì)產(chǎn)生一定量的垃圾滲液。其會(huì)下滲污染地下水，垃圾滲液多為高濃度的有機(jī)廢水，會(huì)使得土壤和水體相繼受到高濃度有機(jī)物質(zhì)的污染，進(jìn)而影響人類(lèi)生活健康。如何處理好這種滲濾液?jiǎn)栴}也是現(xiàn)在焚燒廠所面臨的重大課題。各焚燒廠及填埋場(chǎng)需要加大投入，加強(qiáng)新技術(shù)應(yīng)用，以達(dá)到最新的環(huán)保要求。

4 生活垃圾焚燒技術(shù)概述

生活垃圾焚燒處理技術(shù)，就是把垃圾放入焚燒爐中進(jìn)行高溫燃燒，在高溫處理下能夠大幅減少生活垃圾中的有毒物質(zhì)，讓垃圾最終成為無(wú)害的殘?jiān)Ｍㄟ^(guò)焚燒之后，垃圾的體積會(huì)大幅減少。同時(shí)在焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生廢料，在垃圾廠中可以進(jìn)一步地分選，讓資源有效利用。同時(shí)焚燒垃圾時(shí)會(huì)有大量的熱氣發(fā)出，在焚燒過(guò)程中可將其收集利用，實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)化，節(jié)約電力資源。隨著垃圾無(wú)害化處理技術(shù)不斷增強(qiáng)，如何在焚燒中達(dá)到高效的垃圾資源利用，增加垃圾處理的環(huán)保效益也是當(dāng)前的一個(gè)重要課題。

5 生活垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展方向

垃圾焚燒處理技術(shù)的發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響可見(jiàn)一斑，因此須全面優(yōu)化升級(jí)垃圾處理系統(tǒng)。

5.1 加強(qiáng)垃圾處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

當(dāng)下我國(guó)對(duì)于垃圾焚燒技術(shù)的重視度不斷加深，對(duì)于垃圾焚燒處理廠的建設(shè)力度加大，時(shí)至今日，垃圾處理的基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)有較大數(shù)量的增加。但是我國(guó)垃圾處理廠的建設(shè)力度仍然有待加強(qiáng)。隨著我國(guó)加速城市化、城鎮(zhèn)化的步伐，以及農(nóng)村經(jīng)濟(jì)水平的提高，各地的生活消費(fèi)垃圾也在大規(guī)模提高，垃圾的產(chǎn)生量也逐漸增加，對(duì)于垃圾處理的技術(shù)設(shè)備需求量加大。同時(shí)隨著焚燒技術(shù)的優(yōu)化提升，我國(guó)必然會(huì)進(jìn)一步加大垃圾處理基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度，以垃圾零填埋為目標(biāo)，全部進(jìn)行資源化利用。

5.2 垃圾焚燒監(jiān)管規(guī)范力度加大

對(duì)于日趨嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，政府監(jiān)管力度必然加強(qiáng)，相關(guān)的垃圾焚燒處理的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)制度也會(huì)隨之建立。如何讓垃圾處理企業(yè)能夠嚴(yán)苛按照法條的規(guī)范合法合規(guī)進(jìn)行焚燒處理，政府的下一步工作必然是規(guī)范目前現(xiàn)有的垃圾焚燒處理企業(yè)，提高新建垃圾處理企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)下部分城市已經(jīng)開(kāi)設(shè)了三方監(jiān)管系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)點(diǎn)實(shí)施，對(duì)于垃圾焚燒的工作進(jìn)行全方位的監(jiān)督，以加強(qiáng)我國(guó)的環(huán)保制度監(jiān)察，確保環(huán)保制度的嚴(yán)格執(zhí)行，垃圾焚燒過(guò)程更加環(huán)保。

6 污泥處置技術(shù)

對(duì)于污泥的處置方法往往使用填埋、土壤改良及摻燒等技術(shù)。在實(shí)際的處理工作中，處理廠往往使用污泥與垃圾摻燒的方法。但是在進(jìn)入焚燒爐時(shí)要先對(duì)其干化處理。

6.1 直接干化技術(shù)

直接干化技術(shù)就是將污泥進(jìn)行高溫?zé)煔馓幚恚苯訉?duì)污泥加熱，通過(guò)熱量將水分子抽離污泥，能夠大幅減少污泥中的水。使用分離器能夠?qū)⒁呀?jīng)干化的污泥進(jìn)行分解工作，污泥加熱中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行二次處理利用，能減少資源的消耗，增加燃燒熱量的提供。污泥加熱時(shí)候產(chǎn)生的廢水直接導(dǎo)入廢水處理中心。但在使用直接干化工藝時(shí)候，其煙氣的溫度較高，產(chǎn)生的污染廢氣較多，污泥處理時(shí)散發(fā)的污染氣體對(duì)環(huán)境的影響較大。

6.2 間接干化技術(shù)

間接干化技術(shù)就是在對(duì)污泥加熱時(shí)不直接與其接觸，使用熱交換器進(jìn)行污泥加熱處理，將熱量間接傳送到污泥中，減少污泥中的水分含量。在進(jìn)行間接干化時(shí)，熱介質(zhì)不直接到達(dá)污泥，而是最后被冷卻回收。產(chǎn)生的廢氣廢水進(jìn)入專門(mén)的處理中心進(jìn)行二次循環(huán)利用。這種間接干化技術(shù)又被叫作熱傳導(dǎo)干燥技術(shù)。使用的頻率較高，其干化的技術(shù)運(yùn)行成本較低，對(duì)于熱量的利用程度高，可以隨干化程度調(diào)整變化，干化方式靈敏可控。

6.3 兩段式干化技術(shù)

兩段式干化技術(shù)就是將污泥進(jìn)行直接與間接干化技術(shù)的聯(lián)合使用。將污泥先進(jìn)行間接加熱到一定的程度后化為污泥顆粒，再通過(guò)直接加熱技術(shù)進(jìn)行水分的充分蒸發(fā)。加熱過(guò)程中能夠?qū)﹂g接加熱產(chǎn)生的蒸汽能源循環(huán)使用，減少污泥干化技術(shù)的能源消耗。兩段式干化技術(shù)產(chǎn)生的粉塵含量較少，能夠減少污染，增加污泥處理的環(huán)保程度。但是這種干化技術(shù)程序較多，系統(tǒng)運(yùn)行較為復(fù)雜，所耗費(fèi)的成本也較高。

7 生活垃圾協(xié)同處置市政污泥

生活垃圾協(xié)同污泥焚燒是污泥處理的一種工藝，它利用焚燒爐將脫水污泥加溫干燥，再用高溫氧化污泥中的有機(jī)物，使污泥成為少量灰燼。

但是干化后粉狀污泥焚燒直接帶來(lái)焚燒爐及余熱爐的嚴(yán)重粘污，個(gè)別垃圾焚燒廠摻燒污泥粘污嚴(yán)重的每個(gè)月都需要停爐清焦、清灰，直接導(dǎo)致了垃圾焚燒發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益滑坡。

通過(guò)對(duì)干化后污泥進(jìn)行造粒，優(yōu)化入爐方式，減少污泥顆粒在爐內(nèi)焚燒的時(shí)間，同時(shí)確保污泥顆粒的燃盡率，在不影響爐渣品質(zhì)的基礎(chǔ)上，大幅增加了單臺(tái)焚燒爐最大的摻燒比例，同時(shí)可大幅降低焚燒爐積灰結(jié)焦的概率，為焚燒爐長(zhǎng)周期環(huán)保達(dá)標(biāo)運(yùn)行創(chuàng)造了條件。

目前，垃圾焚燒協(xié)同處置市政污泥已在垃圾焚燒廠進(jìn)行了初步應(yīng)用，在無(wú)害化過(guò)程中效果明顯，具有減量化、快速化、無(wú)害化、能源化等優(yōu)點(diǎn)，極具應(yīng)用前景。

8 結(jié)束語(yǔ)

生活垃圾和污泥處理技術(shù)是各個(gè)國(guó)家環(huán)境保護(hù)過(guò)程中的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象，“綠水青山就是金山銀山”這句話在中國(guó)飛速的發(fā)展中得到應(yīng)驗(yàn)。垃圾處理、污泥處理等污染物治理水平間接決定著我國(guó)整體居民生活的環(huán)境質(zhì)量，只有不斷精進(jìn)垃圾及污泥處理水平，減少處理過(guò)程中產(chǎn)生的污染事故，才能讓我國(guó)生態(tài)環(huán)境建設(shè)更加健康的發(fā)展。