固体废弃物处理技术与装备

一、技术概述
　　我国固体废弃物的种类繁多，成份复杂，数量巨大，是环境的主要污染源之一，其危害程度已不亚于工业废水污染和大气污染造成的危害。
固体废弃物处理技术主要包括城市垃圾生物处理技术、焚烧处理技术、有毒有害固体废弃物焚烧处理技术与成套装备。
1．城市垃圾微生物处理技术
　　城市垃圾微生物处理技术，能将可生物降解的垃圾转化为有用的农用肥料或饲料。此项技术是对现有的垃圾填埋场中的有机垃圾与无机垃圾进行分选，再对有机垃圾进行生物转化工艺，转化为有价值的农用肥料或饲料，变废为宝，又能对现有的填埋场进行改造，使之成为绿地或工业用地。而且，运行成本较低。
2．焚烧处理技术
　　工艺流程：垃圾先经分选装置分选，再通过上料机送至焚烧炉，充分利用余热，尾气经处理后排放。
主要特点：
　　－－设备简单，运行可靠，操作维护方便，效率高，投资少；
　　－－自动上料，自动出龙，劳动强度低；
　　－－优化炉拱设计，增强烟气在炉内的滞流程度，达到最佳燃烧；
　　－－独特的配风形式，高效的余热利用，采用变风室，多风管，（一）二次配风的方式，配风均匀，垃圾燃烧充分；
　　－－独特的阶梯往复式炉排，垃圾在炉排上依次完成预热，燃烧，燃烬三个阶段。燃烧彻底，燃烧效率高；
　　－－炉排在材料，形状方面精心设计，炉排的行程，往复频率根据垃圾的燃烧难易程度均可调，当垃圾水份大，难燃烧时，炉排运动减慢反之加快；
　　－－完整的尾气处理系统，使该系统尾气排放达到国家环保标准；
　　－－可选配的废热锅炉系统使整套系统的运行更加经济。
该成套设备是针对国内城市生活垃圾焚烧处理及综合利用而开发的固体废物处理技术和处理设备。
3．有毒有害固体废弃物焚烧处理技术与成套设备
　　我国有害废物的种类繁多，成份复杂，数量巨大，是环境的主要污染源之一，其危害程度已不亚于工业废水污染和大气污染造成的危害。本套处理设备就是利用高温焚烧的原理，处理那些用一般物理方法，化学方法，生物方法等很难处理的有害物质。
技术特点：
　　－－自动化程度高，劳动强度低。
　　－－采用二次燃烧，有害物质破坏率高达99．99％。
　　－－独特的高铝耐火材料能满足耐磨，热震及化学腐蚀的要求，从而增长了焚烧炉寿命。
　　－－独特的烟气控制技术保证了烟气低灰尘负荷，尾部烟气的再处理，保证无二次污染。
　　－－采用回转窑技术，对有害固体废物适应面广，也可处理废液。
　　此技术可广泛用于化工、制药、农药、肉食加工等领域，有广阔的市场前景。预计近年可形成500套市场。

二、现状及国内外发展趋势
　　1．城市垃圾在我国一般都采用填埋，焚烧等技术进行处理。不仅每年占用农田，污染环境，在经济上还得支出一大笔费用。以北京市海淀区为例，1997年全年垃圾处理费包括运输，购买农田，进行除臭灭蝇等费用共8600余万元。从全国来看更为可观。
　　目前国外，例如德国、美国、日本等发达国家仍采用焚烧的办法，我国深圳、广州等地也引进日本焚烧设备。但由于焚烧成本较高，发展中国家一般都难以维持正常生产。
　　1997年9月加拿大EPI（环境保护研究所）推广的城市垃圾微生物处理新技术及其一整套的装置已在美国纽约，加拿大的Brampton和HamiHon建成了商业性工厂，并即将在西欧、中欧、澳大利亚、东南亚推广。从运行数据，经济分析来看，确实有利于土地回用（改造填埋场），变废为宝（把有机垃圾转化为肥料及饲料）为当前处理城市垃圾的一项先进实用技术。
　　2．国外发达国家已普遍采用焚烧法处理城市生活垃圾且技术成熟。如：瑞士的垃圾总处理率为90％，其中焚烧占70％，丹麦总处理率100％，焚烧占66％，日本总处理率95．4％，焚烧占66％。日本投入使用的最大垃圾焚烧场是名古屋市新南阳垃圾处理厂，装机容量1500吨／日，发电设备装机容量27000KW，平均每吨垃圾产生的热能转换为18KW的电能，又如东京新建垃圾焚烧工厂，垃圾全由4条分别为16公里的地下通道输送，日焚烧400吨，投资5亿多美元。自60年代以来，东京已陆续建成14座焚烧厂，正在建设的有6座，日焚烧处理能力为600~800吨。
　　我国的垃圾焚烧处理处于起步开发阶段，技术还不成熟，还有待于攻关。垃圾焚烧比例甚微。全国660多个城市无一不被生活垃圾包围。全国固体废弃物焚烧设备市场是十分广阔的。《中国跨世纪绿色工程规划》第一期项目中固体废物污染控制项目274个，总投资183．38亿元，城市生活垃圾处置项目66个，投资约60亿，全国每年的生活垃圾大约1．2亿吨，而且每年以10％的速度递增，根据此状况预计到2005年可形成500套市场。到2000年，规划目标城市垃圾焚烧处理率只有3％。
　　3．发达国家的有毒有害固废物焚烧处理技术比较先进，西欧起步最早，日本门类齐全，美国日趋完善。这些国家工业污染在八十年代初就开始得到控制，该技术在欧洲和北美已广泛采用，它虽然具有技术要求高，系统要求气密性好，耐火材料要求具有很强耐磨损作用等缺点，但是随着科学发展这些问题已得到很好的解决。目前该类设备在国外有很多生产厂家，并且企业规模庞大，历史悠久，专业化程度高，在设计制造方面居国际领先地位，比如美国布鲁勒污染控制系统公司，德国比绍天环保设备公司等。
　　我国目前对有毒有害废物处理成套设备研制方面起步较晚，据统计国内生产焚烧设备通过国家质量认证的只有七家，但除个别单位外，一般尚未形成自己的科研、生产体系，并且大部分只搞医院垃圾和生活垃圾焚烧处理。北京市机电研究院是一综合性科研单位，自84年起从事各种垃圾焚烧处理等方面的研究以来，在有毒有害废物焚烧处理方面积累了大量经验，1993年该院承担了中央军委931工程，成功地销毁了一部分二战时期日本遗留化学武器。一九九六年国家颁布了“固废法”，各级政府主管部门已经认识到工业有害废弃物到了必须治理的时候，北京、天津、大连、沈阳等城市已着手这方面的工作。1996年该院又为北京某化工厂成功地设计了一套此类装置，经专家鉴定和北京市环保局监测中心测试，部分设计指标达到了美国标准。该院设计的回转窑焚烧系统已经在北京阳光固体废弃物处理厂投入运行。这些为我国该领域的技术发展，做了很多有效的偿试。

三、“十五”目标及主要研究内容
1．目标
　　针对我国垃圾成份特性，开发适合国情的不同水平、不同地域、不同管理模式的垃圾分选成套设备，并根据分选的结果选择焚烧、堆肥、填埋等不同处理方式，以便综合安全处置垃圾。
重点开发100吨、300吨垃圾焚烧炉系列设备，包括焚烧、烟气净化、热能利用等装置；垃圾堆肥设备，包括垃圾分选、筛选、破碎、翻堆、发酵、制肥等设备；卫生填埋成套设备，包括废液和易燃气体收集处理、衬底材料与辅设、检漏技术与设备。提高设备适应性，耐用性、可靠性，降低工程造价和运行费。
2．主要研究内容
　　（1）微生物（菌种）在城市垃圾处理领域的试验研究：主要研究怎样培养微生物的菌种以及何种菌种更适合好氧发酵工艺和厌氧发酵工艺。
　　（2）垃圾分选的破碎装置研究：将垃圾分选后的每一单体破碎的工艺及破碎后的粒度，需适合再生工艺。
　　（3）耐高温，耐磨损，耐腐蚀合金炉排材料研究。
　　（4）高性能耐火材料研究。
　　（5）垃圾焚烧原理研究：主要研究垃圾的燃烧工艺及二次燃烧理论，研究控制垃圾燃烧后的尾气净化装置。
　　（6）高效脱硫、脱氯装置研究。
　　（7）垃圾燃烧自动控制系统及在线监测技术研究：是指垃圾燃烧所需空气比例自动调节的研究，燃烧炉内炉压自动控制的研究，火焰自动监测的研究。
　　（8）焚烧炉、烟道、换热器、净化塔等焚烧配套设备研制：目前对材料、结构、焊接等多方面的工艺水平要求很高，在这些方面开展研究。
　　（9）开展节能和余热利用方面的研究：对废弃物焚烧过程中余热回收利用，一是用余热加热二次空气的研究；二是用余热发电的研究；及用余热产生蒸气的研究。
　　（10）对不同种类有毒有害固体废物的成分，在不同燃烧状态下的反应机理，以及燃烧过程中污染物的产生与防治研究；根据国情，结合国外的经验，对回转窑焚烧炉进行设计。（中国水泥网 转载请注明出处）