環(huán)保工作中的垃圾焚燒技術(shù)分析

萬統(tǒng)軍 劉甲大 黃現(xiàn)統(tǒng)

摘 要：環(huán)保工作是當(dāng)前時代背景下相當(dāng)重要的工作，加強環(huán)境保護已經(jīng)成為各界共識。垃圾處理是環(huán)保工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，對垃圾的環(huán)?；幚韯t是必然需要考量的問題。垃圾焚燒技術(shù)是一種值得關(guān)注的技術(shù)，通過垃圾焚燒縮小垃圾體積，同時釋放熱量用于能量回收，從而提升垃圾處理的環(huán)保效益。文章闡述了目前環(huán)保工作中的垃圾處理現(xiàn)狀，探討垃圾焚燒所發(fā)揮的積極作用，并具體分析了幾種垃圾焚燒技術(shù)，希望能夠為有關(guān)人士帶來一些啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：環(huán)保工作;垃圾焚燒;環(huán)保效益;垃圾處理

中圖分類號：X705 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）02-121-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.02.055

綠水青山就是金山銀山，在經(jīng)濟發(fā)展進入新階段的背景下，加強環(huán)境保護力度是需要關(guān)注的重點問題。進入新時期，經(jīng)濟發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價，在發(fā)展經(jīng)濟的過程中，需要對環(huán)境實現(xiàn)有效保護，確保經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)同友好發(fā)展。然而，就目前實際情況來看，經(jīng)濟發(fā)展促進城鎮(zhèn)化建設(shè)快速推進，越來越多人口進入城鎮(zhèn)，導(dǎo)致垃圾產(chǎn)量不斷增加。根據(jù)公開的新聞報道，全國多個大城市都出現(xiàn)了垃圾填埋場地提前十幾年封場的情況，垃圾增長速度驚人，給經(jīng)濟發(fā)展帶來了一定的阻礙，也不利于環(huán)保大計的落實。因此，在環(huán)保工作中，需要對垃圾處理予以高度關(guān)注，對垃圾處理采取更加有效的措施，并體現(xiàn)環(huán)境友好的特點。

1 當(dāng)前的垃圾處理常見形式分析

目前，我國垃圾產(chǎn)量呈現(xiàn)逐步增加的趨勢，統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2015年，我國全年垃圾產(chǎn)量為2.69億噸，之后逐年走高，2018年為3.32億噸，2020年達到3.6億噸。不難預(yù)見，隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的繼續(xù)推進，我國垃圾產(chǎn)量還會進一步增加。2020年，國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于全面加強生態(tài)環(huán)境保護 堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》指出，全國所有城市和縣城生活垃圾處理要實現(xiàn)全覆蓋，要推進垃圾資源化利用，大力發(fā)展垃圾焚燒發(fā)電。由此可見，國家宏觀政策層面對垃圾處理提出了明確的要求。從目前垃圾處理來講，需要對一些常見形式形成認(rèn)識[1]。

1.1 填埋法

從我國垃圾處理的實際情況來看，填埋法是使用最為廣泛的一種方法，全國接近60%的垃圾都是通過填埋法進行處理的。填埋法是選擇一些合適的土地、山谷、凹地等，開挖大型垃圾填埋坑，將經(jīng)過壓縮處理后的垃圾丟進填埋坑進行填埋處理。填埋法很多時候會利用自然的地形條件，不需要建廠和專門管理，成本比較低廉，因此被廣泛使用。但是，垃圾填埋會占用土地資源，在長時間自然因素的作用下，會產(chǎn)生滲漏液、沼氣及腐臭。如果防滲措施沒有做好，那么可能對周邊的土地、水系造成污染，進而給人們的生活帶來影響。

1.2 堆肥法

堆肥法是通過微生物將垃圾中能夠腐蝕分解的有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為有機肥，然后對其實現(xiàn)利用的垃圾處理方法。堆肥法的特點在于能夠?qū)鴮崿F(xiàn)無害化和資源化處理，將垃圾轉(zhuǎn)化為肥料。堆肥法對垃圾類型的要求較高，而現(xiàn)實中生活垃圾往往是混雜在一起的，垃圾分類難度大、成本高。如果直接用于堆肥，會導(dǎo)致肥力效果差，同時可能混入重金屬或有毒害物質(zhì)。如果在垃圾分類后用于堆肥，那么成本又太高。所以，目前來說，堆肥法較少被使用[2]。

1.3 焚燒法

焚燒法是將垃圾中的可燃成分進行焚燒，使其變成無機物，在焚燒之后，焚燒灰燼體積比原本的垃圾體積要減小70%～80%，從而大大節(jié)約空間。同時，在垃圾焚燒過程中，產(chǎn)生的熱量可以用于發(fā)電、供暖等，相當(dāng)于實現(xiàn)了一定的資源循環(huán)利用。不過，垃圾焚燒過程中會產(chǎn)生污染氣體甚至有毒有害氣體，造成空氣污染。

1.4 生物法

一些國家還提出了生物法處理垃圾的方案，就是讓一些以垃圾為食的生物直接吃掉垃圾，然后再對這些生物進行處理。比如，蟑螂、老鼠等都是食用廚余垃圾的典型生物，可以建立專門的生物處理廠處理垃圾。不過，這種方法需要較大的成本投入，而且大量有害生物聚集，存在泄露的風(fēng)險。

1.5 回收法

在垃圾處理中，回收法也比較常見，對于紙、塑料、玻璃、鐵等可回收的垃圾，目前有專門的回收機構(gòu)進行處理，將其再次變?yōu)橘Y源[3]。

2 垃圾處理中的焚燒技術(shù)分析

焚燒法，是一種具有很大發(fā)展前景垃圾處理技術(shù)，相比填埋法，其能夠有效減小垃圾的整體體積，同時可以實現(xiàn)能量回收，用于其他用途。垃圾焚燒處理，有不同的技術(shù)措施，這需要對其實現(xiàn)認(rèn)識，理解其中的技術(shù)要點。

2.1 流化床焚燒技術(shù)

流化床焚燒技術(shù)是一項已經(jīng)發(fā)展較為成熟的技術(shù)，原本用于煤炭燃燒，后來逐漸被應(yīng)用于其他領(lǐng)域。該項技術(shù)的原理，是將8㎜以下的煤粒和脫硫劑石灰石，加入燃燒室床層上，并在爐底布置大量的布風(fēng)板，通過布風(fēng)板對燃燒床產(chǎn)生風(fēng)力作用，形成高速氣流。高速氣流帶動燃燒床上的煤粒和脫硫劑石灰石形成流態(tài)化翻滾的懸浮層，實現(xiàn)流化燃燒。將這種燃燒技術(shù)運用到垃圾焚燒處理之中，能夠起到顯著的作用：一是其具有較高的熱強度，對于一些發(fā)熱值低或是水分含量較大的垃圾，能夠發(fā)揮出很好的燃燒效果;二是爐內(nèi)具有較大的蓄熱量，因此在燃燒垃圾的過程中，一般不需要使用其他助燃劑[4]。

不過，使用該項技術(shù)也受到一定限制，那就是對于入爐燃燒的垃圾存在尺寸上的要求，引入進口本身就有尺寸限制，超過進口的尺寸就難以放入爐內(nèi)。如果垃圾體積過大，也難以發(fā)揮流化燃燒的作用，無法將其吹起形成懸浮層。所以，在使用該項技術(shù)之前，需要先對垃圾進行處理，主要是進行篩選和破碎，將垃圾尺寸處理到適合進入爐內(nèi)的尺寸。一般來說，入爐垃圾的尺寸需要破碎到15㎝或以下，確保進入爐內(nèi)之后能夠?qū)崿F(xiàn)充分燃燒。在實踐中，要先對垃圾進行篩選，將尺寸大于15㎝的垃圾篩選出來，并進行破碎處理，再與小于15㎝的垃圾一起投入爐內(nèi)進行焚燒處理。

基于流化床焚燒的垃圾焚燒處理，可以選擇石英砂作為床層物料，以倒錐體結(jié)構(gòu)設(shè)計布風(fēng)板，把風(fēng)帽以L形排列。在焚燒過程中，需要做好溫度控制，一般需要控制在800℃～900℃范圍內(nèi)。對于氣流斷面，如果呈現(xiàn)冷態(tài)，那么需要將流速控制在2m/s;如果呈熱態(tài)，則將流速控制在3m/s～4m/s。在焚燒時，一次風(fēng)從風(fēng)帽送到流化層，二次風(fēng)從流化層上部送入，將燃油作為預(yù)熱料層，在其狀態(tài)達到600m/s時，就可以將垃圾投入爐內(nèi)進行焚燒處理。

2.2 層狀焚燒技術(shù)

層狀焚燒技術(shù)，也被稱為層狀燃燒、火床燃燒、固定床燃燒等，原本是用于煤炭燃燒。在爐柵上，將煤料依照層狀進行排布，然后進行燃燒?？諝獯┻^排爐和煤層，與煤實現(xiàn)充分燃燒，排爐上的煤層固定不動，或者沿著排爐表面移動，但是不離開排爐的表面。

從其燃燒原理來說，在厚度足夠的時候，從上到下依次可以分為干燥層、干餾層、還原層、氧化層與灰渣層?？諝鈴娜紵隣t的下方進入，向上方流動，最下層的灰渣被冷卻，而上層空氣被加熱?？諝馍仙M入氧化層，形成反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳并放出熱量。隨著燃燒不斷進行，氧氣越來越少，二氧化碳濃度不斷增加，上升到最大值時，就成為了氧化層與還原層之間的分界點。隨著送風(fēng)量大小的改變，氧化層的厚度也會變化，因為送風(fēng)量的大小會影響具體的燃燒情況。由于缺少氧氣，還原層充滿二氧化碳，二氧化碳又和碳產(chǎn)生反應(yīng)，生成一氧化碳。還原反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，因此這層的溫度會降低。還原層之上的干餾層，發(fā)生熱解反應(yīng)，釋放出揮發(fā)成分，生成半焦。而最上層為干燥層，加入新的燃燒物，逐漸被加熱干燥。在垃圾處理中，這種焚燒技術(shù)可以實現(xiàn)垃圾的持續(xù)性處理，是一種使用廣泛的燃燒方式技術(shù)，具有穩(wěn)定性好、處理效率較高的特點。

在垃圾焚燒中，由于垃圾和煤炭在材質(zhì)、屬性等方面完全不同，需要注意優(yōu)化細節(jié)，比如，對燃燒爐形狀的設(shè)計要考慮到煙氣流通問題，配風(fēng)設(shè)計則要確?？諝夥植己侠恚瑢σ淮物L(fēng)和二次風(fēng)形成有效利用。

2.3 回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)

回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)，就是回轉(zhuǎn)窯焚燒爐燃燒技術(shù)。回轉(zhuǎn)窯焚燒爐是在鋼制圓筒內(nèi)設(shè)置耐火材料襯爐的焚燒爐，在燃燒過程中，燃燒爐一邊緩慢旋轉(zhuǎn)，一邊讓燃燒物從上部向下部逐漸轉(zhuǎn)移，并且從前部或后部輸入空氣，以促進燃燒。通常情況下，還會在回轉(zhuǎn)窯后設(shè)置二次燃燒室，讓燃燒不充分的殘余物實現(xiàn)二次燃燒，確保其燃燒充分，實現(xiàn)完全處理?；剞D(zhuǎn)窯的直徑一般約5m±1m，高度則約15m±5m。當(dāng)然，這需要根據(jù)垃圾處理的實際量，合理確定回轉(zhuǎn)窯的尺寸?；剞D(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)充分燃燒，對于處理一些有毒害的醫(yī)療垃圾或化工廢料具有顯著的價值。在實踐中，可以建立專門的回轉(zhuǎn)窯焚燒處置點，將醫(yī)療垃圾集中起來進行處理[5]。

3 結(jié)語

環(huán)保視角下，加強垃圾處理是必須要重視的問題。城市的不斷發(fā)展導(dǎo)致垃圾產(chǎn)量逐年增加，傳統(tǒng)的填埋法已經(jīng)難以滿足快速增長的垃圾處理需求，需要運用新的方法和手段。垃圾焚燒處理可以大大縮小垃圾體積并回收熱量，具有很廣闊的發(fā)展前景。因此，對于流化床焚燒技術(shù)、層狀焚燒技術(shù)及回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)，都應(yīng)該形成一定的認(rèn)識，并將其運用到垃圾焚燒處理工作中。

參考文獻

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[2] 張政委，殷智華.國內(nèi)外生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)進展[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技，2020（3）：95.

[3] 李永波.我國生活垃圾焚燒技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2020（1）：182-183.

[4] 張益.我國生活垃圾焚燒處理產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀[J].人民法治，2019（14）：14-16.

[5] 張劼穎，李雪石.環(huán)境治理中的知識生產(chǎn)與呈現(xiàn)——對垃圾焚燒技術(shù)爭議的論域分析[J].社會學(xué)研究，2019，34（4）：146-169，245.