论文部分内容阅读
摘要：随着城市化进程的发展，城市加快了“新陈代谢”的速度。城市生活垃圾的排放量迅速增加。若处置不当，会对生态环境和人体健康带来巨大危害。
关键词：城市垃圾 处理方法焚烧发电处理技术
中图分类号：K826文献标识码： A
前言：随着国民经济的飞速發展，城市规模不断扩大，城市人口急剧增加，在人民生活水平日益提高的同时，工业以及生活垃圾也随之大量产生，严重污染了环境，影响了市容市貌，制约着城市的进一步发展建设。如何妥善处理垃圾，使之资源化、减量化和无害化，已成为当前社会和各级政府关注的焦点，它关系到每个人的切身利益以及城市的可持续发展。
一、垃圾处理的常规方法
垃圾处理目前主要有填埋法、堆肥法、焚烧法等。下面就其中几种方法介绍如下：
1.1填埋法
(1)传统填埋法。这种方法实际上是在自然条件下，利用坑、塘、洼地将垃圾集中堆置在一起，不加掩盖，未经科学处理的填埋方法。(2)卫生填埋法。卫生填埋法是采用工程技术措施，防止产生污染及危害环境土地的处理方法。
1.2堆肥法
堆肥法就是把城市垃圾运到郊外堆肥厂，按堆肥工艺流程处理后制作为肥料，成本低、产量大。由于经济实用的化肥大量普及，堆肥量大，劳动强度大，全面比较后，市场越来越小。
1.3焚烧法
(1)炉排炉焚烧。就是将城市垃圾运到焚烧厂的垃圾池，经抓吊入料斗，慢慢进入炉膛，经过干燥、燃烧、燃烬三个阶段，在大量氧气(空气过剩系数等于1.8)的助燃条件下，垃圾在炉排中充分燃烧，烧烬的炉渣入渣池冷却后，运往厂外填埋，垃圾燃烧后产生的大量高温烟气(850-900℃)进入余热锅炉换热，过热蒸气再进入汽轮发电机组发电。(2)流化床焚烧。就是将城市垃圾运到焚烧厂倒入垃圾池后，经抓吊入料斗，垃圾从焚烧炉的顶端投放进炉内后，落在活动床的中央，然后慢慢通过热砂床（600-700℃），其结果是垃圾被热砂焙烧而失去其水分变脆，继之分散到活动床两侧的流化床。在流化床内，脆而易碎的垃圾被剧烈运动的砂粒挤成碎片而很快燃烧掉。另一方面，垃圾中的不燃物则与砂粒一起移动到焚烧炉两侧，通过不燃物排出孔，与砂粒一起自动排出炉外。(3)热解法。热解法是在隔绝空气的条件下，垃圾在热解装置中受热而使有机质分解，转化成燃气。燃气进入余热锅炉换热后，过热蒸气进入汽轮发电机发电。
二、垃圾焚烧发电，促进科技进步
2.1首先，资源化垃圾焚烧后，热量用于发电，做到废物综合利用。焚烧发电后减量化的残渣，只有原来容积的10%～30%，经过处理达标之后才排放到大气中。然后将大大缩容后的垃圾进行填埋，这样既节约了土地资源又保护了环境。其次，垃圾发电具有显著的社会效益。垃圾发电可以改善环境，提高居民的生活水平。符合全面构建和谐社会的基本要求，也可促进垃圾分类回收等相关产业的发展，促进科技进步，从而提高我国企业在国际上的竞争力。
2.2垃圾发电必要性
城市垃圾发电是近30年发展起来的新技术，由于资源和能源危机的影响，发达国家对垃圾采取了“资源化”方针，垃圾处理不断向“资源化”发展。保护环境是我国的一项基本国策，随着我国城市的发展和人民生活水平的提高，妥善处理垃圾已成为当务之急。我们相信，随着我国城市居民生活水平不断提高及人们环保意识的增强，垃圾焚烧发电的前景充满希望。综合考虑其社会效益，环保效益及经济效益，建设垃圾电厂是非常必要的。
2.3垃圾发电的可行性
现代生活垃圾包罗万象、应有尽有，但可概括为可燃垃圾和不可燃垃圾两部分。其中可燃垃圾包含纸布、皮革、塑料等，由有机物和可燃物构成城市生活垃圾的主体。而不可燃垃圾专指各类金属、玻璃、石陶瓷等无机物。这些垃圾均能自燃，均能发电。国内深圳垃圾电厂十几年的实践也证明了垃圾发电的可行性。
三、生活垃圾等离子气化技术
生活垃圾等离子气化技术是垃圾处理的一种新技术。生活垃圾等离子气化技术由生物质气化技术结合“低温”等离子体技术发展衍生而成，具有等离子体和气化的优点。等离子体技术将MSW中的有机物完全转化为合成气(主要为c0和H2)，净化后进入内燃机发电。而无机物则可变成无害灰渣（玻璃体），可用来做建材。 垃圾热处理包括热解、气化和焚烧三种方式，而热解与气化均是由垃圾焚烧技术衍生而成，与焚烧的区别在于焚烧供氧量大于化学当量，热解与气化供氧量均小于化学当量。供氧量较小意味着燃烧空气量少，对生活垃圾中小颗粒的淘析作用减弱，烟气挟带和扬析颗粒减少，排烟中烟尘浓度降低。因此，热解与气化过程的烟尘浓度低于焚烧过程，有利于环境保护。
3.1生活垃圾等离子气化特点
利用生活垃圾自身热量建立、稳定独立于焚烧的热解与气化过程，对生活垃圾的品质指标要求比较高。一般而言，含水量与含灰量较低，且热值高的生活垃圾才有可能用独立的热解和气化方法处理。热解与气化的区别在于发生反应的温度不同，热解温度一般为200—400℃，而气化温度一般为600—1200℃。因此，生活垃圾热解和气化需要外界提供较大的能量，尤其是气化。这就必须有一种给予生活垃圾更多能量的发热源和较为适合的反应器来保证气化反应的发生。
采用等离子体处理垃圾是目前减容效果最显著、无害化最彻底、资源化程度最高的绿色环保技术。与焚烧法相比，等离子体技术最突出的优点有：(1)生活垃圾气化产生的合成气经过等离子体高温处理，二恶英和焦油等有害物质彻底分解，而无机物则可变成无害灰渣（玻璃体）。(2)由于气化是在贫氧条件下进行，空气过量系数小于1，产生的合成气流量约为同等处理规模焚烧烟气量的5—l0%，故污染物排放少，净化设备处理负担减轻，环保效果好。(3)气化产生的合成气中含有C0和Hz等可燃组分，热值高于焚烧产生的烟气，合成气经过净化后，可直接用于内燃机发电或制成生物质燃料，资源化效果更好。
3.2等离子气化工艺
根据生活垃圾气化与灰渣熔融反应容器的异同以及不同的处理对象，可以将生活垃圾气化技术分为：两步法气化技术和直接气化熔融焚烧技术。而等离子垃圾气化即可采用两步法气化技术，又可采用直接气化熔融技术。
①两步法气化技术的工艺特点是：先将城市生活垃圾置于某一气化炉中并在还原性气氛和温度为450℃-600℃的条件下进行气化，形成易燃烧的可燃气体和易于铁、铝等金属回收的残留物，再在另一熔融炉中进行可燃气体焚烧和能扼制二恶英形成的气化残留物高温熔融处理。整个过程将城市生活垃圾气化过程和熔融过程分别置于两个相对独立的设备中进行，然后再将这两个设备有机地结合为一个整体形成一个完整的城市生活垃圾气化熔融工艺流程。②直接气化熔融技术的工艺特点是：将城市生活垃圾的气化过程和熔融过程置于一个设备中进行，因此该技术的整个工艺过程设备简单，工程投资和运行费大大降低，操作比生活垃圾两步法气化熔融处理技术也要容易得多。等离子气化工艺主要包括原料的预处理、气化、合成气的净化、热回收以及产品利用。生活垃圾气化试验平台包括“接料系统、一级反应器系统、二级反应器系统、等离子炬系统、脱酸系统（包括值班火炬）及辅助系统”六个部分。
结束语：
目前，国民经济正处在高速发展阶段，城市垃圾处理问题已成为当前城市管理的首要问题。随着社会对垃圾问题的重视，城市垃圾处理将向减量化、资源化和无害化的目标不断迈进。这是一项长期且艰巨的任务，通过政府的正确引导， 采取积极的态度和综合利用的垃圾处理方法， 着手科学地处理、利用垃圾实现垃圾的变废为宝，向垃圾要资源、要能源、要效益。
关键词：城市垃圾 处理方法焚烧发电处理技术
中图分类号：K826文献标识码： A
前言：随着国民经济的飞速發展，城市规模不断扩大，城市人口急剧增加，在人民生活水平日益提高的同时，工业以及生活垃圾也随之大量产生，严重污染了环境，影响了市容市貌，制约着城市的进一步发展建设。如何妥善处理垃圾，使之资源化、减量化和无害化，已成为当前社会和各级政府关注的焦点，它关系到每个人的切身利益以及城市的可持续发展。
一、垃圾处理的常规方法
垃圾处理目前主要有填埋法、堆肥法、焚烧法等。下面就其中几种方法介绍如下：
1.1填埋法
(1)传统填埋法。这种方法实际上是在自然条件下，利用坑、塘、洼地将垃圾集中堆置在一起，不加掩盖，未经科学处理的填埋方法。(2)卫生填埋法。卫生填埋法是采用工程技术措施，防止产生污染及危害环境土地的处理方法。
1.2堆肥法
堆肥法就是把城市垃圾运到郊外堆肥厂，按堆肥工艺流程处理后制作为肥料，成本低、产量大。由于经济实用的化肥大量普及，堆肥量大，劳动强度大，全面比较后，市场越来越小。
1.3焚烧法
(1)炉排炉焚烧。就是将城市垃圾运到焚烧厂的垃圾池，经抓吊入料斗，慢慢进入炉膛，经过干燥、燃烧、燃烬三个阶段，在大量氧气(空气过剩系数等于1.8)的助燃条件下，垃圾在炉排中充分燃烧，烧烬的炉渣入渣池冷却后，运往厂外填埋，垃圾燃烧后产生的大量高温烟气(850-900℃)进入余热锅炉换热，过热蒸气再进入汽轮发电机组发电。(2)流化床焚烧。就是将城市垃圾运到焚烧厂倒入垃圾池后，经抓吊入料斗，垃圾从焚烧炉的顶端投放进炉内后，落在活动床的中央，然后慢慢通过热砂床（600-700℃），其结果是垃圾被热砂焙烧而失去其水分变脆，继之分散到活动床两侧的流化床。在流化床内，脆而易碎的垃圾被剧烈运动的砂粒挤成碎片而很快燃烧掉。另一方面，垃圾中的不燃物则与砂粒一起移动到焚烧炉两侧，通过不燃物排出孔，与砂粒一起自动排出炉外。(3)热解法。热解法是在隔绝空气的条件下，垃圾在热解装置中受热而使有机质分解，转化成燃气。燃气进入余热锅炉换热后，过热蒸气进入汽轮发电机发电。
二、垃圾焚烧发电，促进科技进步
2.1首先，资源化垃圾焚烧后，热量用于发电，做到废物综合利用。焚烧发电后减量化的残渣，只有原来容积的10%～30%，经过处理达标之后才排放到大气中。然后将大大缩容后的垃圾进行填埋，这样既节约了土地资源又保护了环境。其次，垃圾发电具有显著的社会效益。垃圾发电可以改善环境，提高居民的生活水平。符合全面构建和谐社会的基本要求，也可促进垃圾分类回收等相关产业的发展，促进科技进步，从而提高我国企业在国际上的竞争力。
2.2垃圾发电必要性
城市垃圾发电是近30年发展起来的新技术，由于资源和能源危机的影响，发达国家对垃圾采取了“资源化”方针，垃圾处理不断向“资源化”发展。保护环境是我国的一项基本国策，随着我国城市的发展和人民生活水平的提高，妥善处理垃圾已成为当务之急。我们相信，随着我国城市居民生活水平不断提高及人们环保意识的增强，垃圾焚烧发电的前景充满希望。综合考虑其社会效益，环保效益及经济效益，建设垃圾电厂是非常必要的。
2.3垃圾发电的可行性
现代生活垃圾包罗万象、应有尽有，但可概括为可燃垃圾和不可燃垃圾两部分。其中可燃垃圾包含纸布、皮革、塑料等，由有机物和可燃物构成城市生活垃圾的主体。而不可燃垃圾专指各类金属、玻璃、石陶瓷等无机物。这些垃圾均能自燃，均能发电。国内深圳垃圾电厂十几年的实践也证明了垃圾发电的可行性。
三、生活垃圾等离子气化技术
生活垃圾等离子气化技术是垃圾处理的一种新技术。生活垃圾等离子气化技术由生物质气化技术结合“低温”等离子体技术发展衍生而成，具有等离子体和气化的优点。等离子体技术将MSW中的有机物完全转化为合成气(主要为c0和H2)，净化后进入内燃机发电。而无机物则可变成无害灰渣（玻璃体），可用来做建材。 垃圾热处理包括热解、气化和焚烧三种方式，而热解与气化均是由垃圾焚烧技术衍生而成，与焚烧的区别在于焚烧供氧量大于化学当量，热解与气化供氧量均小于化学当量。供氧量较小意味着燃烧空气量少，对生活垃圾中小颗粒的淘析作用减弱，烟气挟带和扬析颗粒减少，排烟中烟尘浓度降低。因此，热解与气化过程的烟尘浓度低于焚烧过程，有利于环境保护。
3.1生活垃圾等离子气化特点
利用生活垃圾自身热量建立、稳定独立于焚烧的热解与气化过程，对生活垃圾的品质指标要求比较高。一般而言，含水量与含灰量较低，且热值高的生活垃圾才有可能用独立的热解和气化方法处理。热解与气化的区别在于发生反应的温度不同，热解温度一般为200—400℃，而气化温度一般为600—1200℃。因此，生活垃圾热解和气化需要外界提供较大的能量，尤其是气化。这就必须有一种给予生活垃圾更多能量的发热源和较为适合的反应器来保证气化反应的发生。
采用等离子体处理垃圾是目前减容效果最显著、无害化最彻底、资源化程度最高的绿色环保技术。与焚烧法相比，等离子体技术最突出的优点有：(1)生活垃圾气化产生的合成气经过等离子体高温处理，二恶英和焦油等有害物质彻底分解，而无机物则可变成无害灰渣（玻璃体）。(2)由于气化是在贫氧条件下进行，空气过量系数小于1，产生的合成气流量约为同等处理规模焚烧烟气量的5—l0%，故污染物排放少，净化设备处理负担减轻，环保效果好。(3)气化产生的合成气中含有C0和Hz等可燃组分，热值高于焚烧产生的烟气，合成气经过净化后，可直接用于内燃机发电或制成生物质燃料，资源化效果更好。
3.2等离子气化工艺
根据生活垃圾气化与灰渣熔融反应容器的异同以及不同的处理对象，可以将生活垃圾气化技术分为：两步法气化技术和直接气化熔融焚烧技术。而等离子垃圾气化即可采用两步法气化技术，又可采用直接气化熔融技术。
①两步法气化技术的工艺特点是：先将城市生活垃圾置于某一气化炉中并在还原性气氛和温度为450℃-600℃的条件下进行气化，形成易燃烧的可燃气体和易于铁、铝等金属回收的残留物，再在另一熔融炉中进行可燃气体焚烧和能扼制二恶英形成的气化残留物高温熔融处理。整个过程将城市生活垃圾气化过程和熔融过程分别置于两个相对独立的设备中进行，然后再将这两个设备有机地结合为一个整体形成一个完整的城市生活垃圾气化熔融工艺流程。②直接气化熔融技术的工艺特点是：将城市生活垃圾的气化过程和熔融过程置于一个设备中进行，因此该技术的整个工艺过程设备简单，工程投资和运行费大大降低，操作比生活垃圾两步法气化熔融处理技术也要容易得多。等离子气化工艺主要包括原料的预处理、气化、合成气的净化、热回收以及产品利用。生活垃圾气化试验平台包括“接料系统、一级反应器系统、二级反应器系统、等离子炬系统、脱酸系统（包括值班火炬）及辅助系统”六个部分。
结束语：
目前，国民经济正处在高速发展阶段，城市垃圾处理问题已成为当前城市管理的首要问题。随着社会对垃圾问题的重视，城市垃圾处理将向减量化、资源化和无害化的目标不断迈进。这是一项长期且艰巨的任务，通过政府的正确引导， 采取积极的态度和综合利用的垃圾处理方法， 着手科学地处理、利用垃圾实现垃圾的变废为宝，向垃圾要资源、要能源、要效益。