環保科普知
垃圾焚燒發電項目知識篇
（一）生活垃圾焚燒項目建設概況
隨著我國城市生活垃圾焚燒行業的逐步發展， 垃圾焚燒廠的投運數量逐年增加，
從垃圾焚燒廠投運分佈情況來說， 東南部沿海地區設施建設進度明顯領先於中部、西部地區， 其中浙江、山東、江蘇、廣東、福建在焚燒設施數量和焚燒設施處理規模上居於全國前列， 這五個省份共計已建有129座焚燒設施， 占全國焚燒設施總量的57.6%， 該比例遠超過中部、西部地區。
截至2016年6月底， 湖北省已建成生活垃圾焚燒廠10家， 垃圾焚燒處理能力12300噸/天（其中武漢5家、荊州2家、黃石1家、襄陽市1家、咸寧市1家）。 建成專案中已有8家通過環保“三同時”驗收， 驗收監測結果表明， 各廠二噁英排放濃度均在0.050-0.099納克毒性當量每千克之間，
（二）垃圾焚燒技術的主要特點
1.項目用地省。 同樣的垃圾處理量， 垃圾焚燒廠需要的用地面積只是垃圾衛生填埋場的1/20-1/15。
2.處理速度快。 垃圾在衛生填埋場中的分解時間通常需要7到30年， 而焚燒處理只要垃圾的熔點低於850℃， 2小時左右就能處理完畢。
3.減量效果好。 同等量的垃圾， 通過填埋約可減量30%， 通過堆肥約可減量60%， 而通過焚燒約可減量90%。
4.污染排放低。 據德國權威環境研究機構研測， 如採用同樣嚴格的歐盟污染控制標準， 垃圾焚燒產生的污染僅為垃圾衛生填埋的1/50左右。
5.能源利用高。 每噸垃圾可焚燒發電300多度， 大約每5個人產生的生活垃圾，
通常來說， 對於人口密集、經濟發達、土地資源稀缺的大中城市， 應該優先選擇垃圾焚燒方式。
（三）針對垃圾焚燒專案頒佈的政策、標準和規範
生活垃圾焚燒發電廠的建設， 具有嚴格的建設審批程式， 包括特性經營權的招標採購， 規劃的符合性、土地使用審批、環境影響評價、能評、安評和社會穩定性評價等。 同時， 為保障生活垃圾焚燒發電廠的建設水準和建設品質， 國家針對垃圾焚燒發電廠制定並頒佈實施有關政策、標準和規範， 包括：
《國務院批轉住房城鄉建設部等部門關於進一步加強城市生活垃圾處理工作意見的通知》（國發[2011]9號）；
《關於進一步加強生物質發電專案環境評價管理工作的通知》（環發[2008]82號）；
《國務院辦公廳關於印發“十二五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃的通知》（國辦發[2012]23號）；
《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485-2014）；
《水泥窯協同處置固體廢物污染控制標準》（GB30485—2013）
《城市生活垃圾焚燒處理工程項目建設標準》（建標142-2010）；
《生活垃圾焚燒處理工程技術規範》（CJJ90-2009）；
《垃圾焚燒袋式除塵工程技術規範》（HJ2012-2012）；
《生活垃圾流化床焚燒工程技術導則》（RISN—TG16）等。
為了規範生活垃圾焚燒發電廠的運行， 已經頒佈實施的標準和規範， 包括：
《生活垃圾焚燒廠評價標準》（CJJ/T137—2010）；
《生活垃圾焚燒廠運行監管標準》（CJJ/T212-2015）；
《生活垃圾焚燒廠運行維護與安全技術規程》（CJJ128-2009）；
《生活垃圾流化床焚燒廠評價技術導則》（RISN—TG018—2015）
（四）生活垃圾焚燒採用的主要工藝
垃圾發電是把各種垃圾收集後，
垃圾焚燒發電主體裝置主要技術包括機械爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉式焚燒爐、CAO式焚燒爐、脈衝拋式焚燒爐等五類技術。 目前國內主要垃圾焚燒技術為機械爐排爐技術和流化床技術。
機械爐排焚燒爐工作原理：垃圾通過進料斗進入傾斜向下的爐排， 由於爐排之間的交錯運動， 將垃圾向下方推動， 使垃圾依次通過爐排上的各個區域， 直至燃盡排出爐膛。燃燒空氣從爐排下部進入並與垃圾混合，高溫煙氣通過鍋爐的受熱面產生熱蒸汽，同時煙氣也得到冷卻，最後煙氣經煙氣處理裝置處理後排出。
流化床焚燒爐工作原理：爐體是由多孔分佈板組成，在爐膛內加入大量的石英砂，將石英砂加熱到600℃以上，並在爐底鼓入200℃以上的熱風，使熱砂沸騰起來，再投入垃圾。垃圾同熱砂一起沸騰，垃圾很快被乾燥、著火、燃燒。未燃盡的垃圾比重較輕，繼續沸騰燃燒，燃盡的垃圾比重較大，落到爐底，經過水冷後，用分選設備將粗渣、細渣送到廠外，少量的中等爐渣和石英砂通過提升設備送回到爐中繼續使用。
（五）如何控制廢氣排放？
垃圾焚燒廠排放的廢氣主要來自於焚燒過程所產生的煙氣，其主要污染物為粉塵、氯化氫、二氧化硫、氮氧化物、二噁英及重金屬等。
通過電腦控制系統可以實現垃圾焚燒、熱能利用、煙氣處理等過程的高度自動化，控制設定的燃燒條件（溫度高於850℃，煙氣停留時間大於2秒等），使焚燒系統在額定工況下運行，原始排放物濃度降到最低，並保證二噁英等有機物的徹底分解。
安裝各種有效的煙氣處理設備，如布袋除塵、活性炭吸附有害物質等，並使用煙氣線上監測儀連續監測每條焚燒線的煙氣排放指標，確保垃圾焚燒廠煙氣污染物排放達到規定標準要求。
（六）如何控制惡臭排放？
1.應採用密閉性好、具有自動裝卸結構的壓縮式運輸車來運輸垃圾，儘量減少臭味外溢。
2.在垃圾卸料大廳出入口應設置空氣幕，並在垃圾運輸車卸料前後關閉電動卸料門，以防止臭氣外逸。
3.垃圾池應採用密閉式設計，在垃圾池上方設置吸風口，將惡臭氣體作為燃燒空氣引至焚燒爐內高溫分解，並使垃圾池和卸料大廳處於負壓狀態。
4.應設置備用的活性炭廢氣淨化設施，在全廠停爐檢修期間，垃圾池內的臭氣必須經活性炭廢氣淨化設施淨化達標後才能排放。
5.滲濾液處理系統應設計為密閉結構，並在頂部設導氣管，將產生的沼氣和臭氣通過導氣管、抽風機導入焚燒爐內高溫分解。
（七）如何控制二噁英排放？
人們常說的二噁英，實際上是二噁英類物質的簡稱，指的是結構和性質都很相似的包含眾多同類物或異構體的兩大類有機化合物，共有210種，其中只有極少數種類被認為具有毒性。
二噁英並不是垃圾焚燒廠特有的公害，它是一種有機物與氯一起加熱就會產生的化合物，是一種比較普遍的化學現象。二噁英在空氣、土壤、水、食物和垃圾中都能發現，有研究顯示，食品是其主要來源，人體接觸的二噁英中約有90%來自膳食。
垃圾焚燒廠控制二噁英排放，保持焚燒爐膛內溫度大於850度，並控制煙氣在爐膛內停留2秒以上，使二噁英得到完全分解；其二是煙氣通過先進的淨化處理系統，將單位二噁英濃度控制在0.1納克內，達到國際上最嚴格的排放標準。
（八）如何處置爐渣和飛灰？
爐渣主要為生活垃圾焚燒後的殘餘物，其產生量視垃圾成分而定，其主要成分為氧化錳、二氧化矽、氧化鈣、三氧化二鋁、三氧化二鐵、廢金屬，以及少量未燃盡的有機物等。垃圾焚燒產生的爐渣經過高溫無害化處理，再經過磁選等分離出廢鋼鐵等廢舊金屬後，可對爐渣進行綜合利用，如用於鋪路的墊層、填埋場的覆蓋材料等。
飛灰屬於危險廢物，必須單獨收集，不得與生活垃圾、焚燒殘渣等混合，也不得與其他危險廢物混合。垃圾焚燒飛灰不得在廠區長期儲存，不得進行簡易處置，不得隨意外運排放。垃圾焚燒飛灰必須先在廠區進行必要的穩定化和固化處理，在經穩定化和固化處理並經浸出毒性試驗合格後，方可使用專用密閉運輸工具送至安全填埋場或衛生填埋場填埋。條件允許時，也可採用符合標準要求的其它處理處置方法。
（九）如何處置滲濾液？
滲濾液屬於高濃度有機廢水，需要通過專門的多道淨化工藝才能達標排放。垃圾滲濾液產生量主要受進廠垃圾的成分、水分和貯存天數的影響。滲濾液具有以下特點：污染物成份複雜多變、水質變化大，有機污染物濃度高，氨氮濃度高，重金屬離子與鹽份含量高等。
目前，用於廢水處理的工藝很多，但由於滲瀝液的濃度高和成分複雜，對處理工藝提出了特殊的要求。通常而言，垃圾滲瀝液的基本處理工藝在充分利用生化處理的經濟合理性的原則上，可將幾個不同的處理工藝單元進行優化組合，僅僅依靠單一的處理工藝很難達到嚴格的出水要求。目前應用比較多的處理方式是：生物法+膜技術處理，即為“厭氧＋膜生物反應器＋納濾＋反滲透＋濃縮液處理系統”。採用膜技術其優點是出水水質較好，可以達到較高的排放要求。
（十）垃圾焚燒發電項目的發展前景與方向？
1.更嚴格的煙氣排放標準。隨著《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485—2014）的全面實施，生活垃圾焚燒設施運行和污染排放控制將更為嚴格，新標準中主要污染物的排放濃度限值基本上已與歐盟相當。已建成焚燒廠進行技術改造來滿足更高的排放要求，新建焚燒廠將在通常採用的脫硝、幹法/半幹法脫酸、活性炭吸附去除二噁英及重金屬、布袋除塵器去除煙塵的基礎上，採用脫酸效率更高的濕法工藝，先進的SCR低溫催化脫硝及分解二噁英的技術，大幅降低主要煙氣污染物的排放。
2.更顯著的能源利用效率。為了使垃圾焚燒廠能量消耗大幅降低，發電效率顯著提高。焚燒爐使用煙氣再迴圈技術，節能同時大幅削減氮氧化物的產生量，採用低溫催化脫硝系統，在實現氮氧化物和二噁英同步高效去除的同時，較高溫催化劑的能量消耗減少50%以上。同時，採用智慧燃燒控制系統，並優化爐膛和鍋爐設計，提高蒸汽參數，使用大型焚燒發電設備，風冷卻塔冷卻，較國內焚燒廠通常採用的強制通風冷卻塔的能量消耗降低90%以上。
3.更有效的資源綜合利用。垃圾焚燒的發展趨勢是具有更先進的資源綜合利用，實現污水近“零排放”及固廢協同處理。廠內污水經處理後迴圈利用，實現全廠污水近“零排放”。支援多種固廢高效協同處理，如協同處置醫廢和污泥等。焚燒廠建設優先應用新型節能材料、環保材料、再生材料，垃圾焚燒廠爐渣用於建築材料，實現資源綜合利用。
4.更先進的焚燒技術開發和應用。為了進一步減少垃圾處理過程的污染物排放，各國競相開發各類垃圾處理前沿技術：垃圾熱解氣化技術、焚燒後灰渣熔融技術、等離子體焚燒技術及垃圾衍生燃料製備技術等。這些技術可以進一步實現垃圾無害化、減量化，尤其適用於分類後的垃圾處理，也將是今後垃圾焚燒的發展方向。
往期精彩回顧
直至燃盡排出爐膛。燃燒空氣從爐排下部進入並與垃圾混合，高溫煙氣通過鍋爐的受熱面產生熱蒸汽，同時煙氣也得到冷卻，最後煙氣經煙氣處理裝置處理後排出。流化床焚燒爐工作原理：爐體是由多孔分佈板組成，在爐膛內加入大量的石英砂，將石英砂加熱到600℃以上，並在爐底鼓入200℃以上的熱風，使熱砂沸騰起來，再投入垃圾。垃圾同熱砂一起沸騰，垃圾很快被乾燥、著火、燃燒。未燃盡的垃圾比重較輕，繼續沸騰燃燒，燃盡的垃圾比重較大，落到爐底，經過水冷後，用分選設備將粗渣、細渣送到廠外，少量的中等爐渣和石英砂通過提升設備送回到爐中繼續使用。
（五）如何控制廢氣排放？
垃圾焚燒廠排放的廢氣主要來自於焚燒過程所產生的煙氣，其主要污染物為粉塵、氯化氫、二氧化硫、氮氧化物、二噁英及重金屬等。
通過電腦控制系統可以實現垃圾焚燒、熱能利用、煙氣處理等過程的高度自動化，控制設定的燃燒條件（溫度高於850℃，煙氣停留時間大於2秒等），使焚燒系統在額定工況下運行，原始排放物濃度降到最低，並保證二噁英等有機物的徹底分解。
安裝各種有效的煙氣處理設備，如布袋除塵、活性炭吸附有害物質等，並使用煙氣線上監測儀連續監測每條焚燒線的煙氣排放指標，確保垃圾焚燒廠煙氣污染物排放達到規定標準要求。
（六）如何控制惡臭排放？
1.應採用密閉性好、具有自動裝卸結構的壓縮式運輸車來運輸垃圾，儘量減少臭味外溢。
2.在垃圾卸料大廳出入口應設置空氣幕，並在垃圾運輸車卸料前後關閉電動卸料門，以防止臭氣外逸。
3.垃圾池應採用密閉式設計，在垃圾池上方設置吸風口，將惡臭氣體作為燃燒空氣引至焚燒爐內高溫分解，並使垃圾池和卸料大廳處於負壓狀態。
4.應設置備用的活性炭廢氣淨化設施，在全廠停爐檢修期間，垃圾池內的臭氣必須經活性炭廢氣淨化設施淨化達標後才能排放。
5.滲濾液處理系統應設計為密閉結構，並在頂部設導氣管，將產生的沼氣和臭氣通過導氣管、抽風機導入焚燒爐內高溫分解。
（七）如何控制二噁英排放？
人們常說的二噁英，實際上是二噁英類物質的簡稱，指的是結構和性質都很相似的包含眾多同類物或異構體的兩大類有機化合物，共有210種，其中只有極少數種類被認為具有毒性。
二噁英並不是垃圾焚燒廠特有的公害，它是一種有機物與氯一起加熱就會產生的化合物，是一種比較普遍的化學現象。二噁英在空氣、土壤、水、食物和垃圾中都能發現，有研究顯示，食品是其主要來源，人體接觸的二噁英中約有90%來自膳食。
垃圾焚燒廠控制二噁英排放，保持焚燒爐膛內溫度大於850度，並控制煙氣在爐膛內停留2秒以上，使二噁英得到完全分解；其二是煙氣通過先進的淨化處理系統，將單位二噁英濃度控制在0.1納克內，達到國際上最嚴格的排放標準。
（八）如何處置爐渣和飛灰？
爐渣主要為生活垃圾焚燒後的殘餘物，其產生量視垃圾成分而定，其主要成分為氧化錳、二氧化矽、氧化鈣、三氧化二鋁、三氧化二鐵、廢金屬，以及少量未燃盡的有機物等。垃圾焚燒產生的爐渣經過高溫無害化處理，再經過磁選等分離出廢鋼鐵等廢舊金屬後，可對爐渣進行綜合利用，如用於鋪路的墊層、填埋場的覆蓋材料等。
飛灰屬於危險廢物，必須單獨收集，不得與生活垃圾、焚燒殘渣等混合，也不得與其他危險廢物混合。垃圾焚燒飛灰不得在廠區長期儲存，不得進行簡易處置，不得隨意外運排放。垃圾焚燒飛灰必須先在廠區進行必要的穩定化和固化處理，在經穩定化和固化處理並經浸出毒性試驗合格後，方可使用專用密閉運輸工具送至安全填埋場或衛生填埋場填埋。條件允許時，也可採用符合標準要求的其它處理處置方法。
（九）如何處置滲濾液？
滲濾液屬於高濃度有機廢水，需要通過專門的多道淨化工藝才能達標排放。垃圾滲濾液產生量主要受進廠垃圾的成分、水分和貯存天數的影響。滲濾液具有以下特點：污染物成份複雜多變、水質變化大，有機污染物濃度高，氨氮濃度高，重金屬離子與鹽份含量高等。
目前，用於廢水處理的工藝很多，但由於滲瀝液的濃度高和成分複雜，對處理工藝提出了特殊的要求。通常而言，垃圾滲瀝液的基本處理工藝在充分利用生化處理的經濟合理性的原則上，可將幾個不同的處理工藝單元進行優化組合，僅僅依靠單一的處理工藝很難達到嚴格的出水要求。目前應用比較多的處理方式是：生物法+膜技術處理，即為“厭氧＋膜生物反應器＋納濾＋反滲透＋濃縮液處理系統”。採用膜技術其優點是出水水質較好，可以達到較高的排放要求。
（十）垃圾焚燒發電項目的發展前景與方向？
1.更嚴格的煙氣排放標準。隨著《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485—2014）的全面實施，生活垃圾焚燒設施運行和污染排放控制將更為嚴格，新標準中主要污染物的排放濃度限值基本上已與歐盟相當。已建成焚燒廠進行技術改造來滿足更高的排放要求，新建焚燒廠將在通常採用的脫硝、幹法/半幹法脫酸、活性炭吸附去除二噁英及重金屬、布袋除塵器去除煙塵的基礎上，採用脫酸效率更高的濕法工藝，先進的SCR低溫催化脫硝及分解二噁英的技術，大幅降低主要煙氣污染物的排放。
2.更顯著的能源利用效率。為了使垃圾焚燒廠能量消耗大幅降低，發電效率顯著提高。焚燒爐使用煙氣再迴圈技術，節能同時大幅削減氮氧化物的產生量，採用低溫催化脫硝系統，在實現氮氧化物和二噁英同步高效去除的同時，較高溫催化劑的能量消耗減少50%以上。同時，採用智慧燃燒控制系統，並優化爐膛和鍋爐設計，提高蒸汽參數，使用大型焚燒發電設備，風冷卻塔冷卻，較國內焚燒廠通常採用的強制通風冷卻塔的能量消耗降低90%以上。
3.更有效的資源綜合利用。垃圾焚燒的發展趨勢是具有更先進的資源綜合利用，實現污水近“零排放”及固廢協同處理。廠內污水經處理後迴圈利用，實現全廠污水近“零排放”。支援多種固廢高效協同處理，如協同處置醫廢和污泥等。焚燒廠建設優先應用新型節能材料、環保材料、再生材料，垃圾焚燒廠爐渣用於建築材料，實現資源綜合利用。
4.更先進的焚燒技術開發和應用。為了進一步減少垃圾處理過程的污染物排放，各國競相開發各類垃圾處理前沿技術：垃圾熱解氣化技術、焚燒後灰渣熔融技術、等離子體焚燒技術及垃圾衍生燃料製備技術等。這些技術可以進一步實現垃圾無害化、減量化，尤其適用於分類後的垃圾處理，也將是今後垃圾焚燒的發展方向。
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