固體廢棄物處理技術(shù)與裝備

一、技術(shù)概述
　　我國(guó)固體廢棄物的種類繁多，成份復(fù)雜，數(shù)量巨大，是環(huán)境的主要污染源之一，其危害程度已不亞于工業(yè)廢水污染和大氣污染造成的危害。
固體廢棄物處理技術(shù)主要包括城市垃圾生物處理技術(shù)、焚燒處理技術(shù)、有毒有害固體廢棄物焚燒處理技術(shù)與成套裝備。
1．城市垃圾微生物處理技術(shù)
　　城市垃圾微生物處理技術(shù)，能將可生物降解的垃圾轉(zhuǎn)化為有用的農(nóng)用肥料或飼料。此項(xiàng)技術(shù)是對(duì)現(xiàn)有的垃圾填埋場(chǎng)中的有機(jī)垃圾與無機(jī)垃圾進(jìn)行分選，再對(duì)有機(jī)垃圾進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化工藝，轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的農(nóng)用肥料或飼料，變廢為寶，又能對(duì)現(xiàn)有的填埋場(chǎng)進(jìn)行改造，使之成為綠地或工業(yè)用地。而且，運(yùn)行成本較低。
2．焚燒處理技術(shù)
　　工藝流程：垃圾先經(jīng)分選裝置分選，再通過上料機(jī)送至焚燒爐，充分利用余熱，尾氣經(jīng)處理后排放。
主要特點(diǎn)：
　?。O(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，操作維護(hù)方便，效率高，投資少；
　　－－自動(dòng)上料，自動(dòng)出龍，勞動(dòng)強(qiáng)度低；
　　－－優(yōu)化爐拱設(shè)計(jì)，增強(qiáng)煙氣在爐內(nèi)的滯流程度，達(dá)到最佳燃燒；
　　－－獨(dú)特的配風(fēng)形式，高效的余熱利用，采用變風(fēng)室，多風(fēng)管，（一）二次配風(fēng)的方式，配風(fēng)均勻，垃圾燃燒充分；
　?。?dú)特的階梯往復(fù)式爐排，垃圾在爐排上依次完成預(yù)熱，燃燒，燃燼三個(gè)階段。燃燒徹底，燃燒效率高；
　?。瓲t排在材料，形狀方面精心設(shè)計(jì)，爐排的行程，往復(fù)頻率根據(jù)垃圾的燃燒難易程度均可調(diào)，當(dāng)垃圾水份大，難燃燒時(shí)，爐排運(yùn)動(dòng)減慢反之加快；
　　－－完整的尾氣處理系統(tǒng)，使該系統(tǒng)尾氣排放達(dá)到國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)；
　?。蛇x配的廢熱鍋爐系統(tǒng)使整套系統(tǒng)的運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)。
該成套設(shè)備是針對(duì)國(guó)內(nèi)城市生活垃圾焚燒處理及綜合利用而開發(fā)的固體廢物處理技術(shù)和處理設(shè)備。
3．有毒有害固體廢棄物焚燒處理技術(shù)與成套設(shè)備
　　我國(guó)有害廢物的種類繁多，成份復(fù)雜，數(shù)量巨大，是環(huán)境的主要污染源之一，其危害程度已不亞于工業(yè)廢水污染和大氣污染造成的危害。本套處理設(shè)備就是利用高溫焚燒的原理，處理那些用一般物理方法，化學(xué)方法，生物方法等很難處理的有害物質(zhì)。
技術(shù)特點(diǎn)：
　?。詣?dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。
　?。捎枚稳紵?，有害物質(zhì)破壞率高達(dá)99．99％。
　　－－獨(dú)特的高鋁耐火材料能滿足耐磨，熱震及化學(xué)腐蝕的要求，從而增長(zhǎng)了焚燒爐壽命。
　?。?dú)特的煙氣控制技術(shù)保證了煙氣低灰塵負(fù)荷，尾部煙氣的再處理，保證無二次污染。
　　－－采用回轉(zhuǎn)窯技術(shù)，對(duì)有害固體廢物適應(yīng)面廣，也可處理廢液。
　　此技術(shù)可廣泛用于化工、制藥、農(nóng)藥、肉食加工等領(lǐng)域，有廣闊的市場(chǎng)前景。預(yù)計(jì)近年可形成500套市場(chǎng)。

二、現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)
　　1．城市垃圾在我國(guó)一般都采用填埋，焚燒等技術(shù)進(jìn)行處理。不僅每年占用農(nóng)田，污染環(huán)境，在經(jīng)濟(jì)上還得支出一大筆費(fèi)用。以北京市海淀區(qū)為例，1997年全年垃圾處理費(fèi)包括運(yùn)輸，購(gòu)買農(nóng)田，進(jìn)行除臭滅蠅等費(fèi)用共8600余萬元。從全國(guó)來看更為可觀。
　　目前國(guó)外，例如德國(guó)、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家仍采用焚燒的辦法，我國(guó)深圳、廣州等地也引進(jìn)日本焚燒設(shè)備。但由于焚燒成本較高，發(fā)展中國(guó)家一般都難以維持正常生產(chǎn)。
　　1997年9月加拿大EPI（環(huán)境保護(hù)研究所）推廣的城市垃圾微生物處理新技術(shù)及其一整套的裝置已在美國(guó)紐約，加拿大的Brampton和HamiHon建成了商業(yè)性工廠，并即將在西歐、中歐、澳大利亞、東南亞推廣。從運(yùn)行數(shù)據(jù)，經(jīng)濟(jì)分析來看，確實(shí)有利于土地回用（改造填埋場(chǎng)），變廢為寶（把有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化為肥料及飼料）為當(dāng)前處理城市垃圾的一項(xiàng)先進(jìn)實(shí)用技術(shù)。
　　2．國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍采用焚燒法處理城市生活垃圾且技術(shù)成熟。如：瑞士的垃圾總處理率為90％，其中焚燒占70％，丹麥總處理率100％，焚燒占66％，日本總處理率95．4％，焚燒占66％。日本投入使用的最大垃圾焚燒場(chǎng)是名古屋市新南陽垃圾處理廠，裝機(jī)容量1500噸／日，發(fā)電設(shè)備裝機(jī)容量27000KW，平均每噸垃圾產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為18KW的電能，又如東京新建垃圾焚燒工廠，垃圾全由4條分別為16公里的地下通道輸送，日焚燒400噸，投資5億多美元。自60年代以來，東京已陸續(xù)建成14座焚燒廠，正在建設(shè)的有6座，日焚燒處理能力為600~800噸。
　　我國(guó)的垃圾焚燒處理處于起步開發(fā)階段，技術(shù)還不成熟，還有待于攻關(guān)。垃圾焚燒比例甚微。全國(guó)660多個(gè)城市無一不被生活垃圾包圍。全國(guó)固體廢棄物焚燒設(shè)備市場(chǎng)是十分廣闊的?！吨袊?guó)跨世紀(jì)綠色工程規(guī)劃》第一期項(xiàng)目中固體廢物污染控制項(xiàng)目274個(gè)，總投資183．38億元，城市生活垃圾處置項(xiàng)目66個(gè)，投資約60億，全國(guó)每年的生活垃圾大約1．2億噸，而且每年以10％的速度遞增，根據(jù)此狀況預(yù)計(jì)到2005年可形成500套市場(chǎng)。到2000年，規(guī)劃目標(biāo)城市垃圾焚燒處理率只有3％。
　　3．發(fā)達(dá)國(guó)家的有毒有害固廢物焚燒處理技術(shù)比較先進(jìn)，西歐起步最早，日本門類齊全，美國(guó)日趨完善。這些國(guó)家工業(yè)污染在八十年代初就開始得到控制，該技術(shù)在歐洲和北美已廣泛采用，它雖然具有技術(shù)要求高，系統(tǒng)要求氣密性好，耐火材料要求具有很強(qiáng)耐磨損作用等缺點(diǎn)，但是隨著科學(xué)發(fā)展這些問題已得到很好的解決。目前該類設(shè)備在國(guó)外有很多生產(chǎn)廠家，并且企業(yè)規(guī)模龐大，歷史悠久，專業(yè)化程度高，在設(shè)計(jì)制造方面居國(guó)際領(lǐng)先地位，比如美國(guó)布魯勒污染控制系統(tǒng)公司，德國(guó)比紹天環(huán)保設(shè)備公司等。
　　我國(guó)目前對(duì)有毒有害廢物處理成套設(shè)備研制方面起步較晚，據(jù)統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)焚燒設(shè)備通過國(guó)家質(zhì)量認(rèn)證的只有七家，但除個(gè)別單位外，一般尚未形成自己的科研、生產(chǎn)體系，并且大部分只搞醫(yī)院垃圾和生活垃圾焚燒處理。北京市機(jī)電研究院是一綜合性科研單位，自84年起從事各種垃圾焚燒處理等方面的研究以來，在有毒有害廢物焚燒處理方面積累了大量經(jīng)驗(yàn)，1993年該院承擔(dān)了中央軍委931工程，成功地銷毀了一部分二戰(zhàn)時(shí)期日本遺留化學(xué)武器。一九九六年國(guó)家頒布了“固廢法”，各級(jí)政府主管部門已經(jīng)認(rèn)識(shí)到工業(yè)有害廢棄物到了必須治理的時(shí)候，北京、天津、大連、沈陽等城市已著手這方面的工作。1996年該院又為北京某化工廠成功地設(shè)計(jì)了一套此類裝置，經(jīng)專家鑒定和北京市環(huán)保局監(jiān)測(cè)中心測(cè)試，部分設(shè)計(jì)指標(biāo)達(dá)到了美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。該院設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)窯焚燒系統(tǒng)已經(jīng)在北京陽光固體廢棄物處理廠投入運(yùn)行。這些為我國(guó)該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，做了很多有效的償試。

三、“十五”目標(biāo)及主要研究?jī)?nèi)容
1．目標(biāo)
　　針對(duì)我國(guó)垃圾成份特性，開發(fā)適合國(guó)情的不同水平、不同地域、不同管理模式的垃圾分選成套設(shè)備，并根據(jù)分選的結(jié)果選擇焚燒、堆肥、填埋等不同處理方式，以便綜合安全處置垃圾。
重點(diǎn)開發(fā)100噸、300噸垃圾焚燒爐系列設(shè)備，包括焚燒、煙氣凈化、熱能利用等裝置；垃圾堆肥設(shè)備，包括垃圾分選、篩選、破碎、翻堆、發(fā)酵、制肥等設(shè)備；衛(wèi)生填埋成套設(shè)備，包括廢液和易燃?xì)怏w收集處理、襯底材料與輔設(shè)、檢漏技術(shù)與設(shè)備。提高設(shè)備適應(yīng)性，耐用性、可靠性，降低工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)。
2．主要研究?jī)?nèi)容
　?。?）微生物（菌種）在城市垃圾處理領(lǐng)域的試驗(yàn)研究：主要研究怎樣培養(yǎng)微生物的菌種以及何種菌種更適合好氧發(fā)酵工藝和厭氧發(fā)酵工藝。
　?。?）垃圾分選的破碎裝置研究：將垃圾分選后的每一單體破碎的工藝及破碎后的粒度，需適合再生工藝。
　?。?）耐高溫，耐磨損，耐腐蝕合金爐排材料研究。
　?。?）高性能耐火材料研究。
　　（5）垃圾焚燒原理研究：主要研究垃圾的燃燒工藝及二次燃燒理論，研究控制垃圾燃燒后的尾氣凈化裝置。
　?。?）高效脫硫、脫氯裝置研究。
　?。?）垃圾燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)及在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究：是指垃圾燃燒所需空氣比例自動(dòng)調(diào)節(jié)的研究，燃燒爐內(nèi)爐壓自動(dòng)控制的研究，火焰自動(dòng)監(jiān)測(cè)的研究。
　?。?）焚燒爐、煙道、換熱器、凈化塔等焚燒配套設(shè)備研制：目前對(duì)材料、結(jié)構(gòu)、焊接等多方面的工藝水平要求很高，在這些方面開展研究。
　　（9）開展節(jié)能和余熱利用方面的研究：對(duì)廢棄物焚燒過程中余熱回收利用，一是用余熱加熱二次空氣的研究；二是用余熱發(fā)電的研究；及用余熱產(chǎn)生蒸氣的研究。
　?。?0）對(duì)不同種類有毒有害固體廢物的成分，在不同燃燒狀態(tài)下的反應(yīng)機(jī)理，以及燃燒過程中污染物的產(chǎn)生與防治研究；根據(jù)國(guó)情，結(jié)合國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)回轉(zhuǎn)窯焚燒爐進(jìn)行設(shè)計(jì)。（中國(guó)水泥網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處）