浅谈固体废物焚烧处理的方法
燕晓艳
(东营市特种设备检验所 山东 东营 257000)
摘 要:通过焚烧可以使可燃性固体废物氧化分解,从而达到减少容积、去除毒性、回收能量及副产品
的目的。
关键词:城市垃圾;固体废物;焚烧法
中图分类号:S141.7 文献标识码:C 文章编号:2096-1995(2016)30-0105-01
城市垃圾、工业废物、城市污水污泥、农业废物等固体废物,多数都含有可燃成分。通过焚烧可以使可燃性固体废物氧化分解,从而达到减少容积、去除毒性、回收能量及副产品的目的。
另外,从处理技术本身的可靠性来分析,因现代生活垃圾焚烧系统具有技术集成度高、自动化程度高等特点,管理质量保障度很高。而卫生填埋与许多堆肥化工艺,因其技术环节的集约化程度稍逊,常会因处理过程中管理不善等原因而造成不可预见的二次污染。
基于垃圾焚烧技术的复杂性,使之成为一种较昂贵的垃圾处理技术,其工程投资要明显高于卫生填埋与堆肥,运行成本亦要高于卫生填埋和堆肥。这一特性,成为阻碍垃圾焚烧技术推广应用的主要原因。
3.1城市生活垃圾的处理
链条炉排焚烧炉是为焚烧城市垃圾而开发的。采用链条炉排的形式,把垃圾传送到炉膛燃烧,并配以适当的底层风和上层风,可产生蒸汽,回收废热。由于工业炉的体积较大,废物分散在炉排上,致使炉排上的燃烧不够均匀。这种工业炉虽然大部分没有二次焚烧室,但炉膛容积很大,可以保证废物焚烧过程中产生的废气能够有足够的时间充分混合燃烧。由于废热锅炉作为炉膛组成的一部分,产生的烟气温度相对于其他系统来讲要低得多。
3.2医院及传染性的垃圾处理
医疗垃圾大多是带传染性的,采用焚烧的方法处理医疗垃圾,是最彻底和比较简便的方法。使用最多的是一种具有固定炉膛、两个燃烧室、控制风量的快装焚烧炉,这种炉型一般容量较小(<2500kg/h),采用批量给料而不是连续给料的运行方式。控制风式焚烧炉一般包括热解区(一次焚烧区)、二次焚烧区、给料系统、烟囱、燃烧器及燃烧控制系统。垃圾的给料系统一般采用活塞推进形式的半批量供给方式,废物被推进固定炉膛,控制炉膛底部配风,形成一个热解或半热解的燃烧环境,从而提高炉膛内废物的温度,蒸发废物中的有机物成分。一般情况下,在两个燃烧内都装设有燃烧器,以合理控制温度。
3.3危险品及化学垃圾的处理
回转窑式焚烧炉主要用来处理工业垃圾,在回转窑焚烧系统中,维持二次燃烧室具有较高的温度,保证废物气体具有足够的停留时间,以满足在各种操作工况下所产生的废气被完全烧掉。对于一定量的废物,回转窑将比其它焚烧装置产生更多更好的烟气量,根据灰尘的排放标准,回转窑炉要安装最大的污染控制装置。回转窑与二次燃烧室的结合,能够在焚烧各种垃圾时,保持焚烧温度的稳定性及烟气流量的稳定性。另外回转窑炉也可以处理体积较大的废物,对于危险废物,特别是化学类的混合垃圾通常会选用回转窑式焚烧炉。
城市生活垃圾焚烧技术,无论从处理过程固有的工艺特性还是从技术完善程度看,均不能说是完美的城市生活垃圾处理技术。但它所具有的许多优势,会使其在相当时期内作为城市生活垃圾的主要处理技术之一而存在,特别在发展中国家,垃圾焚烧技术仍具有相当大的发展空间。
1 固体废物的特性决定使用焚烧法是最好的处理方法
固体废物的物理特性。我国现阶段的城市生活垃圾的主要组分以有机垃圾和无机垃圾两类为主,因此,粒径分布也明显地偏向小颗粒。如果生活垃圾中的废品类组分逐步增加,整体的废物粒径分布也会向尺度增大方向转化。
固体废物的含水率、水分含量有很大的差异,如果皮组分的含水率可高达98%,煤灰渣则几乎不含水分,因此城市固体废物的物理组成对其含水率有显著的影响。我国目前城市燃煤区的的生活垃圾含水率一般在20%-35%之间,燃气区生活垃圾的含水率则高达55%-65%。
城市固体废物不同的物理组分一般有其自身特征性的堆积密度,因此废物的物理组成是影响其堆积密度的重要因素。在一定的容器尺度范围内,容器尺度的大小对容器内的废物堆积密度也有影响,较干燥的物料和潮湿的物料相比,堆积密度会低很多。
除建筑垃圾以外的各种组分城市固体废物都属于松散性物料,堆积密度相当低。其相应的压缩体积比小,即通过压实提高密度的潜力大。同时组分的材质结构强度低,容易受压变形者,其压缩体积比也相应较小。松散的城市固体废物是渗透性良好的物料。一般不会表现出明显的渗水阻力。城市固体废物压实后,其颗粒物本身产生变形,颗粒间的空隙也会被挤压缩小,表现出一定的水分与气体渗透阻力。
固体废物的化学特性。城市固体废物在加热到某一温度时,会因熔融和烧结过程而转化为熔渣,此熔渣形成温度即为灰熔点。灰熔点与废物灰组成有关的化学特性,燃烧灰渣的熔渣形成是其中含有易燃物质的反应,废物灰熔渣的形成与某些元素及其化合物有关,其中几种钠盐的熔点更低,对于低温熔渣的形成具有关键性的影响。
固体废物的毒害性。城市固体废物的某些组分会表现出较明显的可燃易爆、反应性和腐蚀性的特征。但就城市固体废物总体而言,较为普遍的毒害性是表现在其生物毒性方面。其生物毒性产生的物质分为两种类型:一是重金属污染;二是毒害性有机物,生物毒害性多表现为与致癌相关的致癌性诱变性。
固体废物处理的基本原则是无害化、减量化和资源化。垃圾焚烧技术的特点正能切合这些处理原则。焚烧处理所达到的无害化效应,亦曾受到普遍的认同。相比于卫生填埋与堆肥所同样存在的潜在环境危害,垃圾焚烧技术的无害化特性仍有一定的优势。
垃圾焚烧处理的资源化效益主要来自其热能回收,以电能输出来体现,这一效益并不能完全代表生活垃圾全部的资源价值。但电能良好的市场前景及其他生活垃圾资源回收技术尚不完善的现状,使垃圾发电这一生活垃圾资源化的途径仍具有很大的现实价值。
3 处理各类固体废物适用的焚烧炉炉型
2 垃圾焚烧技术的特点
参考文献:
[1]徐兆康.工业锅炉设计基础[M].上海:上海交通大学出版社,2003.
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