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生活垃圾焚烧技术十问十答(2019版)

“生活垃圾焚烧技术十问十答”自2015年发布后,受到了业内的广泛欢迎和大量引用,对发展我国生活垃圾焚烧技术起到了积极作用,现根据近几年的研究和实践对原文进行全面修订后重新发布,诚请批评指正。

上海老港固废基地

1、垃圾焚烧技术的主要特点?

一是项目用地省。同样的垃圾处理量,垃圾焚烧厂需要的用地面积仅为垃圾卫生填埋场的十分之一左右。

二是处理速度快。垃圾在填埋场中约需10-30年才能完成分解,而垃圾焚烧只需2小时左右就能处理完毕。

三是减容效果好。同等量的垃圾通过填埋约可减容30%,通过堆肥约可减容60%,而通过焚烧约可减容90%,垃圾焚烧的减重效果也优于填埋和堆肥。

四是污染排放低。据德国权威环境研究机构研测,如采用同样严格的欧盟污染控制标准,垃圾焚烧产生的污染仅为垃圾卫生填埋的1/50左右;垃圾焚烧的二氧化碳减排效果也优于填埋和堆肥,焚烧1吨垃圾约相当于减排二氧化碳量300kg。

五是能源利用高。焚烧1吨垃圾约可发电上网300度,大约每5个家庭产生的生活垃圾,通过焚烧发电可满足1个家庭的日常用电需求。

综上所述,对于人口较密集、经济较发达、环保要求较高、土地资源较紧缺的大中城市,应优先选择垃圾焚烧方式。

2、垃圾分类是否垃圾焚烧的前提?

从焚烧技术原理分析,尽管垃圾分类有利于垃圾焚烧,但它并不是垃圾焚烧的必要条件。

实际上,焚烧技术是一种能够适应处理混合垃圾的典型技术,目前世界上大部分采用垃圾焚烧的城市并没有做到也没有必要做到垃圾完全分类。

但垃圾分类是垃圾焚烧的充分条件,因为垃圾分类能助力焚烧处理做得更好,可起到减量(减少垃圾处理量)、减排(减少污染排放量)、提质(改善燃烧工况)、提效(提高发电效率)等作用。

因此,垃圾分类是垃圾焚烧的充分条件,但它并不是垃圾焚烧的必要条件,我们不能简单的认为垃圾分类是垃圾焚烧的前提。

3、垃圾焚烧厂的建设要求?

一是保证使用时间。每条垃圾焚烧生产线的年运行时间在8000小时以上,垃圾焚烧系统的设计服务期限不低于30年。

二是保证高效处理。垃圾池有效容积按5-7天的额定垃圾焚烧量确定,并在垃圾池内设置垃圾渗滤液收集设施。

三是保证充分燃烧。二次燃烧室内的烟气在不低于850℃的条件下滞留时间不小于2秒,焚烧炉渣热灼减率控制在3%以内。

四是净化焚烧烟气。设置袋式除尘器,以有效去除焚烧烟气中的粉尘污染物;设置干法、半干法、湿法等组合处理工艺,以有效去除氯化氢、氟化氢、硫氧化物、氮氧化物等酸性污染物。

五是严控二噁英排放。包括:控制二次燃烧室内烟气温度和停留时间,减少烟气在200℃-500℃温度区的滞留时间,设置活性炭粉吸附喷入装置等。

4、垃圾焚烧厂的监管要求?

一是定期监控垃圾池中的垃圾贮存量和渗滤液液位,并确保渗滤液经处理后达标排放。

二是在垃圾焚烧厂安装自动监控设备,监控指标至少包括烟气中一氧化碳、颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢浓度和炉膛内焚烧温度等6项指标和烟气参数。

三是在公众方便查看的显著位置树立显示屏,向社会自动显示、实时公开在线监控指标。

四是自动监控系统与生态环境等部门联网,实现数据的实时传输,以方便生态环境等部门的执法监管。

五是对垃圾焚烧产生的飞灰和炉渣按照相关规定和标准要求,分别进行处理处置和资源化利用。

六是在各工艺环节采取切实有效的臭气控制措施,并在相关位置设置除臭系统,确保厂区无明显异味。

七是在垃圾贮坑、污水及渗滤液收集池、地下建筑物和生产控制室等沼气易聚集场所,加强日常监测监管,确保安全生产。

总之,要按照行业标准《生活垃圾焚烧厂运行监管标准》规定的各项要求,对垃圾焚烧厂实施全过程和全方位的运行监管,并对发现问题的整改情况进行跟踪。

5、如何控制烟气排放?

一要通过计算机控制系统实现垃圾焚烧、热能利用、烟气处理等过程的高度自动化。

二要控制设定的燃烧条件(二次燃烧室温度高于850℃、烟气停留时间大于2秒等),保证焚烧系统在额定工况下运行,使原始排放物浓度降到最低、二噁英等污染物得以彻底分解。

三要采用炉内脱硝、脱酸、活性炭吸附重金属及二噁英、布袋除尘器拦截过滤以及低温再脱硝等组合工艺,确保垃圾焚烧厂烟气污染排放达到规定标准要求。

四要按照生态环境部门“装、树、联”的要求,安装自动在线监控设备实时监控每条焚烧线的烟气排放指标,并接受相关政府部门、第三方机构和公众的监管。

6、如何控制恶臭排放?

一是采用密闭性好、可自动装卸、车况干净整洁的压缩式运输车运输垃圾。

二是在垃圾卸料大厅出入口设置空气幕和封闭通道,并在垃圾运输车卸料前后关闭电动卸料门。

三是垃圾池采用密闭式结构,在垃圾池上方设置吸风口,将恶臭气体作为二次燃烧空气引至焚烧炉内高温分解,并保持垃圾池和卸料大厅处于负压状态。

四是设置备用的活性炭废气净化设施,在全厂停炉检修期间,垃圾池内臭气须经活性炭废气净化设施处理达标后排放。

五是渗滤液处理系统设置为密闭结构,并在顶部设导气管,将产生的沼气和臭气通过火炬系统安全排放,或通过导气管导入焚烧厂垃圾池。

7、如何控制二噁英排放?

所谓二噁英,实际上是二噁英类的一个简称,指的是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类,共210种有机化合物,但其中只有极少数种类被认为具有毒性。

二噁英并不是垃圾焚烧厂特有的公害,它是一种有机物与氯一起加热就会产生的化合物,是一种比较普遍的化学现象。二噁英在空气、土壤、水和食物中都能发现,垃圾中也含有一定量的二噁英,日本、英国的研究表明,膳食摄入占人体二噁英摄入总量的98%以上,通过呼吸途径摄入不足1%。

垃圾焚烧厂控制二噁英排放,主要采用成熟可靠的“3T+净化”技术,一是保持二次燃烧室内烟气温度大于850度,并控制烟气在二次燃烧室内停留2秒以上,使二噁英得到完全分解;二是通过最先进的烟气组合净化系统,将单位二噁英浓度控制在0.1纳克以内,达到国际上最严格的排放标准。

事实上,自现代垃圾焚烧技术诞生130多年来,平均每10年就有一个重大的技术突破,进入21世纪以来的重大技术进步,主要是二噁英的高效处理技术得到了极大的实质性提升,从国内外实践经验来看,通过技术进步和标准提升,垃圾焚烧二噁英排放削减率可超过99%,现在大部分高比例采用垃圾焚烧的发达国家,垃圾焚烧厂对自然界二噁英排放总量的贡献率都低于1%。

由上可见,现代化大型垃圾焚烧设施是二噁英的消减器,而不是发生器,垃圾焚烧厂二噁英排放可知、可防、可控,但不可恐。

8、如何处置炉渣和飞灰?

炉渣主要为生活垃圾焚烧后的残余物,其产生量视垃圾成分而定,其主要成分为氧化锰(MnO)、二氧化硅(SiO2)、氧化钙(CaO)、三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二铁(Fe2O3)、废金属,以及少量未燃尽的有机物等。垃圾焚烧产生的炉渣经过高温无害化处理,再经过磁选等分离出废铁等废旧金属后,可对炉渣进行综合利用,如用于制作免烧砖,或用于道路垫层、填埋场中间覆盖材料等,不能综合利用部分可送至卫生填埋场填埋。

飞灰属于危险废物,必须单独收集,不得与生活垃圾、焚烧炉渣等混合,也不得与其他危险废物混合。垃圾焚烧飞灰不得在厂区长期储存,不得进行简易处置,不得随意外运排放,而必须先在厂区内进行稳定化处理,并经浸出毒性试验合格后,方可使用专用的密闭运输车送至指定的安全填埋场或独立单元的卫生填埋场填埋处置。条件允许时,也可采用符合标准要求的其它处理处置方法。

9、“邻避现象”的成因与化解?

引发“邻避现象”的原因很多,主要有以下几个方面:

一是部分设施标准较低、运营不善、污染超标,给公众造成不良印象和抵触心理;

二是部分项目选址过程不够公开、环境评价不够规范,运营阶段采用“选择性达标”方式;

三是房市价格攀升提高了公众对环境价值和环境质量的预期,同时公众对环境利益的自我维护意识日益加强;

四是缺乏透明公开的项目信息、平等有效的沟通机制和公平合理的补偿机制;

五是二噁英等污染被人为误导、人为放大,引起周边居民的恐慌,进而被利用后演变成有组织的群体性事件。

有效化解“邻避现象”,需要“德、赛、劳”三位先生。“德先生”是指民主,应在建设过程中听取更多人的意见和建议;“赛先生”是指科学,应通过宣传和参观等让公众客观认识垃圾焚烧技术;“劳先生”是指法治,公众有权利表达自己的意见,但表达方式应依法有序。

在公众对垃圾焚烧项目心存疑虑的当下,最有效的化解之道,莫过于是通过科学设计、精心建设、规范运行、严格监管,由政府主导、企业主体、公众参与,三方合力打造“技术先进、信息公开、操作透明、环境优美、真正达标”的“清洁垃圾焚烧厂”。事实胜于雄辩,如果在我们身边真实可信的“清洁垃圾焚烧厂”多了,公众对垃圾焚烧项目的种种疑虑就会逐步消除。

10、垃圾焚烧技术的发展方向?

一是更严格的烟气排放指标:

采用温度场成像与自动燃烧控制相结合的智能燃烧控制系统,以实现垃圾在炉膛内的充分稳定燃烧,使炉渣热灼减率小于3%,并大幅降低烟气污染物的源头产生量。

在目前国内垃圾焚烧厂采用的SNCR脱硝、干法/半干法脱酸、活性炭吸附去除二噁英及重金属、布袋除尘器去除粉尘的基础上,采用脱酸效率更高的湿法工艺,并增设全球最先进的SCR低温催化脱硝及分解二噁英的设施,以大幅降低民众最关心的二噁英及NOx等排放,确保垃圾焚烧厂内的各类污染物排放严于国家标准、优于欧盟标准。

二是更显著的能源利用效率:

采用烟气再循环技术,在高效节能的同时大幅削减NOx的产生量;采用SCR低温催化脱硝系统,在实现NOx和二噁英同步高效去除的同时,较高温催化剂的能量消耗减少50%以上。

大型垃圾焚烧厂的汽轮机排汽方式采用自然通风冷却塔冷却,较目前常用的强制通风冷却塔的能量消耗降低90%以上。

采用智能燃烧控制系统,并优化炉膛和锅炉设计,适度提高蒸汽参数,优先采用大型焚烧炉设备,可使单位垃圾发电量提高15%以上。

三是更先进的资源综合利用:

垃圾焚烧厂内污水经处理后循环利用,实现全厂污水“近零排放”。

支持多种固废高效协同处理,如协同处置市政污泥、医疗垃圾、餐厨沼渣、渗滤液浓水、一般工业垃圾等。

垃圾焚烧厂建设优先应用新型节能材料、环保材料、再生材料,焚烧炉渣用于生产建筑材料,实现资源综合利用。

四是更透明的企业运行情况:

建设数字化垃圾焚烧厂,在厂界内、工房内设置无死角的监测和监控站点,完全实现“装、树、联”要求,在线采集各项工况指标和污染物排放指标,并实时上传到政府部门指定网站,公众可实时查询,也可调阅过往数据。

实行无厂界的开放式管理方式,公众可通过预约到垃圾焚烧厂进行参观和查询。同时定期公布垃圾焚烧厂的管理情况和运行状况等,全面接受社会监督。

由政府部门委托第三方机构对垃圾焚烧厂运行实行驻厂监管,并结合定期检查和不定期抽查的机制,对运行管理水平进行综合考评。

五是更完善的公用服务设施:

建设社区服务中心和活动场所,如卫生服务部门、教育宣传中心、干洗中心、健身广场、露天足球场、露天篮球场和室内游泳池等。

设置补偿机制,可通过电价补贴、垃圾处理费补贴、免费提供热源、区域公共服务优先权等方式,由政府对一定区域的居民进行补偿。

由政府主导在垃圾焚烧厂周边建设主题公园,增加绿化覆盖率,降低污染物本底值,通过垃圾焚烧厂建设带动周边环境升级,大幅提高区域整体环境质量。

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