導語：如何才能寫好一篇焚燒處理垃圾的優點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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論文關鍵詞：垃圾發電,垃圾焚燒,循環流化床,焚燒爐,爐排爐

1、爐排爐型焚燒爐

機械爐排爐技術作為世界主流的垃圾焚燒爐技術，技術成熟、可靠，其應用前景廣闊，發展空間較大。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，是目前在處理城市垃圾中使用最為廣泛的焚燒爐。該類型焚燒爐型式很多，主要有固定爐排（主要是小型焚燒爐）、鏈條爐排、滾動爐排、傾斜順推往復爐排、傾斜逆推往復爐排等。

為使垃圾燃燒過程穩定，爐排型焚燒關鍵是爐排。爐排的布置、尺寸、形狀隨著垃圾水分、熱值的差異以及生產廠商的不同而不同，爐排有水平布置，也有呈傾斜 15°～26°布置，爐排設計分為預熱段、燃燒段、燃燼段，段與段之間可以有垂直落差，也可沒有落差。垃圾在爐排上著火，熱量不僅來自上方的輻射和煙氣的對流，還來自垃圾層內部。在爐排上已著火的垃圾在爐排的特殊作用下，使垃圾層強烈地翻動和攪動，引起垃圾底部開始著火，連續的翻動和攪動使垃圾層松動，透氣性加強，有助于垃圾的著火和燃燒。爐拱設計要考慮煙氣流有利于熱煙氣對新入垃圾的熱輻射預熱干燥和燃燼區垃圾的燃燼。配風設計要確保空氣在爐排上垃圾層分布均勻，并合理使用一、二次風。

對于成分復雜的垃圾，爐溫太高時，物料熔融結塊，爐排、爐壁 易燒壞，同時產生過多的氧化氮；爐溫太低時，煙氣滯留時間過短， 產生不完全燃燒，對人體有嚴重危害的二惡英難以完全分解。因此， 爐膛出口溫度應保證不低于 850℃，煙氣滯留時間不低于2s。

機械爐排爐的技術特點如下：

（1）由于鼓風壓力小，風機裝機容量小，動力消耗小。

（2）由于煙氣粉塵量相對其他型式焚燒爐而言較小，除塵器的負 荷和運行成本相對降低。

（3）主要燃料為生活垃圾。點火及輔助燃料為油，不摻燒煤。

（4）進爐垃圾不需預處理。

（5）焚燒爐內垃圾為穩定燃燒，燃燒較為完全，爐渣熱酌減率較低。

（6）設備年運行時間可達8000h以上；

（7）垃圾需要連續焚燒，不宜經常起爐和停爐。

由于垃圾焚燒技術較復雜、技術含量高，我國目前的大型機械爐排爐焚燒廠建設主要依靠引進國外先進焚燒爐，北京、上海、天津、重慶、廣州、深圳等大中城市均主要采用引進國外先進爐排爐焚燒技術。部分中等城市開始應用國產機械爐排爐，如浙江溫州、福建晉江等，但是處理規模一般在400t/d以下。

2、流化床焚燒爐

流化床焚燒爐不設運動爐體和爐排。流化床底設空氣分布板，使 用石英砂作為熱載體。垃圾均勻定量地加入到 700℃～750℃的砂子流 態化床中，進行熱解氣化和部分燃燒隨后被燃燼，不燃物和焚燒殘渣 隨砂子一起通過爐底的排渣口進入篩分機分離出大顆粒不燃物排出爐 外。中等顆粒的渣和石英砂，通過提升機送入爐內循環使用。

流化床垃圾焚燒爐優點：

（1）流化床適用性廣，生活垃圾、污水廠污泥、煉油廠的渣油與焦油、低品位煤、林產工業廢物、農業廢棄物等都可用流化床焚燒技 術處理。

（2）從燃燒理論上講，流化床可使可燃垃圾與空氣充分接觸，所以不僅燃燒速度快，而且燃燒完全，即灼減率小（＜2%）。

（3）過剩空氣系數低，并采用分級送風，減少NOx的生成量。

（4）流化床內無轉動的機械設備，故制造簡單，造價較低。

流化床垃圾焚燒爐不足之處：

（1）為了保證入爐垃圾的充分流化，對入爐垃圾的尺寸要求較為嚴格，要求垃圾在入爐前進行一系列篩選及粉碎等處理，使其顆粒尺寸均勻化，一般破碎至15cm以下，易造成惡劣的工作環境。同時較多的輔機故障率高，動力消耗大。

（2）空氣鼓入壓力高，焚燒爐本體阻力大，動力消耗相對較高。

（3）流態化焚燒導致煙氣粉塵含量高，煙氣凈化系統負荷增大，除塵的費用隨之提高。

（4）需要摻加燃煤輔助燃燒。但根據國家有關政策，對摻煤部分的發電量不享受電價優惠。在目前煤價較高的情況下，摻煤影響企業的經濟效益。同時，國家要求關停小火電的現行政策對流化床焚燒爐不支持。

（5）由于砂體不斷翻動，對耐火內襯磨損大；同時，煙氣流速高，對焚燒爐的沖刷和磨損嚴重。因此，焚燒爐運行可靠性相對較低，廠家保證年運行小時數7200小時，實際運行小時數一般低于7000h。

3、回轉窯焚燒爐

回轉窯焚燒爐技術的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。回轉窯直徑為4～6m，長度約10～20m，可根據垃圾的焚燒量確定。它是通過爐本體滾筒連續、緩慢轉動，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，可與空氣得到充分接觸，經過著火、燃燒和燃燼三個階段進行較完全的燃燒。垃圾由滾筒的一端送入，熱煙氣對其進行干燥，在達到著火溫度后燃燒，隨著筒體滾動，垃圾得到翻滾并下滑，一直到筒體出口排出灰渣。當垃圾含水量過大時，可在筒體尾部增加一級爐排，用來滿足燃燼，滾筒中排出的煙氣，進入一個垂直的燃燼室（二燃室）。燃燼室內送入二次風，煙氣中的可燃成分可在此得到充分燃燒。燃燼室溫度一般為1000～1200℃。回轉窯式垃圾燃燒裝置設備費用低，廠用電耗與其他燃燒方式相比也較少，但焚燒低熱值、高水分的垃圾時有一定的難度。

回轉窯焚燒爐對垃圾成份適應性強，廣泛應用于銷毀工業廢物和焚燒復雜的干、濕混合垃圾，如污泥等。物料由回轉窯筒體一端送入，隨著筒體的轉動，物料在筒體內翻動前進、燃燒，直到燃燼成灰渣從筒體另一端落出，掉進灰斗。筒體軸線與水平面成一定傾角，以保證物料向前運動。

回轉式焚燒爐既有爐排爐直接處理垃圾（不需預處理）和流化床焚燒爐物料與空氣充分接觸完全燃燒的優點，又避免了爐排爐的爐排需經常更換造成維護費用較高的缺點，但回轉爐處理量小。

4、垃圾熱解氣化焚燒爐（CAO）

垃圾熱解氣化焚燒爐（Controlled Air Oxidation 可控空氣氧化技術，簡稱CAO技術），是一種控制空氣燃燒技術。CAO系統可分為加熱干燥、熱解氣化、殘碳燃燒、可燃氣燃燒等4個區域。CAO第1燃燒室中，通入少量空氣，在一定溫度下，垃圾長時間停留，部分氣化，部分分解，部分燃燒。灰渣和不能熱分解的物體（如金屬、玻璃等）經過自動清灰系統排出爐外。產生的可燃煙氣進入上部的第2燃燒室，再配以空氣，在超過1000℃的高溫下經過2s的充分燃燒后排出。這些高溫氣體可以引入余熱鍋爐回收熱量，之后采用NaOH 堿液凈化，達標排放。

該爐型主要優點：

設備結構簡單，維護較容易，動力消耗低；廠房高度低；熱解法煙氣中NOx含量相對較低。

該法不足之處主要為：

CAO燃燒系統在一定程度上解決了城市垃圾的處理問題，垃圾不用分選就可以充分地分解和燃燒，但對于水分超過40%的垃圾，在不投油助燃時則不能穩定燃燒。設備處理能力較小，單臺處理能力一般為150t/d以下；廠房占地面積大；熱量回收率低，焚燒后爐渣灼減率較高。熱解爐不能適應高水份、低熱值垃圾的處置，因此在我國廣泛應用垃圾熱解氣化焚燒爐技術還有一定困難。

5、結論

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關鍵詞：城市垃圾；焚燒管理；難點；對策

中圖分類號：K915文獻標識碼： A

隨著經濟的迅速發展和城市化進程的加快，我國大多數城市承受著城市垃圾帶來的巨大的環境壓力。焚燒技術作為一種可同時實現城市垃圾減量化、無害化和資源化的垃圾處理技術，已成為我國部分城市垃圾處理的首選技術。因此，有必要在引進、學習、消化和掌握國外焚燒技術，分析我國現有焚燒技術和裝備的優缺點的基礎上，綜合考慮我國城市垃圾現有的焚燒特性及變化趨勢、國家環保標準的要求、經濟承受能力和市場前景，加速技術引進和消化，或研究開發有自主知識產權的焚燒爐及其技術。盡管從更廣泛的社會利益視角看，垃圾焚燒場的修建是正當且必需的，這種處理方式因其具有顯著的減容化、穩定化和無害化越來越受到重視，一定程度上可以緩解“垃圾圍城”的困境。

1 焚燒技術的應用及發展狀況

1.1 國外焚燒技術及設備

國外垃圾焚燒處理起步較早，已發展了約100a，處理技術工藝和設備已較為成熟。目前的焚燒方式主要有：層燃方式、流化懸浮燃燒方式和沸騰懸浮燃燒方式。用于垃圾焚燒處理的焚燒爐型有：機械爐排焚燒爐，熱解焚燒爐，旋轉窯焚燒爐和流化床焚燒爐。雖然從燃燒方式看，流化床有很多優點，但在用于處理城市垃圾時存在很多問題，在很多國家使用受到限制；旋轉窯焚燒爐主要適宜處理危險廢物，在城市垃圾的處理中應用不多；目前使用較多且單爐處理容量最大的還是機械爐排焚燒爐，常用的有馬丁爐排爐和滾筒爐排焚燒爐等；而從煙氣污染控制來看，熱解焚燒爐有很大的優點。

1.2 國內焚燒技術及設備

我國城市垃圾焚燒技術始于80年代末，在90年代后期得到了迅速發展，現在全國有30多家生產商、研究單位和大專院校在研究開發各種焚燒技術及設備。目前國內正在使用或研究開發出的焚燒爐，或借鑒國外已有的焚燒爐，引進或仿制國外80年代的爐型與設備系統；或以一般燃煤鍋爐或其他工業爐窯為參照，將這些燃燒技術和工藝移植過來進行垃圾焚燒處理。

2 城市居民視角下政府垃圾焚燒管理困難的原因分析

2.1 當地居民對垃圾焚燒的擔憂過大

垃圾焚燒會產生如二f英、底灰和重金屬等污染物，不僅污染周圍環境，而且對周圍社區居民的健康財產造成威脅。而且，垃圾焚燒設施給當地居民造成的負面影響不僅僅是健康方面，之后還會延伸為經濟、社會和心理等方面的影響。

2.2 地方政府對垃圾焚燒管理決策考慮不充分

地方政府在對垃圾焚燒管理決策時，如對當地居民進行利益損失補償機制的制定等，一般僅涉及到垃圾焚燒對當地居民產生的直接影響，而未能充分考慮垃圾焚燒帶來的間接潛在影響。當地居民由垃圾焚燒帶來可觀測到的身體健康影響產生的信仰，不僅包括身體健康方面，而且輻射到經濟、社會和心理等方面。如對當地居民的房屋財產價值利益損失、社區景觀的破壞導致旅游業收入降低等，地方政府可能就沒有考慮。而在其他方面的政策制定上也存在類似欠缺的考慮，致使當地居民的利益受損得不到合理補償，因而地方政府對垃圾焚燒管理制定措施就會遭到很大抵制，難以實施。

2.3 居民未能有效參與垃圾焚燒項目的運作，導致信任危機

決策程序不開放，決策始終于行政部門內部，導致居民對攸關切身利益的項目運作沒有真正的參與權、決定權，因而居民的利益需求無法體現在政府決策上。如果當地居民未能有效參與垃圾焚燒項目的運作，那么其由垃圾焚燒帶來的身體健康影響輻射到經濟、社會和心理等方面的影響，地方政府在對垃圾焚燒管理決策時就會容易忽視，決策就難以奏效。而且，政府主管部門給居民的匯報中往往是各種污染物指標監測符合標準要求，而實際中居民看到的卻是垃圾焚燒設施外早晚排放濃煙，周圍社區更是氣味熏天。居民多途徑、多方式的反映二次污染問題，卻始終得不到滿意解決方案，導致居民質疑政府的公信力，對于政府制定的管理措施當然予以抵制。

3 解決對策及其建議

3.1 主要對策

根據上述原因分析，可以得出問題的關鍵是當地居民在經受垃圾焚燒設施帶來健康危害之后，由身體健康影響輻射到對經濟、社會和心理等多方面的擔憂，導致當地居民強烈反對垃圾焚燒，地方政府對垃圾焚燒管理政策也就難以奏效。如果地方政府能找到垃圾焚燒設施對當地居民產生其他諸方面擔憂的身體健康影響，并且制定相關政策予以改善，將會在很大程度上減弱垃圾焚燒設施對當地居民的影響輻射效應，降低其對垃圾焚燒設施的擔憂，將會大大增加政府決策的效果。

( 1) 首先，政府部門在對垃圾焚燒設施附近居民進行調研時，須承認當地居民對垃圾焚燒一些直觀和潛在影響的擔憂，而不是去爭論或否定其對這些擔憂的理解。這樣，會減低居民的焦慮和恐慌。

( 2) 其次，根據當地居民對垃圾焚燒設施的擔憂態度，逆向推理找出導致這些擔憂態度的影響。通過傾聽居民對焚燒設施直觀上的擔憂，并予以交流來確定潛在放大的信仰效應，來了解居民反對的根本原因。

( 3) 最后，政府部門應予以認可，并繼續追問居民對這些信仰背后的身體健康影響。如垃圾焚燒爐的哪些特征讓其產生對農作物的擔憂，農民會提到農場附近的垃圾反應堆和焚燒爐產生的濃煙。

3.2 建議

地方政府應盡量降低當地居民對垃圾焚燒的擔憂，制定管理政策時應考慮充分，并建立利益相關居民有效參與監管機制，才能有效解決城市垃圾焚燒管理的困境。

（1）充分考慮政策的制定與管理

地方政府在對垃圾焚燒管理決策時，要充分考慮垃圾焚燒帶來當地居民的間接潛在影響，多方面補償當地居民損失的利益，才能使其認可并支持政府部門在垃圾焚燒設施的管理，改善城市“垃圾圍城”的困境。

（2）建立利益相關居民有效參與監管的機制

政府部門對垃圾焚燒設施的監管，有必要向潛在受害者的周圍居民全方位開放，以接受利益相關居民有效參與監管。因此，政府部門不僅可以了解當地居民的利益需求，以完善管理政策的制定，而且很好地降低當地居民對垃圾焚燒的擔憂，建立雙方良好的信任關系，能更好地推進城市垃圾處理進程。

4 結語

在我國推廣垃圾焚燒處理技術的關鍵, 是積極研究開發具有自主知識產權的、經濟高效的焚燒爐并實現國產化。要滿足尾氣排放標準, 降低焚燒系統投資和運行費用的關鍵是使垃圾及其產生的燃燒煙氣中的有毒有害有機物充分燃燒焚毀。面對城市垃圾焚燒管理的困境，政府需要改變決策模式，更多的從當地居民的角度考慮，并對其損失予以多方面的補償。降低居民對垃圾焚燒的擔憂程度，制定完善、合理的政策措施，才能提高垃圾焚燒決策的效果，從而更好地推進城市垃圾處理進程。

參考文獻：

[1]劉東，李璞. 我國城市生活垃圾焚燒存在的問題與對策分析[J]. 生態經濟，2012(5):165-170，176.

[2]李夫振，周少奇，林奕明. 垃圾焚燒飛灰中不同粒徑的毒性特性[J]. 環境工程學報，2013，7( 2) :684-688．

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【關鍵詞】餐廚垃圾；危害；漳州市區餐廚垃圾；處理技術；治理對策

中圖分類號：R124.3 文獻標識碼：A 文章編號：

一．餐廚垃圾的概念及特點

餐廚垃圾俗稱泔水,是指除居民日常生活以外的食品加工、飲食服務、單位供餐等活動中產生的食物殘渣和廢料, 廚余垃圾是指食物加工廢料，餐余垃圾是指食物殘余, 廢棄食用油脂是指不可再食用的動植物油脂和各類油水混合物。以淀粉、食物纖維、脂肪、蛋白質等有機物為主,具有易腐敗、發酵、發臭等特點。是城市生活垃圾的主要組成部分,在城市垃圾中所占比例北京37%,天津54%,上海59%,沈陽62%,深圳57%,廣州57%,濟南41%[1]。與其他垃圾相比,具有含水量、有機物含量、油脂含量及鹽分含量高,營養豐富。

二．餐廚垃圾處理不當帶來的危害

1.“地溝油”給食品安全衛生帶來極大隱患

通過餐廚垃圾提煉的“地溝油”被一些不法商販改頭換面冒充“精制食用油”銷售給街頭小販及某些食品廠，用于煎油餅、炸油條、做餅干、串串香、大排檔等，以及添加在食用油產品中制作花椒油、辣椒油、火鍋底料等。非法提煉的“地溝油”中含有大量危險致癌物質，其中劇毒的黃曲霉素是目前已發現最強的化學致癌物質，其毒性是砒霜的100倍。用“地溝油”加工生產的食品含有大量對人體有害的苯類成份及許多致癌物質，對人體健康危害極大，長期食用可導致肝癌、胃癌、腎癌、腸癌、乳腺癌、卵巢癌等多種癌癥。

2.“潲水豬”嚴重危害人體健康

由于餐廚垃圾中含油量過高，動物性蛋白質偏多，易腐敗、易變霉，且成分復雜，其中有一些像聚氯、聚苯等不易分解、吸收的化學物質，沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌、結核桿菌等有強烈感染性的致病菌，以及腸毒素、黃曲霉毒素，曲酸、亞硝酸鹽等有毒有害成分。

3.影響市政設施功能，污染城市水源

部分餐飲網點直接將餐廚垃圾隨意傾倒，一部分油水殘渣進入下水道，在下水道里造成冷凝堵塞，并發酵產生大量甲烷氣體，具有下水道爆炸事故的隱患。另一部分未經任何處理就被隨意傾倒，污水隨陰溝、地表徑流流入周圍水體，是水污染的重要源頭。另外，由于餐廚垃圾油水較多、易腐爛變質的固有特性，露天堆放和簡易填埋也會對地下水源帶來二次污染。

4.污染城市環境，影響城市市容

飼養戶收運餐廚垃圾多是靠板車、摩托車、三輪車等簡陋、破爛的運輸工具。在裝載、運輸過程中，經常造成餐廚垃圾沿途漏撒，污染城市道路，一路飄出陣陣酸臭味，更有甚者，某些餐館門外，由于長期搬運餐廚垃圾，已致使路面完全布滿油污，無法清洗干凈，嚴重影響城市市容環境衛生。

三．漳州市餐廚垃圾管理現狀

1.漳州市餐廚垃圾的產量、成份性質特點:據不完全統計，目前漳州市城區食品加工企業將近200家，漳州市城區餐飲店鋪、企事業單位和學校食堂等已超過 2500 家，主城區上規模的餐飲店鋪就有上千家，還包括大量未經注冊的快餐店、夜排檔、早餐店。據調查，目前漳州市主城區餐廚垃圾日產量大約在100噸左右。

2.漳州市餐廚垃圾管理現狀:漳州市城區餐廚垃圾有兩個主要去向，一是大量被私人收運作為“潲水豬”飼料或提煉“地溝油”；二是隨意傾倒入下水道。

四、目前國內主要餐廚垃圾處理技術分析

1、填埋處理技術:這種工藝的優點是方法簡單，運行費用低廉，而且處理量巨大。缺點是占用大量土地資源，耗費大量的土地。餐廚垃圾填埋后因其含水率高，有機物含量高等特點，會形成垃圾滲瀝液、臭氣等直接影響到地下水和大氣等自然環境，形成二次污染，危害環境和人類的健康。另外，餐廚垃圾直接填埋也浪費掉了垃圾中蘊含的能量，資源沒有得到有效利用。

2、焚燒處理技術:焚燒是垃圾中的可燃物在焚燒爐中與氧進行燃燒的過程，焚燒處理量大，減容性好，焚燒過程產生的熱量用來發電可以實現垃圾的能源化。餐廚垃圾焚燒處理技術在國內尚沒有成功應用的先例，其主要原因是餐廚垃圾含水率高達75%以上，餐廚垃圾水分含量高會增加焚

3、高溫好氧堆肥處理技術:高溫堆肥是在有氧的條件下，依靠好氧微生物（主要是好氧細菌）的作用來進行的。 其優點是工藝簡單；產品有農用價值。缺點是對有害有機物及重金屬等的污染無法很好解決、無害化不徹底；處理過程不封閉，容易造成二次污染；有機肥料質量受餐廚垃圾成分制約很大，銷路往往不暢；堆肥處理周期較長，占地面積大，衛生條件相對較差。

4、飼料化處理技術:飼料化處理技術主要采用物理手段對餐廚垃圾進行高溫加熱、烘干處理、殺毒滅菌、除去鹽分等，可以最終生成蛋白飼料添加劑、再生水等可利用物質。其優點是機械化程度高，資源化程度高，占地較小。其缺點是難于從根本上避免蛋白同源性問題，人們對其用作飼料的安全性、可靠性存在一定的顧慮。

5、生物生化處理技術:微生物生化處理機處理技術是選取自然界生命活力和增殖能力強的高溫復合微生物菌種，在生化處理設備中，對畜禽肉品、過期食品、餐廚垃圾等有機廢棄物進行高溫高速發酵，使各種有機物得到完全的降解和轉化.其優點是占地面積小；處理時間短，無需繁雜分揀；資源利用率高；產品質量較高，產品附加值較高。其缺點是一次性投資略高，單臺設備處理能力低，更重要的是設備耗能大，而且該技術減量化效果差，在餐廚垃圾中大量摻入其他有機物，如麩皮、糠等，后端農業生產資料應用產業鏈較長。

6、厭氧消化處理技術:厭氧消化是在無氧環境下有機質的降解過程。在此過程中微生物分解有機物，最后產生甲烷和二氧化碳。其優點是具有高的有機負荷承擔能力；能回收生物質能；不存在同源性的問題，有機物消化為甲烷和二氧化碳；產品銷路較好。其缺點是工程投資較大；工藝較復雜；產生的沼液量較大，處理難度大。

五、漳州市餐廚垃圾處理技術選擇

一、微生物處理技術雖然具有技術安全性、先進性、可靠性較好；其產品質量好，并且附加值高等優點，但是由于單臺設備處理能力少、設備能耗很大，運營費用也高，同時在餐廚垃圾中摻加大量的麩皮和糠等物料，不符合垃圾減量化的原則。

二、烘干作飼料技術具有機械化程度高，資源化程度高、占地面積小、投資省等優點。

三、利用厭氧消化處理技術處理餐廚垃圾在國外有著比較廣闊的應用，特別是在歐洲，用厭氧消化的方法處理有機垃圾得到較大的發展，在日本和韓國，厭氧消化處理餐廚垃圾也得到了較大的發展。該技術無害化程度較高，完全克服了同源性的影響，且具有高的有機負荷承擔能力。

以上分析表明，應用厭氧消化技術處理餐廚垃圾在生態環境方面具有突出的優勢，此外該技術在經濟上也是可行的。從能源需求、排放產物和運行過程對周圍環境衛生影響的角度看，厭氧消化技術能夠實現環境、社會和經濟效益的協調統一，對環境和經濟的可持續發展都具有重要的意義。

因此厭氧消化處理符合漳州市餐廚垃圾處理的要求。

參考文獻

王向會 李廣魏 孟虹 馬琳 趙國玨．國內外餐廚垃圾處理現狀概述［J］．環境衛生工程，2005，（2）：41－43．

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關鍵詞：化工工藝；固形燃料；應用

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

隨著工業技術的日漸發達，我國對 RDF（垃圾衍生燃料）技術的研究也不斷深入，并獲得了較好的成就。之所以要對垃圾衍生燃料進行研究，其原因在于垃圾和污泥本身具有一定的熱值，燃燒處理后能將部分熱能加以回收，所以有必要對的大批量垃圾衍生燃料技術作深入探討，以便實現固形燃料資源的轉化和利用，做到資源節約。下面，結合RDF技術，對化工工藝中固形燃料的工業化應用作詳細探討。

1 固形燃料的工業化應用

國內現有的垃圾燃燒處理方式有三種，即三種不同形式的垃圾燃燒爐，分別為回轉窯式焚燒、機械爐排焚燒爐和流化床焚燒爐。在這三種焚燒爐中，機械爐排焚燒爐的技術相對比較成熟，但結構卻比其他兩種爐子要復雜，垃圾焚燒時很容易出現局部垃圾被燒透、局部垃圾燃燒不全面等問題，并且焚燒過程中容易發生事故。所以綜合分析，目前性能最良好，最適宜垃圾焚燒的爐子流化床焚燒爐。

下圖1是流化床焚燒爐的工作原理。由圖1分析可得，流化床焚燒爐在焚燒垃圾前需先在爐底鋪墊一定厚度和一定范圍的石英砂，俗稱爐渣；然后在爐底部鼓入一定量的空氣，將爐渣吹起，發生翻動，形成硫化狀態。

圖1 流化床焚燒爐工作原理

一般情況下，流化床焚燒爐形狀取圓形塔體，并在塔體下設置分配板，便于分配氣體，塔內主要用于裝載耐火材料。流化床焚燒爐的基本溫度控制在 800~900℃，特點具有較高的清潔性，且焚燒效率高、過量空氣少，能在塔內實現對有害氣體的控制，減少氮氧化物的生成。

垃圾焚燒處理過程中，廢物產生是主要目的之一，另外熱量輸出這一目的能為供電提供能量，為人們的生活、生產帶來便利。高品位的電能為廢物焚燒所產生的熱能所提供，這樣的電能傳輸距離遠，而且受用戶限制的少，其優點體現在廢物噸度的降低和設備利用率的提高上，圖2所示為典型的固廢焚燒發電系統。

圖2 固廢焚燒發電系統示意圖

在廢棄物固形燃料發電系統中，廢物是余熱鍋爐中的主要燃料，水作為中間介質被應用到轉換能里。工質吸收了燃燒廢物所產生的熱量，而飽和水沒有吸收熱能，在此過程中會產生一種帶有一定溫度和壓力的蒸汽，而且很熱。這種蒸汽就能推動汽輪發電機發電，所以熱能被有效的轉化為電能。

通過實踐得知，從熱能到機械動能的轉變，然后再到電能地轉變過程中，會損失很大能量。要想提高焚燒廠的綜合利用率，將熱電連供是一個有效的途徑。也就是說發電到區域性供熱或者再發電再到工業供熱聯合起來。原因如下：大概有67%的功率會被蒸汽發電過程中的發電機以及汽輪機占據，如果直接供熱的話，就相當于用戶得到全部熱能。所以此種直接供熱的方式更加的實用和有效率。

2 固形燃料工業化應用中需要解決的問題

2.1 固形燃料燃燒機理是燃料工業化應用的研究重點。

固形燃料燃燒處理需要借助燃料焚燒爐，而為了設計出更為合理的燃料焚燒爐并在焚燒過程中將燃料工業化，在實際焚燒前必須對固形燃料作多次試驗，準確了解垃圾或污泥等固形燃料的特性，如燃料的熱解、固硫、固氯等，甚至包括燃料的反應動力學。

2.2 燃料焚燒爐的設計一定要合理。

上述內容中提到，固形燃料的最佳焚燒方式是流化床焚燒爐焚燒，原因是流化床焚燒爐具有結構簡單、燃燒指數過高以及過量空氣少等特點，且在焚燒時就能對有害氣體生成作有效控制，減少有害氣體的產生。因此，比起其他兩種焚燒爐，流化床焚燒爐更具固形燃料處理優勢。在設計流化床焚燒爐時，要注意保證流化床焚燒爐的基本特性，突出焚燒爐的高清潔、高效率優點。

2.3 控制固形燃料對環境產生二次污染。

固形燃料焚燒應用時要盡量避免燃料對環境產生二次污染，這就要求嚴格控制好固形燃料焚燒工藝，保證燃料焚燒處理質量。生活中固形燃料所造成的二次污染主要有燃料焚燒煙氣、爐渣。這兩種二次污染產生的過程為：固形燃料合成或構成機構中加入了固氯、固硫劑，因此燃料燃燒時會釋放出相應的煙塵、酸性氣體，進而對環境造成污染。

固形燃料焚燒中所產生的爐渣通常屬無機物質，包括的類型很廣泛，如金屬氧化物、氫氧化物、碳酸鹽等等。焚燒爐中爐渣數量或重量過多后，會對環境產生巨大的危害，尤其是一些內部含有重金屬化合物的爐渣，對環境的危害更大。對于爐渣的處理，目前很多國家都采用填埋方式加以處理，這種方式雖然可行，但因為國家土地有限，并且爐渣中仍然含有少量有利用物質，所以還可采取更好的措施對爐渣進行處理，比如將爐渣當做資源，再次開發利用等。

2.4 建立相應領域的政策。

政府應該大力支持廢棄物固形燃料技術的應用以及推廣，假如政府和有關單位能在稅收政策上給予優惠的話，會大大提高各單位對此技術應用的積極性，這樣一來各種優勢將會伴隨著廢物處理技術的應用而體現出來。應該努力借鑒和學習國外的先進科學技術經驗，這能促進我國生產力的提高。如果能有嚴密的科學論證的話，廢棄物固形燃料技術將會有廣大的市場前景。

綜上所述，化工工藝固形燃料工業化應用一方面可提高固形燃料的熱能利用率，實現能源節約，另一方面則可減少環境污染，實現環境保護。在本篇文章中，筆者著重論處了垃圾固形燃料工業化應用需要解決的問題，并得出了相關結論，希望對同行工作有所幫助。

參考文獻

[1] 王艷.化工工藝殘渣固形燃料攪拌混合設備設計[J].商品與質量，2010（SC）：34.

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【關鍵詞】垃圾焚燒；垃圾衍生燃料技術

垃圾是人類日常生活和生產中產生的固體廢棄物，由于城市垃圾排出量大，成分復雜多樣，給處理和利用帶來困難，如不能及時處理或處理不當，就會污染環境，影響環境衛生。垃圾處理就是要把垃圾迅速清除，并進行無害化處理，最后加以合理的利用。即實現無害化、資源化和減量化的目標。

垃圾的處理目前主要的方法有：填埋法、堆肥法、焚燒法。另外，還有資源返還、綜合利用等。

一、主要垃圾處理方法

填埋法：衛生填埋是清潔工人每天將收集垃圾壓緊后，送往填埋場當晚填埋場用土將當天運來的垃圾覆蓋上.再壓緊，以免鼠、蟲鳥等前來吃垃圾，傳播病菌。

堆肥法：堆肥是把垃圾經過前處理后，將有機垃圾送入發酵反應器中，通過微生物的作用，變成有機肥。

焚燒法：焚燒法是將垃圾放在特殊設計的封閉爐內，在高溫下燒成灰，然后把將灰填埋。此法可將垃圾體積縮小掉50%～95%，但燒掉了紙、塑料等可回收資源，垃圾在焚燒時會產生二惡英等有毒氣體。

相比之下，垃圾焚燒處理的優點為：廠房占地少，有利于節約土地資源；垃圾的減容減量化程度高；減容90%，減量80%；垃圾處理徹底，二次污染危害小；設備運行全封閉全天候，文明程度高；焚燒爐的適用范圍很廣，能處理多種垃圾，且大多數焚燒技術不需對垃圾進行預處理；垃圾焚燒的余熱可產生蒸汽用于發電、供熱，節約能源。

另外，資源回收利用效益相當可觀，按發熱值比較，我國城市每年產生的1.5億噸垃圾約相當于3000萬噸標準煤，約為目前全國標煤年產量的2%。有分析認為，一座城市的垃圾，就像一座低品位的“露天煤礦“，可以進行無限期的開發，而開發使用最經濟有效的辦法，就是垃圾焚燒發電。

總之，垃圾焚燒發電是最貼近垃圾處置的三化要求。發達國家垃圾焚燒發電占垃圾無害化處理的比例已普遍超過80%，垃圾發電在這些國家已是成熟的產業并進入了產業化、市場化的成熟期。

二、垃圾焚燒技術

焚燒法是一種高溫熱解處理技術，即以一定量的過量空氣與被處理的有機廢物在焚燒爐內進行氧化燃燒反應，廢物中的有害有毒物質在800-1200℃的高溫下氧化、熱解而被破壞，是一種可同時實現廢物無害化、減量化、資源化的處理技術。

焚燒法不但可以處理固體廢物，還可以處理液體廢物；不但可以處理城市垃圾和一般工業廢物，而且可以用于處理危險廢物。在焚燒處理城市生活垃圾時，也常常將垃圾焚燒處理前暫時儲存過程中產生的滲濾液和臭氣引入焚燒爐焚燒處理。焚燒法事宜處理有機成分多、熱值高的廢物；當處理可燃有機物組分很少的廢物時，需要補加燃料，這回使運行費用增高。但如果有條件輔以適當的廢熱回收裝置，則可彌補上述缺點，降低廢物焚燒成本，從而獲得較好的經濟效率。

三、垃圾衍生燃料RDF技術

垃圾衍生燃料RDF（Refuse Derived Fuel），即先將生活垃圾在進爐前進行有效的預處理和成型加工，然后作為固體燃料被焚燒利用，從而為解決上述問題提供了新的思路。目前已應用于城市生活垃圾焚燒處理及資源化利用的工程實踐中。

垃圾衍生燃料RDF制作系統是由破碎分選子系統和加工成型子系統組成的。垃圾衍生燃料RDF加工生產技術是將生活垃圾首先進行破碎，分揀出可燃物，再加入添加劑干燥，最后將其擠壓成型，制成顆粒狀物質RDF燃料。RDF燃料的特點是大小均勻，所含熱值均勻，成型工藝可使垃圾熱值提高4倍左右，且易運輸及儲備，在常溫下可儲存6～10個月不會腐壞。因此可以臨時將一部分垃圾儲存起來，以解決在鍋爐停運或垃圾產出高峰時期的處置能力問題；通過在成型過程中加入添加劑[5， 7]可以達到爐內脫除SO2，HCl和減少二惡英類物質排放的目的。

國外對RDF技術的研究起步較早，在美國、日本等國已得到廣泛應用，并開始商業化發展。美國是世界上最早利用RDF發電的國家，已有發電站37座，占垃圾發電站的21%。如美國維吉尼亞州的RDF工廠，每天將約2000t的生活垃圾制成RDF用于電廠發電。日本政府于20世紀90年代開始支持該技術的引進和研發工作，近幾年已有十幾家大公司對RDF工藝投入大量資金進行RDF資源化研究和開發。2004年投運的上海寶山神工生活廢物綜合處理廠即安裝了RDF生產線。

1、垃圾衍生燃料RDF技術與垃圾焚燒技術的比較

（1）垃圾衍生燃料RDF 的制備，不受場地和規模限制，適合中、小型垃圾處理廠分散制造后，再收集起來進行高效發電，有利于提高垃圾發電的規模和效益，比用原生垃圾焚燒發電，效率提高25%～35%，使大規模的熱能循環利用成為可能；而垃圾焚燒受場地和規模限制，垃圾焚燒量在400t以下時，一般用于供熱水或蒸汽，但受地理條件、季節變化和周邊環境的限制，熱能常常得不到充分利用。

（2）垃圾衍生燃料RDF經分選、脫氯、脫硫處理，可大大減輕煙氣對設備的腐蝕，煙氣和灰渣比原生垃圾焚燒時減少2/3，減少了相關處理設備的投資。

（3）由于RDF具有較好的防腐性，能在倉內保管1年以上，可作為儲備能源按需使用；垃圾直接焚燒，受垃圾成分波動的影響，產生熱能不穩定，且由于垃圾需連續消納，熱能在無需求時也必須產生，造成能源浪費。

垃圾衍生燃料（RDF-5）具有熱值高、燃燒穩定、易于運輸、易于儲存、二次污染低和二惡英類物質排放量低等特點，廣泛應用于干燥工程、水泥制造、供熱工程和發電工程等領域。

2、垃圾衍生燃料的應用

在RDF的生產中，最重要的是城市生活垃圾和制備工藝，什么成分的垃圾，決定采用什么樣的制備工藝。一般整套垃圾燃料處理制備工藝由垃圾接收破碎單元、垃圾含水率降低及熱值提高單元、造粒烘干單元及配套工程單元組成。

相同質量的垃圾，應用RDF技術，可以增加一倍的發電量。衍生燃料（RDF-5），可在垃圾發電廠、一般熱電廠（燃煤）及普通燃煤機械鍋爐中使用，在大型鍋爐上使用效率會更高。由于中小城鎮垃圾產出量有限，地級以下城市采用垃圾分區處理加工RDF-5，再集中于中心城市發電，可實現最佳的綜合效益。

生活垃圾衍生燃料RDF是一種新型再生能源物質。在熱電行業是一種能夠部分代替煤炭的環保燃料，主要適用于各種以焚燒垃圾配套發電廠的原料預處理工序。同時適用于通過鍋爐改造，將現有的6 MW/h燃煤小火電發電機組，改造成同能量輸出的垃圾發電機組的燃料供應。

有專家估計今后每年垃圾發電對垃圾衍生燃料的需求量達1 000 萬t以上，并每年按5%～8%的速度增長。

四、結論

1、比較而言，垃圾焚燒發電是我國今后一段時間主要的垃圾處理方式。這方面，國外發達國家技術已經成熟，中國自主研發的技術和裝備也已得到不少的應用，并且具有較強的適應性和明顯的成本優勢。

篇6

隨著各國經濟的發展、城市化進程的加快和人民消費水平的提高，地球上的垃圾產量迅猛增長，垃圾處理已成為當前世界性的環境問題。自1979年以來，我國城市生活垃圾的產生量平均每年以6～10％的速度增長。*年，我國城市生活垃圾年產生量已達到18億噸。

目前，國際上垃圾處理仍然采用填埋、堆肥、焚燒和回收利用四種方法。在我國，由于投入少等原因，生活垃圾填埋處理仍是最主要方式，占垃圾總處理量的90％以上。近幾年來，垃圾填埋作為單一處置方式暴露出越來越多的問題，如：占地面積大、擇址困難、資源化程度低、滲濾液難處理等。于是以焚燒技術為代表的垃圾處理技術在中國悄然興起，成為新興環保產業。垃圾焚燒技術在從國外引進的基礎上在各地具體運用并有所發展。但我國的垃圾焚燒技術同先進國家相比，仍相當落后。由此，我國在引進和吸收國外垃圾焚燒技術時，應明確方向，應更有針對性地開發真正適合國情的垃圾焚燒技術。

*市的垃圾處理形勢相當嚴峻，除二妃山外，金口、岱山、紫霞觀、北洋橋4座垃圾填埋場在1～4年內將相繼封場，新建填埋場的擇址遇到征地困難、居民反對、場地條件不適宜等諸多問題，在短期內擇址新建4座垃圾填埋場幾近不可能。*市垃圾處理設施規劃提出2010年前我市將新建關山、北洋橋、鍋頂山、漢口4座垃圾焚燒廠，總生產規模將超過5000t/d，垃圾焚燒將成為我市最主要的垃圾處理方式。根據我市垃圾特性如何選擇焚燒技術，本文從焚燒技術的現狀、發展、我市垃圾特性、資源化等多個方面加以探討。

2垃圾焚燒技術簡介

2.1焚燒技術發展簡介

早在1870年國外就開始應用焚燒技術處理城市生活垃圾。經過近120年的發展。垃圾焚燒技術日益成熟，尤其是近年來，隨著發達國家對城市生活垃圾焚燒技術研究的逐步深化，垃圾焚燒技術水平迅速提高，垃圾焚燒設備日趨完善，垃圾焚燒能源利用率穩步提高，垃圾焚燒的二次污染防治技術及專用設備的設計制造也取得了長足進展。

許多發達國家建設了一大批不同類型、不同規模的高水平城市生活垃圾焚燒廠。從目前各國城市生活垃圾處理形勢分析，城市生活垃圾焚燒已經成為許多發達國家處理城市生活垃圾的主要方式，而且將一直處于穩步上升趨勢。

目前城市生活垃圾焚燒的資源化特點已得到了普遍公認，從而促進了發達國家城市生活垃圾焚燒技術的應用和大型焚燒設施建設的穩步增長，從總體上講，城市生活垃圾焚燒技術正處于快速發展時期。

2.2爐型發展

從19世紀末到20世紀初，在科學技術的推動下，城市生活垃圾焚燒技術得到了空前廣泛的應用。在現階段，城市生活垃圾焚燒技術不斷向前發展，應用范圍也不斷拓展，垃圾焚燒爐的爐型也由單一方式向多樣化方向發展。

按焚燒爐的構造區分和目前國內外的應用情況主要可分為機械爐排式焚燒爐、流化床式焚燒爐、旋轉窯式焚燒爐三大類，其中機械爐排式焚燒爐應用范圍最廣。另外還有熱解焚燒爐等爐型。

2.3爐排焚燒爐處理技術介紹

機械爐排焚燒爐的品種繁多，使用歷史長，具有較高的可靠度，是適于處理大容量垃圾的成熟焚燒設備。機械爐排焚燒爐主要分為往復運動爐排焚燒爐及滾動爐排焚燒爐二大類型。下表為目前主要國外機械爐排焚燒爐主要參數比較。

爐排焚燒爐在發達國家已是比較成熟的技術，但發達國家焚燒的垃圾熱值大多在8000ki/kg。爐排焚燒爐是由往復移動部件組成，垃圾經由給料裝置推送至傾斜爐排上，在爐內高溫加熱，使得部分垃圾得以干燥，另經爐排的運動除將垃圾往前推送外，并將垃圾層松化并經歷干燥、燃燒及后燃等各階段，以達完全燃燒。不過轉動式爐排汽孔容易堵塞，維修工作量大，大件物品夾住的可能性較大，移動式爐排占地面積大，風道系統復雜，對高水份、低熱值的垃圾燃燒不完全，著火較為困難，使用較少；扇形反轉式爐排由于燃燒不易控制，爐溫較高，還處在不斷完善階段。

爐排爐的優點是不需要對垃圾預處理，燃燒速度快，可連續運轉。其不足之處如下：

1)、爐排必須耐熱，在長期連續運行期間，熱應力必須不變，爐排對材質要求高。

2)、由于垃圾成份復雜，維持在整個爐排內均勻移動、均勻完全地燃燒是困難的。在爐排的局部區域會出現高溫區，在高溫狀態下NOx濃度上升，需要采取脫NOx設備，設備投資和運行成本很高，增加了垃圾處理成本。

3)、不適應水份范圍較寬的垃圾焚燒。

4)、爐溫較難控制，垃圾的熔渣在1000℃以上和1050—1100℃時處于軟化和粘性狀態，成為特殊的腐蝕性物質，可能腐蝕爐壁。

5)、爐排爐難以實現爐內脫除HCL氣體，需要在尾部加裝專門的HCL脫除設備。

6)、爐排護的爐排制造較復雜，成本高，體積龐大，占地面積大。

2.4回轉爐焚燒處理技術

回轉窯焚燒系統衍生于廣泛用于水泥工業中耐火磚襯里回轉鍛燒窯。垃圾由傾斜且緩慢旋轉的旋轉窯上方前端送人，用旋轉速度控制垃圾前進速度，使垃圾在窯內往前輸送過程中完成干燥、焚燒及灰冷卻之過程，冷卻灰渣由爐窯下方末端排出。

回轉窯整個爐體可由冷卻水管及有孔鋼板焊接形成桶形，也可由鋼制圓桶內部加裝防火襯組成，爐體向下方傾斜，分成干燥混合、燃燒及后燃燒三區段，并由前后兩端滾輪支持，由鏈輪驅動裝轉運輪子而旋轉爐體，垃圾在爐體上，因旋轉而獲得良好的翻攪及向前輸送，預熱空氣由底部穿過有孔鋼板至窯內，使垃圾能完全燃燒。

特點：回轉窯的特點是燃料適應性廣，可焚燒不同性能的廢棄物，此種爐型機械零件比較少，故障少，可以長時間連續運行；爐體簡單運行可靠。但回轉窯的熱效率低，如需輔助燃料時消耗較多，排出氣體的溫度低，有惡臭，需要脫臭裝置或導人高溫后燃室焚燒，由于窯身較長，占地面積大，且后燃室要求較為嚴格，其成本較高，價格相對較貴。

2.5流化床焚燒爐處理技術

流化床燃燒技術是本世紀六十年代初迅速發展起來的一種新型清潔燃燒技術。采用該技術的焚燒爐的基本特征在于在爐膛下部布置有耐高溫的布風板，板上裝有載熱的惰性顆粒，通過床下布風，使惰性顆粒呈沸騰狀，形成流化床段，在流化床段上方設有足夠高的燃燼段(即懸浮段)。

流化床的特點是顆粒與氣體之間傳熱和傳質速率高，物料投人流化床后，在床層內幾乎呈完全混合狀態，投向床層的廢棄物能迅速分散均勻。流化床爐具有爐體較小、焚燒爐渣的熱灼減率低、爐內可動設備少、燃燒效率高、負荷調節范圍寬、污染物排放低、爐內燃燒熱強度高、適合燃用低熱值燃料、便于每天啟動和停爐、投資較小等優點。

與爐排爐比較，流化床焚燒爐有以下缺點：

1)、比爐排爐多設置了流動砂循環系統，且流動砂造成的磨損較大；

2)、燃燒速度快，燃燒空氣的平衡較難，容易產生CO，為使燃燒各種不同垃圾時都保持較合適的溫度，必須調節空氣量和空氣溫度。

3)、爐內溫度控制較難。

2.6綜合比較

三種垃圾焚燒技術綜合比較見下表。

總的來看，流化床和爐排爐技術有各自的優勢和適應性，回轉窯技術在現在水平下尚不宜用于城市生活垃圾焚燒。

2.7國內應用實例

我國城市垃圾焚燒技術的研究起步于八十年代中期。“八五”期間被列為國家科技攻關項目。有關研究單位和企業，不但對國內外城市垃圾焚燒技術發展的現狀和趨勢進行了廣泛的研究和實際考察，而且對垃圾焚燒關鍵技術進行了深入細致的分析、探討和研究，并結合示范工程對引進的馬丁爐爐型進行了國產化研究。從整體上講，上世紀八九十年代，生活垃圾焚燒技術在我國的應用仍處于研究試用階段；隨著我國城市垃圾中的可燃物含量提高、經濟水平的提升，九十年代末至現在垃圾焚燒技術得到了廣泛運用，深圳、珠海、廣州、上海、沈陽、北海、廈門、常州等城市都建成了垃圾焚燒廠，一些城市如南京、成都都在籌建垃圾焚燒廠。

隨著城市生活垃圾焚燒技術的發展和焚燒設施建設在我國的逐步展開，垃圾焚燒的缺點也日益暴露出來，主要問題是焚燒的二次污染，尤其是廢氣的污染防治問題。我國早先建設的幾個垃圾焚燒廠其廢氣處理技術水平低、不成系統，達不到無害化要求。總體來看，我國垃圾焚燒總體技術水平與國外焚燒爐及其煙氣凈化、監測設備相比還是有相當差距，焚燒廠主體設備仍以進口為主，但國產化率正逐年提高。

2.7.1爐排爐技術應用

我國目前有深圳、珠海、上海、寧波等城市采用爐排焚燒技術，均已投入運行。具體爐型介紹如下：

(1)深圳市政環衛綜合處理廠主要應用杭州鍋爐廠開發研制的150t/d逆推機械爐排焚燒爐余熱鍋爐，該鍋爐引進了三菱——馬丁傾斜逆向推動往復爐排技術。

(2)浙江寧波采用了德國傾斜順向推動往復爐排焚燒爐。該項目一期總投資4億元人民幣。由德國NOELL公司引進3臺日處理350噸的垃圾焚燒爐，采用液壓自控電順推階梯機械爐排，日處理垃圾量為1000噸。

(3)上海浦東生活垃圾發電廠采用法國Alstorm公司的SITY—*傾斜往復階梯式機械爐排，已于1999年12月開始試運行。全廠平均垃圾日處理能力1000噸，每噸垃圾可發電372度，每年可產生1億度的電。該廠煙氣凈化采用石灰脫硫、活性炭吸附和布袋除塵等多種方式，該廠煙氣凈化執行歐洲環保標準。

(4)珠海垃圾焚燒電廠采用從美國底特律爐排公司進口的四階段順推式往復爐排(200*3)。

另外我國各地也相繼開發了各類垃圾焚燒鏈條爐排式爐，一般規模均在100t/d以下，如常州三立環衛工程有限公司，其焚燒爐為改進的鏈條爐排焚燒爐，處理規模為50t/d，作為常州垃圾綜合處理廠中堆肥篩上物焚燒裝置。國內目前自行開發研制的垃圾爐排焚燒爐尚未能實現高效焚燒和低污染排放。其它的都為引進國外的爐排，焚燒爐價格較昂貴。

2.7.2回轉爐技術應用

回轉爐目前主要用于危險廢物的焚燒處理，由于回轉爐技術對于低熱值、高灰分垃圾不適用，因此在我國尚未大規模用于生活垃圾的處理。

2.7.3流化床技術應用

國內流化床垃圾焚燒爐焚燒應用實例有：

(1)中國科學院工程熱物理研究所在福建漳州*年建成100t/d循環流化床垃圾焚燒處理廠；2001年在浙江紹興建成一臺400t/d循環流化床垃圾焚燒爐。

(2)清華大學在北京朝陽區*年建成2臺

150t/d循環流化床垃圾焚燒廠。

(3)浙江大學開發研制的流化床焚燒技術應用于浙江杭州余杭錦江熱電有限公司(150t/d*1)、山東荷澤錦江環保能源有限公司(200t/d*2)、杭州錦江綠色能源有限公司(200t/d*1，300t/d*1)、河南鄭州滎錦綠色環保能源有限公司(350t/d*3，2002年10月投入運行)、安徽蕪湖綠洲環保能源有限公司(200t/d*3，2003年1月投入運行)。

3焚燒技術發展趨勢

3.1主體設備專業化生產

據分析，國外城市生活垃圾焚燒爐的設計制造規模已經逐步由小型規模向大型規模、由單一功能(焚燒處理垃圾)向多功能(資源化回收和循環利用)、由機械型向機電一體化(自動化)方向發展，經過較長期的市場選擇，出現了一批技術水平高、產量大、國際性的專業生產供應商。

3.2資源化利用

發達國家城市生活垃圾焚燒不僅能夠實現垃圾的無害化和垃圾最大限度的減容，而且隨著焚燒技術的發展，焚燒產生的熱源和能源利用已相當廣泛，比如許多城市的垃圾焚燒廠與供熱網絡和電網系統聯網，成為城市能源供輸的重要組成部分，同時也產生了比較理想的經濟效益。

3.3二次污染防治

城市生活垃圾焚燒設施的污染防治技術主要包括：廢氣處理技術、廢水處理技術、焚燒殘渣處理技術、噪音及臭氣防治技術等，其中廢氣處理技術難點最多，工藝最為復雜，處理成本最大，危害也最大。

發達國家都非常重視垃圾焚燒廢氣的危害，尤其是二惡英等有毒元素的危害，近年間，雖然發達國家在解決垃圾焚燒廢氣上下了很大功夫，在垃圾焚燒設施上配備了的焚燒廢氣污染防治設備，也取得了顯著效果，但是由于廢氣處理設備的投資一般占焚燒設施投資的一半或三分之二以上，也造成在建設大型垃圾焚燒設施時配備廢氣凈化處理設備的阻力。

如何處理焚燒殘渣也是近年間發達國家發展垃圾焚燒研究的一個主要課題。所謂垃圾焚燒殘渣(含殘渣和集塵灰)的處理技術主要是依靠熔融技術去除殘渣中含有的有害物質(重金屬和二惡英等)達到殘渣的無害化。殘渣的熔融技術分直接熔觸技術和間接熔融技術。處理焚燒殘渣的目的是既要降低重金屬污染，又要實行焚燒殘渣的再利用。目前主要的殘渣利用途徑是制造建材，很多國家都利用焚燒殘渣制造筑路材料，建筑骨料、預制板塊粒料、陶粒、燒結磚等建筑材料，也有將其用于垃圾填埋場覆蓋土的實例。

3.4高科技融入

城市生活垃圾焚燒技術的發展，吸引了大量高新技術的融人，現在已經進入實際利用階段的有：高效垃圾發電技術，焚燒殘渣處理和利用技術，廢氣處理的新技術，自動化控制技術以及焚燒爐的電腦設計等。高新技術的介入，使如今的垃圾焚燒廠從過去的單一處理型轉成含有多種高新技術、具有多種功能的新型設施。同時垃圾焚燒技術的發展也有效地促進了焚燒技術在世界范圍內的廣泛應用。

3.5綜合性處理

鑒于城市垃圾組分的變化較大，通過綜合性處理有利于保持垃圾組分的相對穩定，延長焚燒爐的使用壽命，降低廢氣、殘渣的處理難度，也有利于保證產出物的質重。

4焚燒技術在*市的應用研究

垃圾焚燒廠投資巨大，環保技術水平高，要求嚴，因此對垃圾焚燒廠的上馬要審慎決策，否則會帶來經濟損失以及二次污染等問題。因此按照經濟學、環境學、系統學的理論對我市生活垃圾焚燒技術的適用性進行研究很有必要。

4.1焚燒必要性

我市發展垃圾焚燒技術應該講是勢在必行，目前我市的5座垃圾填埋場已有3座1～3年內面臨封場，再找幾處合適的填埋場址已經不可能，而堆肥處理在我市因產品銷路問題不能上馬，別無選擇，只能上馬垃圾焚燒廠。目前，我市規劃建設的有4座垃圾焚燒(發電)廠，分別是：關山環保資源電廠、北洋橋垃圾焚燒發電廠、鍋頂山垃圾焚燒發電廠、漢口垃圾焚燒發電廠。

4.2焚燒可行性

4.2.1垃圾特性

城市生活垃圾的處理方法與垃圾成分有很大關系，而垃圾的成分則與燃料結構、消費水平、收集方式、地域和季節等多種因素有關。隨著我市經濟的發展和人們生活水平的提高，城市生活垃圾的構成已發生了質的變化，有機物含量已經大大高于無機物含量。隨著天然氣的進漢，垃圾組成正由“多灰、多水、低熱值”向“較少灰、較高熱值”的方向發展，給我市城市垃圾的焚燒處理奠定了基礎。一般當垃圾熱值高于5000ki/kg，同時土地資源有限時，應優先采用焚燒法處理。2004年我市生活垃圾的濕基低位熱已超過6000ki/kg，完全符合垃圾焚燒的要求。

4.2.2經濟可行性

我市近年來經濟健康、快速發展，經濟實力日益雄厚，垃圾焚燒廠每1000噸處理能力投資4～6億元對于我市已不是很大的負擔，因此即便財政投資垃圾焚燒廠，也是可行的。

國家在垃圾焚燒處理產業方面的優惠政策保證了社會資本投資垃圾焚燒廠的投資回報，因此上馬垃圾焚燒廠比垃圾填埋廠更容易吸引外資和社會資本進入。

4.3焚燒爐選擇

爐排爐焚燒技術目前較成熟，爐體較大，但設備投資較高；流化床焚燒爐技術在國內正在發展之中，有一定的應用前景，爐體較小，投資較低。全國各城市垃圾焚燒廠運行結果表明：爐排爐水循環安全可靠，汽溫調節性能好，燃燒較穩定。對城市垃圾具有很大寬容性，負荷調節靈活，與其它焚燒技術相比，目前有較大優勢。根據建設部、國家環保總局、科技部共同的《城市生活垃圾》，垃圾焚燒目前宜采用以爐排爐為基礎的成熟技術，審慎采用其它爐型的焚燒爐。禁止使用不能達到控制標準的焚燒爐。考慮到*的垃圾特性、城市地位及經濟技術水平，在焚燒廠建設上宜高起點嚴要求，應優先采用以爐排爐為基礎的焚燒處理技術。

目前爐排焚燒爐設備主要有進口、國內改進型以及國內簡易型三類，三種類型設備造價和環保情況差別很大。鑒于國產焚燒爐大都還存在一定問題，焚燒煙氣所含的大量有毒有害物質未能被焚毀，需進行改進，如對爐排、爐體型式和氣流模式等進行優化設計。因此我市在近兩年應優先采用國外專業廠家的成套設備。

4.4配套政策

為保證垃圾焚燒廠的上馬及正常運行，政府應出臺如下政策：

1)、垃圾焚燒廠電力上網政策。要從政策上保證垃圾焚燒發電能順利上網，核心問題是確定上網電價，根據國家政策及全國其它城市的范例以及垃圾焚燒電廠的處理成本，我市的垃圾焚燒發電上網電價應不低于0.50元/度。

2)、垃圾處理收費政策。實行垃圾處理收費是垃圾焚燒廠能順利運行的重要保證，在垃圾處理收費政策出臺之前，應由政府給予運營補貼。收費或補貼占標準為60—100元/噸。

3)、集中供熱政策。政府組織引導由垃圾焚燒廠向居民區或企業供熱，并制定收費標準，以發揮垃圾焚燒的綜合效益，提高垃圾處理的資源化利用水平。

有人提出將混合垃圾分選處理后進行焚燒處理，分選處理后熱值比較高部分燃燒效率高。美國和加拿大對RDF焚燒爐的焚燒標準給予一定放寬，德國垃圾法規定，當垃圾熱值超過13000KJ/kg以上，其處理納入回收利用范疇。分析國內城市生活垃圾成分，可燃物含量低，垃圾熱值低，如果將垃圾分選處理的高熱值垃圾與流化床等其他工業焚燒爐結合起來也許是相對理想的組合。

國家發改委最新的《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》(發改價格[20*]7號)指出“生物質發電項目上網電價實行政府定價的，由國務院價格主管部門分地區制定標桿電價，電價標準由各省(自治區、直轄市)2005年脫硫燃煤機組標桿上網電價加補貼電價組成。補貼電價標準為每千瓦時0.25元。”《可再生能源產業發展指導目錄》(發改能源[2005]2517號)將“用于清潔處理和能源化利用城市固體垃圾，包括燃燒發電和填埋場沼氣發電”列入生物質發電和生物燃料生產。《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》中同時指出，“發電消耗熱量中常規能源超過20％的混燃發電項目，視同常規能源發電項目，執行當地燃煤電廠的標桿電價，不享受補貼電價”。這些政策的落實將對我國生活垃圾焚燒發電產生深刻的影響。

六、結束語

中國生活垃圾焚燒發展要不要沿著發達國家主流發展技術路線值得認真思考，只要我們能夠按照“要大興求真務實之風”的要求，對目前生活垃圾焚燒發展現狀進行實事求是的分析，結論是不難得出的。

對于許多城市，土地資源非常寶貴，生活垃圾填埋場場地選擇將越來越困難，垃圾填埋處理的成本也會越來越高，隨著經濟發展焚燒處理會逐步發展成為這一地區生活垃圾處理的重要手段。有條件的城市要積極穩妥推進垃圾焚燒廠建設。

篇7

關鍵詞：垃圾焚燒；熱工儀表；自動化技術；DCS

引言

工業垃圾是指工業生產過程所產生的廢棄物。與生活垃圾相比，工業垃圾的破壞性更強，且工業垃圾處理過程有可能對生活環境造成破壞，因此必須高度重視對工業垃圾的處理。常見的工業垃圾處理技術包括焚燒處理、固化處理、衛生填埋等，但工業界往往把焚燒技術看作工業垃圾處理的最終選擇。若想有效控制工業垃圾焚燒處理的效果，則必須提高對工業垃圾焚燒過程的控制。隨著計算機技術的發展，自動化技術也呈現出迅猛發展的勢頭，同時工業垃圾焚燒自動化運作對熱工儀表功能及性能的要求也越來越高，如此便要求熱工儀表必須盡快從技術角度及設備角度進行改進。為此，文章作者結合實踐經驗，淺析工業垃圾焚燒熱工儀表自動化技術的應用。

1 工業垃圾焚燒熱工儀表自動化技術的概況

熱工儀表是指熱工控制儀表，此乃工業垃圾焚燒的中樞系統，同時也是實現熱工自動化的重要部件。工業垃圾焚燒的熱工儀表是指用來捕捉及調控工業垃圾焚燒運作參數的控制性儀表。此熱工儀表是由高智能型設備儀表、現代電子信息技術及熱能控制理論有機結合而成，具體包含程控儀、變換器、傳感器等部分，同時各部經電纜線連接起來，由此確保連接線路的完整性及控制系統的可靠性。據此可知，工業垃圾焚燒熱工儀表的最大優勢是把高新熱能工程理論與智能化監管能力結合起來，由此實現工業垃圾焚燒運作的科學性、可靠性、經濟性。目前，市面銷售的熱工儀表的種類較多，比如氣動型、電動型、液動型、混合型、自力型熱工儀表（按能源分類）；DCS型、組裝型、單元組合型、基地式熱工儀表（按結構分類）。工業垃圾焚燒熱工儀表自動化運作是指工業垃圾焚燒過程，對數據的測量及信息的計算處理進行自動化調控，同時實現自動預警等。實踐證實，工業垃圾焚燒的熱工自動化僅依靠熱工控制儀表及相關自動化設備便可實現。因為工業垃圾焚燒運作過程，熱工儀表發揮著關鍵性的作用，因此熱工儀表的選擇必須慎重，同時必須確保所選熱工儀表的質量及性能，由此改善熱工儀表的自動化條件。為此，下文著重談論工業垃圾焚燒熱工儀表自動化技術的應用現狀。

2 工業垃圾焚燒熱工儀表自動化技術的應用現狀

跨世紀以來，我國工業經濟呈現出迅猛發展的勢頭，同時對工業垃圾的高效處理也變得十分迫切。除此以外，工業垃圾焚燒技術的改進也帶動著熱工儀表的更新換代，比如自動化控制技術，進而實現熱工儀表性能更好且運行更可靠，并最終實現工業垃圾焚燒效率最大化。

據調查結果顯示，DCS系統現已被廣泛應用到工業垃圾焚燒領域，且此系統對提升熱工儀表自動化控制的安全適用性及經濟可靠性非常重要，同時也對提高熱工儀表自動化控制水平意義重大。DCS系統（又稱集散型或分布式控制系統）是指采用計算機技術把全部二次顯示儀表集中顯示到電腦上，同時全部調節閥及一次儀表等依然分散安裝到生產現場的對應位置。由于現場控制站是DCS系統的核心，所以控制站發生的任何故障均有可能引發嚴重后果，而若想避免此情況的發生，最好采用在線冗余技術來對DCS系統進行優化升級。DCS系統采用的基礎技術包括計算機技術、控制技術、通信技術、CRT顯示技術，即DCS系統經某種通信網絡把控制室及現場控制站的工程師站和操作員站等連接起來，由此實現對現場生產設備的集中操作管理及分散控制。截至目前，DCS系統與個人計算機（PC）已經能夠經可視化操作平臺實現完美結合，因此工業垃圾焚燒熱工儀表調控過程，DCS系統的操作變得更加方便。除此以外，隨著DCS系統與PLC間共通性的增加，DCS接入PLC通訊接口的難度越來越低，如此便可實現信息參數的再加工或共享，進而方便對工業垃圾焚燒熱工儀表運作的信息化管理。然而，隨著DCS系統功能的增加，DCS系統的應用也遭遇諸多尷尬局面，例如把開關按鈕設在控制臺上會影響到DCS控制與主控室間的融洽度，進而影響到自動化控制技術的應用效果。DCS系統被廣泛應用的同時，FCS系統也被逐漸應用到工業垃圾焚燒爐熱工儀表控制領域。盡管DCS系統的應用使自動化控制系統的穩定可靠性明顯改善，但就上位機體對信息的需求而言，DCS依然存在諸多缺陷亟待完善。考慮到DCS系統的分散控制性制約著現場整體的控制，因此FCS系統的應用能夠實現上位機與熱工儀表間的數據信息交換。

3 結束語

跨世紀以來，我國工業經濟的發展持續呈現出高速發展的勢頭，但同時工業垃圾的處理也日漸緊迫。比較多種處理方法后發現，焚燒垃圾具有垃圾減量最徹底及回收熱能的優點，因此焚燒已成為處理工業垃圾的主要方式。考慮到工業垃圾焚燒過程存在諸多不確定性，因此必須切實控制好工業垃圾焚燒的運作效率，尤其是對熱工儀表運作效率的控制。由此可見，對熱工儀表自動化技術的研究具有現實意義。長期以來，DCS系統就被廣泛應用到工業垃圾焚燒控制領域。研究表明，DCS系統的應用對提升熱工儀表自動化控制的安全適用性及經濟可靠性非常重要，同時也對提高熱工儀表自動化控制水平意義重大。但是，隨著工業垃圾處理量的增加及處理要求的提高，DCS系統的應用應從兩方面進行改進，即對DCS系統進行優化升級；實現DCS系統與其他先進技術的融合，進而實現工業垃圾焚燒效率的提高。

參考文獻

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【關鍵詞】焚燒爐 焚燒爐分類 爐排 機械爐排爐

從18世紀開始，生活垃圾已經開始集中收集和堆放，但是集中堆放造成嚴重的環境污染問題，到19世紀開始出現焚燒處理垃圾的方式，但是方法比較簡單。進入19世紀末機械焚燒爐開始出現，并應用于垃圾焚燒處理。經過100多年的發展，垃圾焚燒技術有了顯著進步。目前應用于垃圾焚燒的各種型號的垃圾焚燒爐有數百種，根據不同的分類方法可以分為以下幾類。

一、按處理方式分類

最具代表性的城市生活垃圾焚燒爐有：層燃焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉窯焚燒爐。

其中層燃焚燒爐按爐排形勢，又分為滾動爐排、鏈條爐排、水平往復爐排、順推傾斜往復爐排、逆推傾斜往復爐排等。其中層燃機械爐排爐技術可靠，處理量大，維護方便，較適合我國生活垃圾處理的現狀。流化床焚燒爐可分為循環流化床及沸騰爐，最大優點是可以達到完全的燃燒效果并對有害物質進行最徹底的破壞，一般排出爐外的未燃物均在1%左右，是幾種方式中燃燒最充分的[1]。回轉窯鍋爐在城市生活垃圾處理中應用較少，主要應用于焚燒特種垃圾及污泥。

二、按爐膛形狀分類

爐排爐能否將垃圾進行充分燃燒，主要是保證3T+E原則（Temperature――爐膛燃燒溫度，Time――煙氣在爐膛內的停留時間，Turbulence――燃燒煙氣湍流程度，Ex-cessoxygen――過熱空氣量）。爐膛燃燒煙氣紊流程度主要和爐膛結構和尺寸，二次風布置有關。爐膛形狀主要分為3種類型，順流式、逆流式、混流式（見下圖1）。

順流式焚燒爐爐膛進口設在焚燒爐尾部，煙氣流向與垃圾運動方向相同，適用于低水分，高熱值垃圾。順流式主要應用在歐美等發達國家，在國內應用較少。逆流式焚燒爐爐膛進口設置在焚燒爐前端，煙氣流向與垃圾運動方向相反，具有較強的垃圾干燥能力，特別適用于高水分，低熱值的垃圾。混流式焚燒爐爐膛進口位于爐排中部，根據垃圾熱值的高低可調節爐膛位置，熱值高時向焚燒爐尾部移動，熱值低水分高的時候需要干燥新投入的垃圾，爐膛可向焚燒爐前部移動。根據我國城市生活垃圾的特性，目前國內應用較多的為混流式垃圾焚燒爐，依據城市的垃圾特性做結構的適當調整。

三、按爐排結構分類

層燃型垃圾焚燒爐主要由進料斗、進料管、推料器、爐排、爐排片、液壓系統、液壓站出渣口、除渣機、爐墻鋼架及爐墻、一次風二次風系統等組成。其中爐排作為垃圾焚燒爐排爐最核心的的組件是用來區分機械爐排爐結構形式的主要方法。

層燃爐爐排主要分為往復爐排、滾筒爐排、鏈條爐排、擺動爐排、移動式爐排等。而目前應用較多的層燃型爐排主要有逆推傾斜爐排，順推傾斜爐排，水平雙向往復爐排組合式爐排，兩段式爐排等等[2]。

（一）逆推式爐排

逆推式爐排指垃圾燃燒過程中垃圾的運動方向與爐排運動方向相反，每級爐排橫向布置做往復運動。逆推式爐排一般傾斜布置，便于垃圾自然滾落，例如MATIN型垃圾焚燒爐爐排傾角26°，ALSTOM型垃圾焚燒爐爐排傾角24°。逆推爐排一般不分級，整體呈一個燃燒面，由于爐排傾角較大，垃圾有靠自重向前移動的傾向。

爐排片前端特制菱形凸起，成三角面。爐排在往復運動過程中，爐排向上運動對垃圾層起到攪動、翻轉作用，向下運動將垃圾層向爐排尾部搬運。

逆推式爐排尺寸設計緊湊，燃燒速率一般比順推爐排要高15%-20%。

（二）順推爐排

（三）水平雙向順推爐排

水平雙向順推爐排是指整體爐排水平布置，運動爐排組和固定爐排組交錯布置，各組爐排組向上傾斜25°布置。運動爐排組起到推動和翻轉垃圾層的作用，運動爐排組靠垃圾自重使其緊貼固定爐排片。此類爐排一般分段布置，并設置跌落落差，利于垃圾的有效燃燒。通常根據垃圾燃燒階段分為干燥，燃燒，燃盡3個模塊，每個模塊間設置500-800mm左右落差。根據垃圾特性每個模塊的長度可做適當調整，例如低熱值垃圾可以增加干燥段長度。其典型應用為日本田熊公司的SN型爐排爐。

（四）組合式爐排

組合式爐排指爐排具有兩種運動功能，一種是滑動爐排組做與垃圾運動方向相同的水平運動，類似順推爐排爐排組傾角為0°情況；另一種是擺動爐排組沿與水平方向成一定夾角進行擺動，作用類似擺動爐排。其典型結構為西格斯爐排，圖10中滑動爐排由固定位置向右運動，圖11中當滑動爐排運動到指定位置，擺動爐排開始擺動。

組合式爐排根據垃圾的焚燒階段也分為干燥段，燃燒段，燃盡段。不同生產制造廠商設計特點不同，有的爐排為整體呈一個平面，有的各段間設置路差，便于垃圾充分燃燒，但爐排組基本結構相同。

（五）滾動式爐排

滾動式爐排比較容易理解，原理和輸送機械差不多，如圖12所示。爐排由直徑1.5m的滾筒按20°左右水平傾角布置。滾筒的數量一般視垃圾的特性及數量確定。每個滾筒由電機驅動，可實現無級調速，便于快速準確的控制燃燒速度。相鄰滾動之間設有刮灰裝置，一次風通過滾筒，給垃圾燃燒提供足夠的氧氣并冷卻滾筒。滾筒式爐排在國內城市生活垃圾焚燒中較少應用。

（六）擺動式爐排

擺動爐排是一種比較特別的爐排，爐排整體傾角25°，沒有跌落。擺動爐排運動和波浪類似，靠前后兩個爐排的擺動推動垃圾向前移動。此類爐排在國內同樣應用較少。

垃圾焚燒爐的形式并不只以上幾種，這里僅介紹幾種比較常用的爐排形式。

四、總結

本文主要介紹了生活垃圾焚燒爐的分類方法，并詳細介紹了層燃垃圾焚燒爐的爐排結構及分類。目前國內廣泛采用的垃圾焚燒爐主要分兩類，流化床爐和機械爐排爐。機械爐排爐實際工程應用比流化床要多很多。而機械爐排爐中應用較多的為順推、逆推和組合爐排方式，依公司的不同又具有不同的特點。根據我國城市生活垃圾低熱值，高水分的特點，需要對進口爐排做相應的改良。

參考文獻：

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P鍵詞：餐廚垃圾；處理工藝；好氧堆肥

中圖分類號 X705 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）09-0095-03

1 餐廚垃圾概述

作為城市有機生活垃圾的主要組成部分，餐廚垃圾是指居民家庭、餐飲行業以及企事業單位食堂在食品加工和用餐過程中產生的廢料和殘余，具有含水率高（高達60%～80%）、有機質占比高（占到干重的95%～98%）、含鹽量高、有害物質成分較少等特點[1]。近年來，餐廚垃圾排放量逐年升高，由其引發的污染在城市環境污染問題中日趨顯著，對城市衛生環境及居民的日常生活產生了一定的影響，如何合理安全地處置餐廚垃圾，已成為整個社會所關心的問題。

餐廚垃圾在處理上一般遵循無害化、減量化及資源化三大原則，目前在處理技術上，國內外主要采用焚燒法、衛生填埋法以及生物處理方法來對餐廚垃圾進行處理。焚燒法、衛生填埋法等傳統餐廚垃圾處理方法通常處理不夠徹底，容易引起二次污染，進一步增加環境負擔。相比于其他垃圾，餐廚垃圾含有大量的淀粉、蛋白質等有機物，營養物質較為豐富，有害物質含量少，其中有機組分的生物降解率可高達80%，具有很大的回收利用價值。利用生物處理方法來對餐廚垃圾進行降解，不僅處理較為徹底，不會引發二次污染問題，而且在一定程度上對資源實現了回收利用，被公認為是目前比較具有發展前景的處理方法之一。

2 餐廚垃圾處理工藝與方法

2.1 焚燒法 焚燒法是將餐廚垃圾放在特殊設計的焚燒爐中，在1000℃以上高溫條件下將垃圾有機成分徹底氧化分解，從而達到減量化目的的方法。焚燒法處理能力強，垃圾減量化程度可達50%～80%，焚燒產生的能量可以用于發電、供暖等，焚燒余下的殘渣在高溫下加入SiO2等輔料可用于生產水泥、瓷磚等建筑材料。我國通常將餐廚垃圾混入生活垃圾一同進行焚燒處理，資源化利用程度不高，餐廚垃圾含水率高達60%～80%，高含水量導致熱值非常低，而焚燒發電對餐廚垃圾的熱值具有較高要求，使用焚燒技術處理將大大增加餐廚垃圾的前處理成本。同時，不完全燃燒會產生二f英、氮氧化物、二氧化硫等有害氣體及粉塵，破壞生態環境，危害人類健康。此外，焚燒場建設投資額較大，資金占用周期長，管理要求較高。垃圾焚燒技術簡便快捷實現了無害化、減量化、資源化的要求，在很多發達國家被廣泛采用已有百余年歷史，是目前發達國家進行垃圾處理的主要手段。近年來，我國焚燒技術的可接受度并不是很高，廢棄物焚燒項目爭議引起民眾的信任缺失，無論是從技術還是社會影響角度，焚燒技術用于餐廚垃圾處理項目的可行性很低。

2.2 衛生填埋法 衛生填埋法是目前發展中國家普遍采用的處理餐廚垃圾的主要方法之一，是指將垃圾埋入地下，通過各類微生物自身代謝將生物大分子充分降解為小分子的生化過程。衛生填埋技術簡單，運行成本低，適合各種垃圾，國內大多數地區將餐廚垃圾直接倒入垃圾填埋場與其他家庭垃圾進行混合填埋。但垃圾填埋場會產生大量的滲濾液、有害氣體，容易污染地下水，形成二次污染，危害人體健康，為了防止填埋過程中產生的滲濾液污染土壤和地下水，填埋場需要建設相應的收集和處理系統。此外，填埋場占用了大量土地資源，使用壽命有限，且資源回收利用率基本為零，大量可利用資源被浪費。

2.3 生物方法處理餐廚垃圾

2.3.1 好氧堆肥 好氧堆肥是在好氧情況下，利用自然界中廣泛分布微生物的作用使餐廚垃圾中可生物降解有機質轉化為有利于土壤性狀改良并對作物生長有益且容易吸收利用的高肥力腐殖質的微生物學過程。餐廚廢棄物有機質占比高，C/N比較低，N、P、K等元素含量較高，營養成分豐富，適合作為堆肥原料進行處理[2]。好氧堆肥過程大致可分為升溫、高溫及降溫腐熟三大過程，堆肥初期淀粉、糖類等易分解有機物被利用，微生物大量生長繁殖，釋放大量熱量導致短期內堆體溫度快速上升至55℃以上，進入高溫階段；隨后易降解物質逐漸減少，加之氧化過程消耗了大量氧氣，造成局部厭氧環境，復雜的有機物如纖維素等開始被降解，同時蟲卵及病原菌在高溫環境下失活，堆體開始逐漸形成腐殖質；持續一段時間后，較易分解的有機物大部分被分解，微生物活動逐漸減弱，溫度也隨之降低，腐殖質不斷積累，堆肥進入腐熟階段。好氧堆肥法主要工藝流程如圖1所示。好氧堆肥工藝技術的優點是簡單成熟，運行成本低，便于推廣[3]，資源利用程度高，堆肥產物可作為有機肥料用于家庭蔬果及花卉種植。缺點是堆肥過程中持續的高溫階段雖然可以殺死病原菌和蟲卵，但整個堆肥過程無害化不夠徹底，不能很好地解決有害物質及重金屬的污染問題，堆肥過程周期較長且占地面積較大；此外，堆肥處理過程無封閉設置，衛生條件相對較差，容易產生惡臭從而引發二次污染。

2.3.2 厭氧消化 厭氧消化是指無氧或缺氧條件下，利用兼性微生物或厭氧微生物的自身代謝將餐廚垃圾中的復雜有機物降解為小分子無機物，以實現餐廚廢棄物減量化及無害化的過程。厭氧消化通常不設通風系統，通過接種下水管道污泥、牲畜糞便或者利用餐廚垃圾自身孳生的微生物進行發酵過程，發酵過程一般分為水解發酵、產酸脫氫和產甲烷三大步驟[4]，主要工藝流程如圖2所示。通過控制消化條件及程度可衍生出各種產物，目前研究方向多集中于沼氣、氫氣等新型能源物質的生產。厭氧消化自動化程度較高，密封條件易于控制惡臭氣體的散發，此外，處理產物能回收得到大量甲烷氣體，固體成分經厭氧消化可得到土壤有機肥或肥力改良劑，產品多樣化且經濟價值較高；但厭氧消化工藝技術相對較為復雜，消化過程反應器內生物量啟動時間較長，且微生物對環境較為敏感，餐廚垃圾的高油脂高鹽分這一特點使得該工藝無法持續穩定地降解餐廚垃圾。

2.3.3 好氧消化 好氧消化法主要是利用自然界中降解能力較強的復合微生物菌種或微生物制劑對餐廚垃圾進行分解，其原理與好氧堆肥基本相似，主要借助生化處理設備對餐廚廢棄物中的有機物進行降解，其中90%以上的有機質轉化為水蒸氣及無害氣體如CO2等，從而達到源頭減量目的，主要工藝流程如圖3所示。好氧條件下，餐廚廢棄物中的可溶性有機小分子物質通過微生物的細胞壁和細胞膜被吸收利用，不溶性的大分子有機物則先附著在微生物體外，首先被微生物所分泌的胞外酶分解為可溶性小分子物質，再滲入細胞被利用。微生物通過氧化、還原和生物合成等一系列自身生命活動，一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物質，并釋放出大量能量用于自身生長繁殖，另一部分有機物轉化為生物體所必須的營養成分，合成新的細胞物質，微生物不斷生長繁殖，產生更多的生物體，繼續進行一系列的生化作用。相比其他處理方法，使用生化理設備降解餐廚垃圾的優點是時間短，自動化程度更高，同時餐廚垃圾及時得到處置，在源頭上得到了有效的控制，避免了餐廚垃圾清運時可能產生的二次污染問題，節約了大量的運輸費用[5]。缺點是機器投入資金較大，且單臺設備處理量十分有限。

2.3.4 固態發酵制備蛋白飼料 固態發酵制備蛋白飼料是指通過物理方法將餐廚廢棄物破碎、篩分、脫水、烘干后，在一定條件下，利用微生物代謝活動對餐廚廢棄物進行固態發酵，將大分子有機物轉化為易吸收的小分子物質，與此同時，單細胞高蛋白微生物得以繁殖，提高成品飼料中氨基酸及蛋白質含量的過程，主要工藝流程如圖4所示。該工藝簡單，機械化程度高，生產出的成品蛋白飼料可替代傳統的大豆、魚粉等蛋白飼料，產品附加值高，對餐廚垃圾資源化利用高；但從食品安全性角度來講，餐廚廢棄物制備蛋白飼料技術上存在蛋白同源性問題，可能會引發安全隱患[6]，對動物及人類的生命安全造成威脅。

2 結語

近年來，餐廚垃圾的有效處置問題得到了社會及民眾的廣泛關注，我國多數城市深刻認識到餐廚垃圾對城市環境和居民日常生活帶來的危害，開始逐步探尋對餐廚垃圾進行資源化利用的方法。北京、上海、杭州等城市設置餐廚垃圾分類收集點，并出臺《餐廚垃圾管理辦法》等相關政策法規[7]，但大多數城市監管方法仍未制定，有關餐廚垃圾資源回收處置的技術也缺少相應標準。

餐廚垃圾的處理可以簡單概括為源頭減量、分類收集、資源化利用三步走，政府為餐廚垃圾的處理提供政策保障，完善各項法律法規，積極推動餐廚垃圾的循環再利用，同時不斷開發餐廚廢棄物新處理工藝，因地制宜尋找適合自己的處理模式和方法。目前我國餐廚垃圾處置仍處于初始階段，政府應在出臺相應政策規范的同時積極扶持餐廚垃圾處理產業，還要加強后續監管，構建健全的餐廚垃圾處理模式，同時綜合已有技術逐步嘗試新的模式方法，開發新技術，最終達到餐廚垃圾減量化、資源化和無害化的目的。

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關鍵詞：陜西省；農村；生活垃圾；處置

中圖分類號 X799.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）24-0077-03

Study on the Treatment of Rural Household Solid Wastes in Shaanxi Province

Bai Zhao1 et al.

（1Shaanxi provincial Environmental Monitoring Center Station，Xi'an 710054，China ）

Abstract：The rural household garbage in Shaanxi Province is mainly based on sanitary landfill，but landfill leachate disposal is lagging behind，which may cause great potential safety hazard to the surrounding soil and groundwater. Especially in the areas with abundant rainfall or the areas of drought ecological fragile areas，if disposed of improperly，it may cause irreversible ecological damage. In this paper，through the analysis of different pollutants in the domestic different incineration furnace，incineration flue gas treatment process，and the actual situation in rural areas，the best control technology suitable for rural garbage incineration was established.

Key words：Shaanxi Province；Rural；Household solid wastes；Disposal

1 前言

近年來，隨著陜西省城市生活垃圾收集運輸及處置體系的逐步完善，其城市生活垃圾已基本達到無害化處置。2015年陜西省城市生活垃圾清運量已達503.15萬t，全省現有城市生活垃圾無害化處理廠17座，城市生活垃圾無害化處理率為98.07%[1]。與之相比，農村生活垃圾由于受到基礎設施及地方監管等各方面因素的制約，收集處置相對滯后。

隨著國家對農村環保工作的逐步重視，陜西省的農村環境面貌也得以改善。2012―2014年陜西省被財政部和環境保護部確定為全國農村環境連片整治示范省。全省43個縣區率先開展農村環境連片整治工作，縣級生活垃圾收運體系逐步建立，一批生活垃圾填埋場開工建設[2]。2015年陜西省縣城生活垃圾清運量為263.3萬t，生活垃圾填埋場已達80座，日填埋能力為10 023t[1]。

2 處置現狀

對于農村生活垃圾，在不考慮土地成本及后期維護費用的前提下，其建設成本及運行成本相對較低，且垃圾填埋操作簡單，處理對象要求低。所以目前陜西省農村生活垃圾處置仍以衛生填埋或簡易安全填埋為主。隨著縣級生活垃圾處理場相繼投入運行，環境問題也凸顯出來。

農村生活垃圾的主要以無機物和有機物組成。其中，有機物占到垃圾總量的38.44%，有害垃圾占到垃圾總量的1.73%[3]。由于有機物含水率高，能產生大量的垃圾滲濾液，同時有害物質通過淋洗及化學反應，部分進入了垃圾滲濾液中，導致垃圾滲濾液成分復雜，COD和氨氮含量濃度高、重金屬種類多，處理難度大，處理成本高[4]。

陜西南部地區屬亞熱帶氣候，年均降水量為839.56mm[5]。大量的降水將大大增加垃圾滲濾液的產生量。陜西北部地區屬于干旱性生態脆弱區，地下水及土壤受到污染將嚴重影響該地區的生態系統。目前，由于受到資金及技術等條件的限制，縣級垃圾填埋場的垃圾滲濾液處置還相對滯后，大量的垃圾滲濾液將對其周邊的地下水、土壤帶來極大的安全隱患。此外，生活垃圾長期在地下厭氧環境中易生成CH4可燃氣體和NH3、H2S、等惡臭氣體，能造成周邊生態污染及火災。

3 工藝比選

與垃圾填埋處置相比，垃圾焚燒處置具有占地少，減量化顯著，處置周期短，熱能二次利用等優點。目前，多數發達國家生活垃圾焚燒處理所占的比重較大。其中，日本垃圾焚燒率已達85%；丹麥的城市垃圾焚燒率已達75%[6]。我國的垃圾焚燒起步較晚。由于受到經濟因素制約，我國的垃圾焚燒處置主要集中在東部發達省份。主要是由于（1）生活垃圾成分復雜，垃圾熱值不穩地，需要添加輔助燃燒，造成運行成本的增加。（2）焚燒處理設備投資和運行費用高，廢氣處置工藝復雜。

對于農村生活垃圾進行焚燒處置，首先需要保證熱值穩定。由于農村生活垃圾分散，垃圾產生量不大，且回收利用能產生社會效益。可通過人工初步分揀的方式，將垃圾分為可焚燒、可堆肥、可回用、有害物質4類。這樣即可減少垃圾量，又可減少垃圾中的水分及有害物質，為后續尾氣處理降低成本。其次，選用合適的焚燒爐及尾氣治理系統，可以減少焚燒的運行成本及尾氣中有害物質的含量。

4 污染控制

4.1 焚燒爐選型 目前，國內技術比較成熟的生活垃圾焚燒爐爐型主要有機械爐排爐、流化床焚燒爐、回轉窯焚燒爐、熱解焚燒爐4類。由于受到資金及人員等方面的限制，農村生活垃圾焚燒的爐型選擇應區別于傳統城市生活垃圾焚燒工藝。農村生活垃圾焚燒系統應具有投資及運行成本低，操作簡單，維護方便等特點。

機械爐排爐是最常用、適用性最好的城市生活垃圾焚燒爐型，它通過垃圾在連續滾動的爐排上進行層狀燃燒。但其造價及運行費用高，操作及維護要求較高，主要用于大型城市生活垃圾焚燒工藝。流化床焚燒爐是將石英砂加熱后與破碎成顆粒狀的垃圾混合后快速燃燒。它具有燃燒溫度較低，燃燒效率高等特點，但其對垃圾的熱值及破碎分選均有嚴格的要求，運行及維護的技術要求較高，且需要加煤助燃才能保證其正常運行。常用于日處理垃圾500t以下的中型垃圾焚燒工藝。回轉窯焚燒爐是垃圾通過爐體旋轉在重力的作用下不斷進行攪拌燃燒。該爐型對垃圾適應性強，可進行高溫燃燒。但續傳動裝置復雜，燃料消耗大，運行費用及維修費用較高，主要用于中型垃圾焚燒工藝及危險廢物的焚燒處置[7]。

與前3種爐型相比，熱解焚燒爐具有運行成本低、操作簡單等特點。傳統的焚燒工藝使用過剩空氣，不僅帶來大量的粉塵，而且增加除塵負荷，同時使動力消耗增加。由于焚燒廢氣中可燃成分極少，二燃室要添加大量的輔助燃料來維持850℃以上的高溫狀態，同時產生大量的NOx。熱解焚燒爐采用缺氧-好氧的處置工藝。垃圾進入熱解氣化爐，在缺氧的環境中受熱裂解，垃圾中可揮發性物質于高溫缺氧狀態下從固體物中分解揮發出來大量有機氣體。這些熱解氣再進入二燃室，與氧氣充分混合后燃燒。在此過程中，由于空氣的使用量減少，灰塵產生量降低，使得鼓風機及除塵器的耗電量大大減少。同時，由于熱解氣中含有大量的CO、CH4等可燃氣體，使二燃室只需添加少量的輔助燃料即可維持在850℃以上的高溫狀態，且廢氣中NOx含量減少，從而大大降低了運行成本。

根據《生活垃圾焚燒控制標準》[8]及《生活垃圾焚燒處置工程技術規范》[9]（CJJ90-2009）對焚燒爐的技術要求，熱解焚燒爐可通過控制引風量及鼓風量，使整個系統處于一個微負壓狀態。根據燃燒工況參數調節燃燒供風量，實現熱解氣化爐和二燃室空氣量的自動控制。確保二次燃燒室內溫度達到950℃以上，煙氣在此溫度停留時間2s以上，消除煙氣中二f英、焦油等有害物質的生成。此外，熱解氣化爐中殘留下來的可燃性固定碳可在爐床長時間停留，逐步轉化成CO或CO2，使殘渣具有較低的熱灼減率。

4.2 尾氣處置工藝 根據《生活垃圾焚燒控制標準》[8]要求，應采取有效手段控制煙氣中的顆粒物、重金屬、酸性氧化物、氮氧化物及二f英的排放量。

（1）酸性氣體去除―半干法除酸。垃圾焚燒過程中產生的酸性氣體主要是HCl、HF、NOX及SO2。除酸原理是利用堿性物質作為吸收劑去除煙氣中的酸性氣態物質。酸性氣體凈化工藝可分為濕法、干法及半干法3種。濕法除酸法處置效率高，但會產生液態生成物，需要進一步處理。液態生成物的處理工藝復雜，投資及運行費用較高。干法脫酸反應產物為固態，可直接進行最終處理，但其去除效率較低。所以，目前常選用半干法脫酸工藝。該工藝介于濕法及干法脫酸之間，其酸性污染物去除率較高且產生固態產物，可直接去除。但其自動化控制要求較高，需要設備進行二次調試。

（2）顆粒物去除―袋式除塵器。目前，焚燒煙氣常使用袋式除塵器或電除塵器進行顆粒物的除去。根據《生活垃圾焚燒處置工程技術規范》[9]要求，生活垃圾焚燒煙氣必須設置布袋除塵器。主要是由于（一），生活垃圾中含有Cl元素，在高溫焚燒條件下能生成次氯酸或氯酸，它能腐蝕電除塵器的金屬元件，而袋式除塵器中的布袋通常使用尼龍原料，具有較好的抗腐蝕性。（二），與電除塵器相比，布袋除塵器壽命較長、設備占地小、投資及運行成本低、操作簡單，可有效保證除塵效率。（三），布袋除塵器不受粉塵比電阻影響，不受負荷影響等特點[10]。此外，發達國家在生活垃圾除塵方面也基本采用袋式除塵器。

（3）重金屬去除―活性炭吸附+袋式除塵器。焚燒煙氣中的重金屬以氣態或吸附態的形式存在，吸附態及部分氣態重金屬在煙氣降溫過程中凝結，可隨顆粒物一起被除塵器去除。仍以氣態形式存在重金屬，需加入活性炭噴射或使用帶有活性炭布袋的袋式除塵器

（4）氮氧化物去除―SNCR脫硝。現有煙氣中NOx脫除工藝主要有選擇性催化還原法（SCR）及選擇性非催化還原法（SNCR）。雖然從處置效率來看，SCR優于SNCR。但SCR成本高，需消耗能多能耗，催化劑最終失活以后為危險廢物，可能帶來二次污染。應選用SNCR處置工藝。目前，SNCR在國內外焚燒煙氣NOx脫除系統中應用最為廣泛，歐盟和美國環保局均推薦垃圾焚燒煙氣脫硝工藝采用該技術[11]。

（5）二f英控制―極冷塔+活性炭+袋式除塵器。二f英類化合物是一種強致癌性持久性有機污染物，它是焚燒煙氣重要控制指標。二f英主要以氣態及吸附態的形式存在于煙氣中。對于小型焚燒爐應減少二f英類在氣相中的比例，同時提高飛灰的去除效率是控制二f英排放的重要指標[12]。由于二f英的生成溫度在200～600℃，煙氣在降溫過程中應盡量減少在該溫度區域的停留時間，所以在二燃室出口處需加設極冷塔，以減少二f英二次合成。此外，由于二f英為微量有機化合物，即使在焚燒爐中完全分解，在后期降溫過程中仍然有少量的二f英產生。需要在袋式除塵器前加入活性炭噴射工藝對其加以去除。

5 結論

綜上所述，農村生活垃圾填埋由于受到資金及技術等條件的限制，縣級以下垃圾填埋場的垃圾滲濾液處置相對滯后，周邊土壤及地下水存在很大的安全隱患。特別是雨量豐富的地區及干旱生態脆弱區，不適合進行垃圾填埋處理。應選用生活垃圾焚燒處理工藝。農村生活垃圾焚燒系統應具有投資及運行成本低，操作簡單，維護方便等特點，同時應保證煙氣排放達標，建議選用以下處置工藝：熱解氣化爐+二燃室+急冷塔+半干法脫酸（消石灰噴射）+SNCR脫硝+活性炭噴射+布袋除塵器+活性炭吸附。

參考文獻

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[2]陜西省人民政府辦公廳關于印發2012―2014年農村環境連片整治示范工作方案的通知陜政辦發〔2012〕78號[Z].2012.

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[11]劉輝、向怡.某垃圾焚燒廠煙氣凈化工藝選擇分析研究[J].環境科學與管理，2016，4：101-104