【國(guó)內(nèi)外城市生活垃圾熱處理現(xiàn)狀文獻(xiàn)綜述4200字】

國(guó)內(nèi)外城市生活垃圾熱處理現(xiàn)狀文獻(xiàn)綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u18256國(guó)內(nèi)外城市生活垃圾熱處理現(xiàn)狀文獻(xiàn)綜述 1139041.2.1國(guó)外垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀 1142451.2.2我國(guó)垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀 2290781.2.3可持續(xù)的城市生活垃圾系統(tǒng)的要求 3202601.3生活垃圾焚燒處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 312231.4垃圾焚燒處理技術(shù)的內(nèi)容 4265371.4.1垃圾焚燒處理技術(shù) 4101281.4.2垃圾焚燒處理過(guò)程 41.2.1國(guó)外垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀焚燒法處理城市生活垃圾已有100多年的歷史，但有控制的焚燒(結(jié)合煙氣處理、余熱利用等)出現(xiàn)在幾十年前。目前，全世界共有生活垃圾焚燒廠近2200座，其中生活垃圾焚燒發(fā)電廠約900座，總處理能力為57.6萬(wàn)t/d，年生活垃圾焚燒量約為1.5億t。這些焚燒設(shè)施絕大部分分布于發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，約有35個(gè)國(guó)家和地區(qū)建設(shè)并運(yùn)行生活垃圾焚燒廠。按年處理量分析，歐盟25個(gè)國(guó)家年焚燒處理量占總量的35%，其次日本占27%，美國(guó)占22%，東亞部分地區(qū)(中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)、新加坡、泰國(guó)、中國(guó)澳門、中國(guó)大陸等)占12%，其他地區(qū)(俄羅斯、烏克蘭、加拿大、巴西、摩納哥等)占4%。歐盟目前生活垃圾年焚燒處理量5300萬(wàn)t，垃圾焚燒所產(chǎn)生的能量可以滿足2700萬(wàn)人用電和1.3億人口供熱。德國(guó)提出，2005年進(jìn)入填埋場(chǎng)的填埋物總有機(jī)碳(TOC)要小于5%，意味著剩余垃圾(即除去單獨(dú)收集部分的剩余垃圾)都要進(jìn)行焚燒處理。2005年德國(guó)生活垃圾焚燒處理廠為67座，總處理能力達(dá)到1630萬(wàn)t/a(2004年焚燒處理量1480萬(wàn)t)，2007年達(dá)到了72座，總處理能力達(dá)到1780萬(wàn)t/a。日本垃圾處理主要以焚燒處理為主，且日本在垃圾焚燒技術(shù)[5]方面處于世界領(lǐng)先地位。2002年生活垃圾焚燒量4031.3萬(wàn)t，占總量的78.4%，直接填埋處理的僅有4.3%，堆肥處理約為0.1%，其余為回收資源化處理。2002年日本有生活垃圾焚燒廠1490座，其中處理量大于300t/d的焚燒廠206座，小于100t/d的焚燒廠有902座(占全部焚燒廠數(shù)量60%)。隨著環(huán)保要求的提高，從1975年到2002年日本非連續(xù)的小規(guī)模垃圾焚燒廠數(shù)量從1678座下降到911座，同期的連續(xù)式大規(guī)模垃圾焚燒廠從286座增加到579座，其中處理規(guī)模超過(guò)600t/d的已達(dá)75座。美國(guó)生活垃圾年焚燒量?jī)H次于日本，為3300～3500萬(wàn)t，約占垃圾處理總量的15%。二戰(zhàn)前，美國(guó)焚燒爐已發(fā)展到約700座。1960年的年焚燒處理量就達(dá)2700萬(wàn)t。在20世紀(jì)70年代后期和80年代早期，由于公眾對(duì)垃圾焚燒煙氣污染特別是二惡英的關(guān)注，到1980年，美國(guó)城市生活垃圾焚燒量降到1700萬(wàn)t。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，隨著煙氣處理技術(shù)不斷進(jìn)步，余熱利用系統(tǒng)和尾氣處理系統(tǒng)得到進(jìn)一步完善，垃圾焚燒廠的控制水平也不斷提高，城市生活垃圾焚燒數(shù)量重新增長(zhǎng)，目前處于穩(wěn)定發(fā)展階段。到2006年美國(guó)有生活垃圾焚燒廠140多座，其中焚燒發(fā)電廠89座，年處理量已達(dá)3340萬(wàn)t。1.2.2我國(guó)垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀目前，我國(guó)城市人均生活垃圾約0.9-1kg/日，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市人均生活垃圾約1.2kg/日，如按全國(guó)城市人口3.5億計(jì)算，則全國(guó)一天的城市生活垃圾約32-35萬(wàn)t，體積約100-200萬(wàn)m3。我國(guó)的城市生活垃圾的年產(chǎn)生量居世界前列，并且每年還以8%～10%的速率遞增，歷年積存的垃圾達(dá)60億t，而無(wú)害化垃圾處理的比例較低。大量的垃圾被運(yùn)至城郊裸露堆放，侵占土地5×108m2。近200個(gè)城市陷于垃圾包圍之中，而不合理的垃圾處理對(duì)土壤、水和大氣等環(huán)境都造成一定程度的污染。我國(guó)城市垃圾焚燒處理的現(xiàn)狀由于經(jīng)濟(jì)水平的限制，長(zhǎng)期以來(lái)焚燒法處理垃圾在我國(guó)的應(yīng)用還相對(duì)較少，發(fā)展也較緩慢。二十世紀(jì)80年代，深圳垃圾焚燒發(fā)電廠是我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)的成套焚燒處理設(shè)備而建成的第一座現(xiàn)代化的焚燒廠。然而，近十年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展、人民生活水平不斷提高，生活垃圾的產(chǎn)生量及增長(zhǎng)率都與日俱增，垃圾圍城現(xiàn)象十分嚴(yán)重。焚燒能使體積縮小90%，質(zhì)量減少75%，為解決處理壓力，我國(guó)很多城市都已建有或準(zhǔn)備建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠。2012年，城市生活垃圾焚燒廠為138座，占城市生活垃圾無(wú)害化處理量的24.74%，同比增加4.88個(gè)百分點(diǎn)；另外，至少有80座生活垃圾焚燒廠處于籌建期或建設(shè)期，連續(xù)12年保持上漲態(tài)勢(shì)。到2015年底，日焚燒生活垃圾量超過(guò)30萬(wàn)噸。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)生活垃圾焚燒處理廠整體建設(shè)運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng)，相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)還沒(méi)有得到認(rèn)真的總結(jié)。一些非主流或不成熟的焚燒技術(shù)設(shè)備還在不斷進(jìn)入市場(chǎng)。1.2.3可持續(xù)的城市生活垃圾系統(tǒng)的要求生活垃圾處理是城市管理和公共服務(wù)的重要組成部分，是建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)，實(shí)施治污減排，確保城市公共衛(wèi)生安全，提高人居環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)文明水平，實(shí)現(xiàn)城市科學(xué)發(fā)展的重要組成部分。根據(jù)城市可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)頒布了《城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策》，其中將生活垃圾處理應(yīng)以保障公共環(huán)境衛(wèi)生和人體健康、防止環(huán)境污染為宗旨，遵循“減量化、資源化、無(wú)害化”的要求，同時(shí)也可以作為可持續(xù)的城市生活垃圾系統(tǒng)的要求。減量化:盡可能從源頭避免和減少生活垃圾產(chǎn)生，對(duì)產(chǎn)生的生活垃圾應(yīng)盡可能分類回收，實(shí)現(xiàn)源頭減量。例如鼓勵(lì)企業(yè)構(gòu)建產(chǎn)品包裝物回收體系，在生產(chǎn)產(chǎn)品的同時(shí)關(guān)注包裝的回收，盡可能生產(chǎn)易回收利用、易處置或者在環(huán)境中可降解的包裝物。對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，提倡適度消費(fèi)，同時(shí)減少對(duì)一次性產(chǎn)品的使用以減少垃圾的產(chǎn)生。資源化:將分類回收的垃圾實(shí)施分類運(yùn)輸和不同途徑的資源化處理。例如回收的廢金屬可以重新熔爐鑄模，成為新的產(chǎn)品;廢塑料包裝可以加工成基本粒子以提供次級(jí)產(chǎn)品的原料;破損的玻璃可以作為建筑材料重新使用到工程建造領(lǐng)域。無(wú)害化:有害垃圾如電池、燈管、油漆等需要通過(guò)一定的技術(shù)手段來(lái)進(jìn)行處理，達(dá)到對(duì)環(huán)境沒(méi)有損害的要求。除了這些特殊垃圾，一些如家庭廚余垃圾、餐廚垃圾也可以通過(guò)生物處理和衛(wèi)生填埋將污染控制在較低水平，達(dá)到無(wú)害化的要求。1.3生活垃圾焚燒處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)焚燒技術(shù)在國(guó)內(nèi)城市垃圾處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵主要有三個(gè)方面:焚燒方式與爐排選用的合理性;實(shí)現(xiàn)垃圾連續(xù)自焚燒的可能性;投資與運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用的承受能力。垃圾的焚燒處理由于其具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：如減容、減重比大,處理速度快,回收能源及占用的土地面積小等,受到國(guó)內(nèi)外的普遍關(guān)注.垃圾焚燒產(chǎn)生的固體殘?jiān)饕械谆?底渣)和飛灰.垃圾焚燒底灰中重金屬Hg、Pb、Cd、Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)較少,主要是一些親巖性的金屬被認(rèn)為是沒(méi)有毒害的.焚燒產(chǎn)生的底可作為原材料進(jìn)行再利用.如丹麥、荷蘭垃圾焚燒底渣90%以上用作停車場(chǎng)、堤壩等路基的填充材料及混凝土與瀝青的骨料.德國(guó)和法國(guó)分別有60%和45%的焚燒底渣用作路基和市政工程.與底灰相比,飛灰中含有較高濃度的重金屬,被規(guī)定為危險(xiǎn)城市生活垃圾.研究表明飛灰顆粒尺寸越小,其中所富集的重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,且焚燒改變了金屬的種類,使其轉(zhuǎn)化為更易遷移的形式.若將飛灰直接進(jìn)行填埋處理,在自然環(huán)境下,由于酸雨等因素的作用,酸性環(huán)境下重金屬將逐漸滲濾出來(lái),重新進(jìn)入環(huán)境污染地下水源而危害人類,因此,必須進(jìn)行妥善處理。1.4垃圾焚燒處理技術(shù)的內(nèi)容1.4.1垃圾焚燒處理技術(shù)城市垃圾焚燒主要由垃圾接收系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、灰渣收集系統(tǒng)、熱力利用系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、滲濾液處理系統(tǒng)等部分組成。余熱利用包括發(fā)電、供暖等方式。影響垃圾焚燒過(guò)程的主要因素為：溫度、停留時(shí)間、攪動(dòng)。垃圾焚燒是將垃圾放在特殊設(shè)計(jì)的封閉爐中,在超過(guò)1200℃的高溫下燒成灰燼,然后將灰燼填埋。目前世界上使用較廣的垃圾焚燒處理技術(shù)主要有機(jī)械爐排式、回轉(zhuǎn)式、流化床、熱解氣化等4種。此技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是減容效果好,一般體積和重量可分別縮減70%～90%和50%～80%,焚燒垃圾能使難降解和易腐敗等可造成公害的有機(jī)物燃燒成為無(wú)機(jī)物和二氧化碳,而病原性微生物在高溫下完全滅盡,使垃圾變成安定的、無(wú)害的灰渣類物質(zhì)。焚燒后產(chǎn)生的熱能可供發(fā)電或轉(zhuǎn)化成動(dòng)力等。1.4.2垃圾焚燒處理過(guò)程(1)垃圾接收生活垃圾從服務(wù)區(qū)經(jīng)收集后由密閉式垃圾運(yùn)輸車送至垃圾焚燒發(fā)電廠(該工藝環(huán)節(jié)由環(huán)衛(wèi)部門負(fù)責(zé))，經(jīng)稱重后由運(yùn)輸車運(yùn)送至主廠房卸料大廳，通過(guò)卸料平臺(tái)卸入垃圾儲(chǔ)坑內(nèi)。(2)垃圾儲(chǔ)存及投料為提高進(jìn)爐物料的燃燒穩(wěn)定性，垃圾儲(chǔ)坑內(nèi)的物料一般會(huì)放置5-7天，通過(guò)垃圾吊車進(jìn)行翻松使垃圾成分較為均勻，同時(shí)經(jīng)過(guò)發(fā)酵作用濾出部分垃圾滲濾液以提高進(jìn)爐物料的熱值。儲(chǔ)坑內(nèi)的垃圾物料最終經(jīng)垃圾抓斗和起重機(jī)投放到爐膛上方的垃圾料斗。(3)滲濾液收集及處理垃圾儲(chǔ)坑底部外側(cè)設(shè)有滲濾液收集池及輸送泵，濾出的垃圾滲濾液進(jìn)入滲濾液收集池臨時(shí)存儲(chǔ)，一部分回用于垃圾倉(cāng)噴灑抑塵，其余經(jīng)預(yù)處理后排入市政污水管網(wǎng)，輸送到城市污水處理廠集中處理(沒(méi)有市政污水廠的，應(yīng)在垃圾焚燒廠進(jìn)一步處理，達(dá)標(biāo)排放)。(4)垃圾焚燒垃圾料斗內(nèi)的物料由爐膛推料裝置送到焚燒爐中，垃圾物料在爐內(nèi)依次通過(guò)爐排的干燥段、燃燒段和燃燼段，使垃圾得到充分的燃燒；為充分分解垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的二惡英，爐膛設(shè)計(jì)焚燒煙氣在850℃以上的溫度區(qū)域停留時(shí)間大于2秒；為降低焚燒煙氣中NOx的排放濃度，爐膛上方設(shè)有SNCR系統(tǒng)，將氨還原劑噴入爐膛內(nèi)與NOx發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到去除NOx的目的;爐膛內(nèi)垃圾燃燒所需的空氣分為一次風(fēng)和二次風(fēng)補(bǔ)給，一次風(fēng)由一次風(fēng)機(jī)直接從垃圾儲(chǔ)坑內(nèi)抽取，以便保持垃圾儲(chǔ)坑和卸料大廳的負(fù)壓狀態(tài)，一次風(fēng)經(jīng)預(yù)熱后從爐膛底部通入焚燒爐內(nèi)助燃，同時(shí)將一次風(fēng)中攜帶的惡臭氣體燃燒分解，二次風(fēng)從爐膛上部通入助燃。(5)余熱利用垃圾焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈴臓t膛出來(lái)后進(jìn)入余熱鍋爐，在此發(fā)生熱交換，熱鍋爐吸收熱量產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽，輸送至汽輪機(jī)作功發(fā)電。(6)煙氣處理在垃圾燃燒爐內(nèi)噴射還原劑氨水，控制爐內(nèi)煙氣NOx產(chǎn)生濃度;從余熱鍋爐排出的煙氣從半干式脫酸反應(yīng)塔頂部切向進(jìn)入，而堿性吸收劑則從旋轉(zhuǎn)霧化器內(nèi)以霧滴的形式高速噴出，使煙氣中的酸性氣體(如HCl、SO2等)絕大部分被堿液吸收去除，煙氣的余熱則使?jié){液的水分蒸發(fā)，反應(yīng)生成物以干態(tài)固體的形式排出;從反應(yīng)塔出來(lái)的煙氣進(jìn)入后續(xù)煙道，該煙道中設(shè)有活性炭噴射系統(tǒng)，噴入活性炭則可將煙氣中的二惡英、重金屬吸附起來(lái);此后煙氣進(jìn)入布袋除塵器后，經(jīng)濾袋將前端的反應(yīng)物及煙氣中的煙塵顆粒攔截下來(lái);從布袋除塵器出來(lái)的煙氣進(jìn)入洗滌塔，通過(guò)氫氧化鈉溶液噴淋進(jìn)一步脫除煙氣中的HCl及SOx等酸性氣體;從洗滌塔出來(lái)的煙氣經(jīng)加熱后進(jìn)入SCR反應(yīng)器，進(jìn)一步去除煙氣中的NOx濃度;從SCR反應(yīng)器出來(lái)的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)引至煙囪高空排放。在引風(fēng)機(jī)后段煙管設(shè)有煙氣在線監(jiān)控儀器，實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)煔馀欧艥舛仁?/p>