摘要：生活垃圾焚烧前后处理系统，是生活垃圾发电厂的重要组成部分，也是工程设计及设备选型的重点和难点，结合工程设计中的学习和实践，简要介绍了国内垃圾焚烧发电厂中的前后处理工艺，并对国内主要使用设备进行了简单的分析和选择；通过对目前主要烟气净化技术特点的介绍与分析，以有助于在实际工程中更好地选择烟气净化技术；并简要介绍了灰渣、飞灰、渗沥液处理及利用的主要途径。
关键词：固体废弃物；炉渣；飞灰；重金属
引言：相对于原传统、粗放的填埋方式，采用焚烧发电实现对垃圾的减量化、无害化、资源化处理，已成为目前国内许多大城解决“垃圾围城”问题的首选途径。“十二五”期间，我国垃圾焚烧发电设施建设处于高速发展期，截至2015年底，我国已投运的垃圾焚烧发电厂数量已由“十一五”末期的100座左右增加至224座，总焚烧规模从“十一五”末期不到8×104t/d增加至2.078×105t/d，占垃圾处理能力的比例由2010年的不到20%提升至超过40%。预计“十三五”期间，垃圾焚烧处理能力会进一步增长，并成为我国垃圾处理方式的主流。
1焚烧系统概述
由地磅称重后的垃圾经卸料大厅进入垃圾仓，垃圾在垃圾仓停留5-7d，其间经抓斗充分混合搅拌均质化后，送入垃圾料斗。垃圾沿垃圾溜槽下落到给料机，给料机将垃圾推送至炉排上。垃圾在炉排上滑动、翻动的过程中受到炉排下部的高温一次风干燥及炉内辐射热，然后着火燃烧产生高温烟气。高温烟气在850℃以上温度停留2s后进入余热锅炉，经过余热锅炉换热后，进入半干式旋转雾化反应塔，消石灰、活性炭喷射吸附，布袋除尘器等烟气净化系统进行脱硫脱硝、除尘处理，处理后的洁净的烟气通过引风机排入烟囱。从焚烧炉出渣口排出的炉渣经出渣机冷却后送入炉渣贮坑中。飞灰则因为含有较多的重金属，而被作为危险品固化后送入填埋厂做最终的处置。
2垃圾焚烧发电厂固体废弃物处理
2.1飞灰处理工艺
鉴于飞灰重金属的危害，垃圾发电厂的飞灰须经特别处理后方能最终处置。飞灰处理一般叫做稳定化或固化处理。稳定化处理是指添加一些特种化学品，使灰中的可溶有害的重金属被氧化或还原解毒、转化为难于浸出的稳定形态。固化是通过加胶结固化基材将灰用颗粒包容隔离，形成强度适宜，抗渗性能良好的固化体。国内在飞灰的固化处理工艺研究刚起步，实验数据和运行经验都很少，对各地不同垃圾飞灰也缺乏分析和比较，所以目前多采用以水泥固化，填埋场作最终处理。水泥固化的工艺过程如下：飞灰从焚烧系统布袋除尘器和脱酸塔出口收集，由埋刮板输送机输送至固化处理车间，由飞灰仓贮存，经飞灰仓下的螺旋输送机和斗提机把飞灰送到配料机，经计量，送到搅拌机。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时水泥经散装水泥输送车用气力输送，把水泥送到水泥仓，再经螺旋输送机送到配料机，以一定的比例，送到搅拌机内。另外螯合剂经稀释后按一定比例也要加入配料机中，三者经搅拌后的水泥浆经压砖机压制成为水泥砖，经皮带运输机送到固化块固化晒场，经72小时固化后送到填埋场填埋。为了防止飞灰的飞扬对环境的影响，在飞灰固化车间可设置除尘装置，在料仓上部都设有仓顶除尘器，房间内所有的抽风管都装过滤器或过滤网。飞灰的固化除水泥螯合固化处理外，在国外也常选用比较成熟的、新型的有机高分子固化剂，而不再掺加水泥的情况。其基本原理是利用螯合剂高分子长链上的二硫代羧基官能团以离子键和共价键的形式牢固捕集灰中的重金属离子，生成一种空间网状结构的稳定的高分子螯合物，该螯合物能耐酸、碱及耐环境应变等良好性能。由于飞灰中的成份不一样，为了提高飞灰中金属的捕获率，增加螯合物的稳定性，要选择合适的螯合稳定固化剂。用螯合剂固化和水泥螯合固化二者相比，螯合剂固化块的体积小，最终处置填埋场的量也可减少，但螯合剂的价格比水泥要贵很多，运行费用高，且水泥螯合固化处理更加稳定，目前国内水泥螯合固化处理应用较多。
2.2颗粒物去除工艺
颗粒物去除主要有电除尘器和布袋除尘器，但是，随着环保要求的日益严格，电除尘器不仅不能满足脱除有机物（二恶英等）、重金属的需要，同时也不能满足粉尘排放的要求，所以，现在已基本不再采用电除尘器作为焚烧垃圾厂的粉尘处理装置。国家标准GB18485—2001中明确规定生活垃圾焚烧炉除尘装置必须采用布袋除尘器。袋式除尘器同时兼有二次酸气清除的功能，上游的酸气清除设备中部分未反应的碱性物附着在滤袋上，在烟气通过时再次和酸气反应。综合以上分析，结合《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485—2001），脱酸除尘工艺组合有以下三种形式：湿式反应塔+袋式除尘器、半干式反应塔+袋式除尘器、干式反应塔+袋式除尘器。
2.3炉渣处理工艺
焚烧发电模式处理垃圾之所以受到认可，就在于这种方式可以实现垃圾的无害化、减量化处理和资源化利用，而一个垃圾焚烧发电项目其处理效果是否真正称得上无害化、减量化和资源化，重要的评判标准之一就是该项目的灰渣处理。废弃物垃圾进入垃圾焚烧发电厂进行处理，处理产生的飞灰和炉渣等废弃物再次得到资源化利用，这样的生产处理过程才能称其为循坏经济。目前国际上灰渣的资源化利用途径主要有：①石油沥青路面的替代骨料；②水泥/混凝土的替代骨料；③填埋场覆盖材料；④路堤、路基等的填充材料等。炉渣的综合利用，既有效利用了资源，同时也可减少炉渣填埋造成的运行成本的增加和占用填埋场地。
结语：目前，城生活垃圾已成为世界各国共同面临的难题，以往主要采用填埋的方式处理。但随着科技及民众认知的进步，以及城发展造成的建设用地减少，各国已经不再仅仅考虑如何销毁或减少垃圾，而是考虑“变废为宝”，将垃圾作为资源，重新服务于社会。垃圾焚烧发电厂也应运而生，与其他垃圾处理工艺相比，它具有减量效果好、污染少、产电量高等优点。本文主要分析了它在政策及技术上的可行性。目前，我国的垃圾焚烧发电事业尚处于起步阶段，虽有不少大中型城市开始应用该技术，但总体而言发展仍较缓慢，尚有很多技术需要完善，这将是未来城市生活垃圾治理研究的热点。目前，它已经衍生出城市生活垃圾熔融技术、特殊污染物质净化技术、城市生活垃圾高效发电技术等新兴技术。随着技术的逐步成熟，政策的逐渐完善，城市生活垃圾焚烧发电的前景将更加广阔。
论文作者:杨德凯,徐钟川
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/18
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