摘要：本文介紹了焚燒技術(shù)在固體廢物處置方面的應(yīng)用現(xiàn)狀，并就固體廢物焚燒過程中存在的污染因素提出了相應(yīng)的防治措施。

關(guān)鍵詞：固體廢物;焚燒技術(shù);環(huán)境保護

一、引言

焚燒處理是將固體廢物作為固體燃燒送入爐膛內(nèi)燃燒，在800-1000℃的高溫條件下，固體廢物的可燃組分與空氣中的氧進行劇烈的化學(xué)反應(yīng)，釋放出熱量并轉(zhuǎn)化為高溫的燃燒氣和少量性質(zhì)穩(wěn)定的固定殘渣，從而使固體廢物減容并穩(wěn)定。當固體廢物有足夠的熱值時，它就能靠自身的能量維持自用，性質(zhì)穩(wěn)定的殘渣可直接填埋處置。經(jīng)過焚燒處理，固體廢物中的細菌、病毒能被徹底消滅，各種惡臭氣體得到高溫分解，煙氣中的有害氣體經(jīng)處理達標后排放。因此，可以說焚燒處理是顯示固體廢物無害化、減量化和資源化的最有效的手段之一。

二、焚燒技術(shù)優(yōu)勢及發(fā)展狀況

幾乎所有的有機固體廢物都可以用焚燒法處理，對于可燃性的無機固體廢物也可用焚燒法處理，如煤矸石。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(zhì)，最好采用焚燒法處理。某些特定的有機性固體廢物只適合于用焚燒法處理，如醫(yī)院帶菌性廢棄物，石油化工廠和塑料廠的含毒性中間副產(chǎn)品和焦狀廢渣。對于多氯聯(lián)苯等高濃、高穩(wěn)定性物質(zhì)，目前最適宜的處理方法就是高溫焚燒法。

爐排爐是國外城市生活垃圾焚燒廠的主要爐型，技術(shù)成熟，適應(yīng)性強。對于我國城市生活垃圾焚燒也同樣適用，特別是大型生活垃圾焚燒廠，爐排爐應(yīng)該是首選爐型;對于小型垃圾焚燒廠，組合式焚燒系統(tǒng)(Modular system)也具有廣泛的適應(yīng)性。流化床焚燒爐在我國燃煤特別是低熱值煤方面具有良好的技術(shù)和經(jīng)驗，作為焚燒經(jīng)過分選處理的垃圾衍生燃料(RDF)的主要方向。需要說明的是，在強調(diào)垃圾焚燒的同事要更重視生活垃圾的分類收集，垃圾焚燒處理應(yīng)主要適合于可燃垃圾，對于無機物含量較高、熱值較低，需要添加輔助燃料才能燃燒的生活垃圾具有一定局限性。

焚燒處理與其他固體廢物處理處置方法比較，有以下獨特的優(yōu)點：(1)消毒徹底。(2)減容效果好。(3)有利于實現(xiàn)固體廢物資源化。(4)處理效率高。(5)不受氣候影響。

三、焚燒煙氣處理方式

可燃燒的固體廢物基本上是有機物，由大量的碳、氫、氧元素組成，有些還含有氮、硫、磷和鹵素等元素。這些元素在燃燒過程中與空氣中的氧起反應(yīng)，生成各種氧化物或部分元素的氫化物，如二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫、氟化氫或四氟化碳、氯化氫等。

煙氣處理最主要的處理煙塵、酸性氣體(HCL、NOX和SO2等)、二噁英和重金屬。代表性的處理工藝為：干法+除塵器、干法+除塵器+濕法、干法+除塵器+濕法+脫氮塔。

干法是指在除塵器前的煙道或者反應(yīng)塔中噴入消石灰等堿性藥劑粉末，使其和煙氣中的HCL、SO2產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而變成NaCl、CaCl2和Na2SO3，CaSO3等顆粒，而這些顆粒將被除塵器出去。濕法是將堿性藥劑噴入到濕式洗滌塔內(nèi)，在將煙氣冷卻到飽和溫度的過程中，HCL、NO2、SO2和堿性藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而變成NaCl、NaNO2、Na2SO3等。半干法是將消石灰等堿性藥劑粉末調(diào)制成漿，再噴入到反應(yīng)塔中的除酸法。一般在除去HCl的同時，會自動除去SO2。

城市生活垃圾焚燒廠中除塵器采用靜電除塵器、袋式除塵器和少量多管離心除塵器等。

四、固體廢物焚燒過程中的污染防控

(一) 氮氧化物

除燃料中的氮化合物外，燃燒溫度過高會生成大量氮氧化物。因此為降低其排放，一般采用以下方法：

1、燃燒控制法。一般是通過低氧濃度燃燒，控制NOx的產(chǎn)生，但要注意氧的濃度過低時，易引起不完全燃燒，產(chǎn)生CO進而產(chǎn)生二噁英。因此，需應(yīng)用高水平的自動燃燒控制技術(shù)來抑制NOx的產(chǎn)生。除應(yīng)控制燃燒溫度外，一般需要采用加氨催化脫氮裝置。

2、無觸媒脫氮法。將尿素或氨水噴入焚燒爐內(nèi)分解NOx，本法去除效率約30%，但噴入尿素過多時，會產(chǎn)生氯化氨，煙囪的煙氣會變紫。

3、觸媒脫氮法。在觸媒表面有氨氣存在的條件下，將NOx還原成氮氣。由于前段煙氣處理的需要，煙氣溫度較低，所以一般使用200℃左右的低溫觸媒。

4、天然氣再燒法。在焚燒爐一次燃燒室內(nèi)出口噴入天然氣，形成還原性氣氛，除去NOx之后，再噴入二次空氣將未燃煙氣完全燃燒。本方法在除去NOx的同時，也有出去CO的效果。

(二)二噁英

控制二噁英產(chǎn)生的最有效的方法是“3T”法：

溫度：保持爐內(nèi)溫度800℃以上，最佳溫度為850-950℃，將二噁英在爐內(nèi)完全分解;

時間：保證足夠的爐內(nèi)高溫停留時間，一般要求1-2s以上

渦流：優(yōu)化爐型和二次空氣的噴入方法，充分混合和攪拌煙氣達到完全燃燒。另外，在煙氣處理過程中，盡量縮短250-800℃溫度的停留時間，降低除塵器前的煙氣溫度，避免二噁英再次產(chǎn)生。對已產(chǎn)生的二噁英可采取如下處理措施：噴入粉末活性材料吸收二噁英;設(shè)置觸媒裝置(分解器)分解二噁英;設(shè)置活性炭吸收二噁英。

(三)惡臭

在焚燒過程中常會產(chǎn)生惡臭。惡臭物質(zhì)也是未完全燃燒的有機物，多為有機硫化物或氮化物。

為了防止惡臭的產(chǎn)生，常在二次燃燒室中利用輔助燃料將溫度提高到1000℃，使惡臭物直接燃燒，可利用催化劑在150-400℃下進行催化燃燒，也可用水或酸、堿吸收惡臭物質(zhì)，用活性炭、分子篩等吸附廢氣中的惡臭，用含有微生物的土粒等多孔物做吸附劑，讓微生物分解惡臭物質(zhì)，將氣體冷卻，使惡臭物冷凝成液體而與氣體分離。在上述方法中以燃燒法凈化效果最好，沒有二次污染，也不存在進一步處理廢液或廢固體的問題。

(四)煤煙的產(chǎn)生與防治

固體廢物焚燒時會產(chǎn)生煤煙，煤煙是由碳氫燃料的脫氫、聚合或縮合而生成的。各類碳氫化物發(fā)煙的傾向與組分中碳原子數(shù)與氫原子數(shù)的比值有關(guān)，一般比值小的發(fā)煙傾向小。例如萘系、苯系、二烯烴、烯烴、烷烴，含氧碳氫化合物的發(fā)煙傾向依次變小。醇類、醚類等含氧碳氫化合物焚燒時很少發(fā)煙。在廢物焚燒減容及無害化時，由于量的變化，不可避免地會發(fā)生煤煙，且在煙道中凝集變大，由于煙道溫度及氧濃度都較低，煙煤一旦形成再將其燃燒掉是很困難的。為了防止煤煙的生成，應(yīng)在其尚未凝集成大塊之前，增加氧氣濃度、提高溫度、加速煤煙的燃燒速度。通常燃燒用氧由空氣供給，受到空氣組成的限制，因此在燃燒過程中通常通入二次空氣以提高氧的濃度、利用輔助燃料的燃燒提高溫度，可以防止煤煙的生成。此外，物料與空氣的均勻混合也很重要，燃燒室太小，混合氣體停留時間短也會產(chǎn)生煤煙。因此選擇最合適的焚燒條件，恰當?shù)臓t膛尺寸和形狀，是進行焚燒的必要條件。

(五)殘渣

垃圾焚燒后產(chǎn)生的灰渣大部分為非晶質(zhì)的玻璃態(tài)物質(zhì)，包括礦物類如玻璃、金屬。焚燒過程中產(chǎn)生兩類灰：一類為飛灰，這部分主要在煙氣處理過程中收集;另一類為底灰，這部分顆粒相對較大，主要收集于爐排或爐床。飛灰的數(shù)量一般占總灰量的5%-15%。根據(jù)美國環(huán)保署(EPA)統(tǒng)計，總灰渣量一般為焚燒垃圾濕重的15%-35%，體積為5%-15%

焚燒過程中產(chǎn)生的爐渣，一般為無機物質(zhì)，它們主要是金屬的氧化物、氫氧化物和碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽以及硅酸鹽。大量的爐渣特別是其中含有重金屬化合物的爐渣，對環(huán)境會造成很多危害。許多國家對焚燒殘渣都進行填埋或固化填埋的處理。

小結(jié)：焚燒技術(shù)是處理城市固體廢物很有效的方法之一，但是在實際應(yīng)用中如不加以防控，固體廢物的焚燒會對環(huán)境帶來二次污染，對環(huán)境帶來更加嚴重的破壞。

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