我國固廢焚燒標準概況與燃料特性分析

張自麗

摘要：固廢焚燒處置技術可分為單獨焚燒和協同處置。作為世界上固體廢物產生量最大的國家之一，我國固廢焚燒技術和市場起步較晚。在固體廢棄物燃料特性方面，企業在選擇固廢焚燒種類時存在一定的盲目性。我國固廢焚燒處置技術標準主要劃分為采樣標準、燃料性能測試標準、污染物控制技術標準等。文中基于國家有關標準規范和工業分析、元素分析、有毒有害成分分析數據，分析了典型固廢的燃料性能，相關結論對于規范促進固廢焚燒處置行業健康發展具有積極意義。

關鍵詞：固體廢棄物;焚燒;燃料;分析;污染物

Overview of Domestic Solid Waste Incineration Standards and Analysis on Fuel Properties

ZHANG Zi-Li

（ Fujian Boiler and Pressure Vessel Inspection? Institute，Fuzhou 350008， Fujian， China ）

Abstract： Solid waste incineration technology can be divided into separate incineration and collaborative disposal. As one of the largest solid waste producing countries in the world， China's solid waste incineration technology and market started late. There was certain blindness when enterprises chose the incineration types of solid wastes. The current incineration disposal standards for solid wastes in China are mainly divided into sampling standards， fuel performance test standards， pollutant control and technical standards， etc. Based on the relevant national standards and the data of industrial analysis， element analysis， toxic and harmful components analysis， this paper analyzes the fuel performance of typical solid waste， which would be of great significance to standardize and promote the healthy development of solid waste incineration industry.

Key Words： Solid waste; Incineration; Fuel; Analysis; Pollutants

1引言

據報道，全世界每年城市固體廢棄物產量約100億噸。2018年，我國大中城市一般固體廢棄物產生量就高達15.5億噸。顯然，我國是世界上固體廢棄物產生量最大的國家之一。目前，我國固體廢棄物處理方式主要有填埋、堆肥、焚燒等[1，2]。填埋需要占用大量的土地，填埋后滲濾液和填埋氣體的處理問題也亟待解決。堆肥對固體廢棄物種類有一定限制，并且處理量有限。相比于其他兩種固體廢棄物處理方法，焚燒具有減量化、無害化等優勢。高溫燃燒不僅可滅活固體廢棄物病原體等致病菌，熱解有機/有毒物質，阻斷了大量有害物質進一步傳播的可能性，還在一定程度上實現了固體廢棄物能源化和資源化利用[3，4]。

由于固體廢棄物成分復雜，我國現有的固廢焚燒處理技術可大體分為單獨焚燒和協同處置兩個方面。單獨焚燒技術中如垃圾焚燒發電、污泥干化焚燒處置等，協同處置技術主要有燃煤耦合污泥/生物質發電、水泥回轉窯協同處置固廢等。相比于協同處置，固廢單獨焚燒處置技術起步較早，也較為成熟完善。但利用現有焚燒或發電設備進行摻燒或協同焚燒處置，不僅可節省一次性投入，還可借助現有污染物處理設施實現固廢焚燒后污染物的達標排放，同樣有望成為今后固廢處理處置的主流技術之一。

為規范固廢焚燒處置技術，我國從上世紀八九十年代相繼出臺了一大批涉及固廢采樣、垃圾焚燒、水泥窯協同處置、污泥焚燒、污染控制等固廢處理處置技術標準。2021年4月7日，上海市頒布了國內首個燃煤耦合污泥電廠大氣污染物排放地方標準DB 31/1291-2021。雖然我國固體廢棄物焚燒技術和標準體系在不斷完善，但尚缺少統一的、明確的固廢燃料性能檢測標準體系，且對于哪種固體廢棄物更適宜焚燒，焚燒后對環境影響效應較小，尚無明確的、系統的固體廢棄物燃料測試與評價導向方法，使得企業在選擇固廢焚燒種類時也存在一定的盲目性。因此，有必要針對固體廢棄物焚燒種類開展有關燃料檢測標準、性能測試與評價等規范研究。

2 固廢標準現狀

2.1 采樣標準

固廢的采樣、制樣工作是固體廢棄物燃料性能檢測和評價的基礎。固體廢棄物種類復雜，在采樣過程中，采樣人員要做好個人防護。同時，做好固廢鑒別相關工作，嚴格按照國家相關規定對固廢進行采樣和處置。為便于檢測固體廢棄物燃料性能，需在不影響檢測結果的基礎上，對樣品進行前處理。為保證樣品的穩定性與有效溯源，需對制樣間和樣品保存環境進行要求。根據固體廢棄物種類，固廢采樣、制樣、保存、處置等可依照CJ221、CJ313、HJ20、HJ298等相關標準要求進行，如表1所示。

2.2 燃料性能測試標準

對固體廢棄物進行燃料性能測試是固體廢物燃料性能評價的基礎。根據《城鎮污水處理廠污泥焚燒處理工程技術規范》有關要求，固體廢棄物的燃料特性測試可包括但不限于水分、灰分、揮發分、固定碳、發熱量、全硫、碳、氫、氮、氧、氯等。鑒于目前尚無統一的固體廢棄物燃料特性檢測標準，固體廢棄物燃料性能檢測可參照表2相關標準進行。

2.3 污染物控制技術標準

固廢焚燒后污染物控制技術標準如表3所示。

3 固廢燃料特性

3.1 焚燒處置原則

固體廢棄物作為燃料進行處置，應遵循以下原則：

（1）在固廢焚燒處置過程中，須從固廢焚燒源頭控制污染物排放，明確禁止焚燒處置的固體廢棄物，企業根據燃料分析結果，選擇固廢焚燒種類，避免更多有毒有害物質燃燒釋放后對生態環境的影響。

（2）促使對生態環境較小且焚燒價值較大的固廢進行焚燒處置，緩解固廢堆放和填埋占地、二次污染等問題。

（3）將焚燒源頭污染物釋放和污染物末端治理并舉，借鑒固廢焚燒污染物現行排放標準，從嚴控制固廢焚燒后污染物排放，合理管控焚燒固廢對生態環境的影響。

3.2 典型固廢燃料特性分析

由于固體廢棄物種類繁多，焚燒后污染物成分也很復雜。在利用現有標準對固體廢棄物進行檢驗檢測基礎上，還需對固體廢棄物燃料性能進行分析，促使有焚燒價值的并對環境影響較小的固廢進行最大限度的焚燒處置。

根據國家相關標準要求，入爐固體廢棄物水分M含量不宜大于50%，完全干化可定義為最終干化產物含固率大于等于85%，即水分含量小于15%;灰分A含量不宜大于25%，低位發熱量不宜小于4.18MJ/kg。固體廢棄物成分復雜，其揮發分、固定碳含量變化范圍較大。以表4數據為例[1， 5～18]，在同一基準條件下，各種固體廢棄物揮發分、固定碳含量較為寬泛，分別為6.97%～93.73%、0.22%～26.72%。

固體廢棄物碳氫氧氮硫元素分析數據資料如表5所示，碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）元素含量分別為：0.31%～80.91%、0.38%～10.81%、1.96%～43.26%、0.12%～8.33%、0.01%～1.94%，其中，碳元素含量最為寬泛。根據相關行業標準要求，0.5g固體廢棄物中氯Cl含量檢出限為0.05%，入窯物料中氯元素含量不應大于0.04%。為盡量避免固廢焚燒帶來的有毒有害物質釋放，需從嚴控制固廢燃料Cl含量小于0.04%。

固廢中常見重金屬汞（Hg）、砷（As）、鎘（Cr）、鎘（Cd）、鉛（Pb）含量限值如表6所示，其中GB 5085.3是危廢浸出毒性的鑒別標準，GB 30760規定了固廢入爐的重金屬含量。在固廢進行焚燒處置過程中，需對固廢重金屬含量進行鑒別，避免固廢中重金屬通過焚燒再次進入大氣、水體或進行累積，對環境再次造成污染。

4 結語

現有固體廢棄物燃料標準規范主要分為采樣、分析測試和污染物控制等方面。了解現有固體廢棄物燃料標準規范和燃料特性，對于促進固廢焚燒合理利用與處置，緩解固廢產量大、處置難度高等問題具有積極意義。由于固廢種類繁多，成分復雜，應根據固廢產生來源，結合固廢燃料特性數據，選擇固廢處置的方式。從生產運行角度來說，焚燒企業在選擇固廢焚燒種類時大多注重水分、熱值等指標，燃料工業分析、元素分析、有毒有害元素等指標的分析測試結果與標準便于固廢焚燒企業從熱能和環保雙角度選擇固廢焚燒種類，早日實現降污減碳目標。

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