一、垃圾處理方式

目前流行的垃圾處理方法主要有填埋法、焚燒法和堆肥法，它們各有利弊。以下表格分析了三種垃圾處理方式的利弊。

表一：垃圾處理方式對比圖

通過上述幾種方式的簡要比較，可以理解為什么垃圾填埋作為我國發(fā)展初期的主要垃圾處理模式，其優(yōu)越的性價比和較低的進入門檻使該方式在很長一段時間內(nèi)都頗受青睞。

2005年《可再生能源法》明確提出“鼓勵發(fā)展生活垃圾焚燒處理”后，國家關(guān)于垃圾處理的優(yōu)惠政策就向垃圾焚燒方向傾斜。2017年，國家發(fā)改委、住建部聯(lián)合發(fā)布的《“十三五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》中提出要求“直轄市、計劃單列市和省會城市(建成區(qū))生活垃圾無害化處理率達到100%;其他城市生活垃圾無害化處理率達到95%以上，縣城(建成區(qū))生活垃圾無害化處理率達到80%以上，建制鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理率達到 70%以上”，以及在部分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)原生垃圾“零填埋”。

要實現(xiàn)上述目標(biāo)，各地政府逐漸將重心移向垃圾處理率較高的焚燒處理方式。

二、垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)

生活垃圾能否采用焚燒處理技術(shù)，取決于垃圾中可燃質(zhì)量、低位發(fā)熱值和垃圾含水率。一般要求，生活垃圾低位發(fā)熱值在3350kj/kg以上，垃圾含水率50%以下，垃圾能夠自然焚燒，但無法滿足爐膛內(nèi)煙氣850℃/2S的要求。

當(dāng)生活垃圾低位發(fā)熱值在6280kj/kg以上，方可實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒，滿足發(fā)電的需要，有效利用能源，建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠。目前，國內(nèi)建成焚燒設(shè)施的城市，生活垃圾低位熱值大多在5000kj/kg上下，含水率一般大于50%。

下圖是一張垃圾處理流程圖，帶大家讀懂垃圾焚燒發(fā)電到底是怎么回事。

圖一：垃圾處理流程圖

其中焚燒爐是垃圾焚燒發(fā)電的核心，決定著垃圾處理的效果和運行的經(jīng)濟性。焚燒爐充分燃燒后才能達到無害化和減量化的目標(biāo)。常用的焚燒爐有爐排爐、流化床焚燒爐、熱解焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯等類型。下面介紹最為常見的爐排爐和循環(huán)流化床兩種模式。

爐排爐技術(shù)：通過爐排的機械運動加強垃圾擾動，促進垃圾完全燃燒

循環(huán)流化床：高速氣流驅(qū)動垃圾在爐膛內(nèi)沸騰流動，促進完全燃燒

表二：常見焚燒爐對比圖

在國外，由于垃圾分類嚴格，以爐排爐為主。在中國，由于是混合收集的生活垃圾，具有成分復(fù)雜多變、熱值低、含水率高的特點，所選擇的垃圾焚燒技術(shù)必須與這些特性相適應(yīng)。

因此，國內(nèi)爐排爐、流化床焚燒爐兩者并舉。國家建設(shè)部、國家環(huán)?？偩职l(fā)布的《城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策》要求：“目前垃圾焚燒宜采用以爐排爐為基礎(chǔ)的成熟技術(shù)，審慎采用其它爐型的焚燒爐”。所以機械爐排爐作為垃圾焚燒爐首選爐型。

據(jù)統(tǒng)計，2010年中國垃圾焚燒爐約為329臺，到2017年已超過1000臺，未來幾年在政策驅(qū)動下，我國垃圾焚燒爐迎來發(fā)展機遇期。

根據(jù)規(guī)劃的相關(guān)目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計我國垃圾焚燒爐以年均復(fù)合增長率17.23%的速度增長，到2022年我國垃圾焚燒爐將達到2273臺，是當(dāng)前焚燒爐數(shù)量的2倍之多。下圖是對中國垃圾焚燒爐行業(yè)市場規(guī)模的預(yù)測。

圖二：2017-2022年中國垃圾焚燒爐行業(yè)市場規(guī)模預(yù)測(單位：臺)

機械爐排爐和流化床焚燒爐均被列入《環(huán)境保護綜合名錄(2017年版)》。2017年9月，經(jīng)國務(wù)院同意，財政部聯(lián)合環(huán)保部等部門聯(lián)合制定出臺了《環(huán)境保護專用設(shè)備企業(yè)所得稅優(yōu)惠目錄(2017年版)》，包括24項環(huán)保專用設(shè)備，企業(yè)購置并實際使用列入《環(huán)境保護專用設(shè)備企業(yè)所得稅優(yōu)惠目錄》范圍內(nèi)的環(huán)境保護專用設(shè)備的，該專用設(shè)備投資額的10%可以從企業(yè)當(dāng)年的應(yīng)納稅額中抵免;當(dāng)年不足抵免的，可以在后5個納稅年度中結(jié)轉(zhuǎn)抵免。

三、如何實現(xiàn)垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的無害化

雖然采用焚燒發(fā)電方式處理城市垃圾已成為越來越多省份的選擇，但垃圾焚燒發(fā)電廠依然面臨諸多爭議，困擾大家的還是垃圾焚燒發(fā)電前后產(chǎn)生的煙氣、灰渣、滲濾液、臭氣的處理問題。

如果未能很好地處理上述三廢的排放，焚燒廠可能遭自環(huán)保局的嚴厲懲罰，甚至因為對二次廢物的違法處理，被追究刑事責(zé)任。接下來我們將介紹幾種主要的焦點排放物。

二噁英

垃圾焚燒廠排放的廢氣主要來自于焚燒過程所產(chǎn)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。根據(jù)《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18485-2014)要求，生活垃圾焚燒煙氣排放限制為0.1ngTEQ/Nm3，即0.1納克國際毒性當(dāng)量值每標(biāo)準(zhǔn)立方米，該要求已經(jīng)與部分發(fā)達國家持平。

對于該氣體排放，因為垃圾在燃燒溫度850℃時會產(chǎn)生二噁英，當(dāng)排煙溫度冷卻到300-500℃時，會重新生成二噁英，故而一般采用急冷卻技術(shù)使煙氣急速冷卻到200℃以下，遏制其再合成。目前通常采取“3T+E”的原則，提高爐膛溫度(Temperature)、提高在高溫區(qū)的停留時間(Time)、提高爐膛內(nèi)混合強度(Turbulent)和過量空氣系數(shù)(Excessair)，使垃圾進行充分燃燒。

焚燒飛灰

垃圾在焚燒時會產(chǎn)生5%左右的垃圾焚燒飛灰。根據(jù)《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18485-2014),飛灰須按照危險廢物管理，必須單獨收集，不得與生活垃圾、焚燒殘渣等混合，不得在廠區(qū)長期儲存，不得進行簡易處置，也不得隨意外運排放。飛灰如進入填埋場處置，還需滿足《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16889-2008)的要求。

目前對垃圾焚燒飛灰主要采取直接密封填埋、水泥固化后填埋、熔融固化后填埋和化學(xué)穩(wěn)定后再填埋等方式。另，雖然未正式通過，但企業(yè)在處置飛灰時可參考住建部在2017年發(fā)布的《生活垃圾焚燒飛灰固化穩(wěn)定化處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見稿)》進行。

垃圾焚燒滲濾液

日常生活中，我們?nèi)拥睦魸穸容^大或餐廚垃圾成分較多，在垃圾袋底部會有液體滲出，這就是垃圾滲濾液。焚燒滲濾液具有COD高，BOD5/COD高，金屬離子含量高，毒性大，難處理等特點。

垃圾在垃圾儲坑放置期間會有大量的滲濾液滲出，收集就是首要環(huán)節(jié)。這些滲濾液可以經(jīng)儲坑底部外側(cè)的污水收集池與輸送泵，送至污水處理系統(tǒng)，采用“預(yù)處理-厭氧反應(yīng)器(UASB)-生化處理系統(tǒng)(MBR)-納濾膜(NF)-反滲透膜(RO)-回用水池”工藝處理后作為工業(yè)冷卻水，或者可在收集后，回噴到垃圾焚燒爐中處理。兩種方法都可以實現(xiàn)廠區(qū)污水零排放。

垃圾聚集帶來的臭氣

為了不讓垃圾臭氣泄漏，垃圾坑的頂部會安裝強力抽風(fēng)機，通過專門的管道送往焚燒爐的底部，作為燃燒用的空氣再利用，使垃圾坑一直處于負壓狀態(tài)。最后，污水處理站及渣池防臭，全部采用密封設(shè)計，把臭氣抽入垃圾坑，再一同通過強力抽風(fēng)機送至焚燒爐助燃。

四、總結(jié)

雖然國內(nèi)垃圾焚燒以及排放物的處理技術(shù)已經(jīng)很成熟，且已達到較高水平，但還是有很多垃圾發(fā)電廠因各種排放超標(biāo)而被罰款，而且垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)還面臨著排放標(biāo)準(zhǔn)越來越高、鄰避困境、惡性競爭等問題。

垃圾焚燒并不是原生垃圾拿來焚燒，而是經(jīng)過一定的垃圾分類后進行燃燒。所以，要想真正地實現(xiàn)垃圾焚燒發(fā)電的無害化，需要從源頭控制垃圾產(chǎn)生，實現(xiàn)“從搖籃到墳?zāi)埂钡墓芾砟Ｊ?，將垃圾處理進行區(qū)域化管理，區(qū)域內(nèi)嚴格制定執(zhí)行計劃，區(qū)域間相互協(xié)作，必要時采取經(jīng)濟手段。同時，政府在監(jiān)管的時候，需要保證公眾的知情權(quán)與參與權(quán)，將相關(guān)信息公開，逐漸積累公眾的環(huán)保意識。

原標(biāo)題:圖解分析：垃圾處理及焚燒發(fā)電技術(shù)

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