北京市生活垃圾焚烧精细化管理探讨

1、第 卷第 北京市 生活垃圾焚烧精细化 管理探讨 刘 敏 ，张跃 升 ，冯 亚 斌 （ 京 市 垃圾 渣 土 管 理 处 ，北 京 ） 摘 要 ：分别从 实施垃圾源头科 学分类和 生物预处理 以提高垃圾 热值 ，合理设置前端机械分选设备 以改善垃圾燃 烧状况 ，加大技 术研发 力度 以促进运行工艺管理精 细化 以及 着重加强污染防控 以强化环境管理精细化等方面 阐述 了加 强 北 京 市 生活 垃圾 焚烧 精 细 化 管 理 的具 体 措 施 。 关键 词 ：生 活 垃圾 焚烧 ；精 细化 管理 ；焚 烧 热值 ；机械 分 选 ；运 行 工 艺 ；环 境 管 理 中 图分 类 号 ： 文献 标

2、识 码 ： 文章 编 号 ： （ （ ） ， ； ； 据 统计 ， 万 日均 日益 突 出 ，生 活 垃圾 填 埋 场 场 地 选 择 更 加 困难 ， 生存 健康 ，促进 生活 垃圾 焚烧 技术 稳步发 展 。 垃圾 填埋 处 理 的成 本也 越 来越 高 。且 生 活垃 圾 焚 实施 垃圾 源头科 学分类 、生物 预处 理 。提 高垃 烧技 术 因 占地 面积 小 、运 行稳 定 可靠 、处理 速 度 圾热值 快 、减容效果好 、环境影响小 、可进行余 热利用 垃圾 分类 ，源头 减量 ，提高垃 圾热值 等优点而成为北京市生活垃圾处理 的一种较好选择 。 年 ，北京市 。现 已运 含水率

3、高而热 值低 ，直接 焚烧原 生垃圾 难度 较大 ， 行 的垃 圾 焚烧 厂仅 有 顺义 区生活 垃圾 综 合 处理 中 尤其 是 夏季 垃圾 不 能 直接 满足 垃 圾 焚烧 条件 ；农 焚烧 处 理 能力 ） 和朝 阳区高 安 屯垃 圾 村 和 山区垃 圾 特性 是 灰土 量 比较 高 ，热值 低 ，可 焚 烧 厂 （ 烧 处 理 能 力 ），其 分 别 于 回收物 少 ，也 不能 满 足直 接 焚烧 条件 ，带来 的后 全面推进生活垃圾处理工作的意见 京市垃圾焚烧 、生化处理和填埋比例将为 烧热值 是发 展垃圾 焚烧处 理技术 的首 要 问题 。 比例为 为 此 ，北 京将 在 东西 南

4、 北各 建 循 环经 济 产业 市 不应 采用 仅 以减 量 为 目标 的分 类 方式 ，而应 进 园 ，提高 垃圾 焚 烧 比例 ，实现 垃圾 处 理方 式 由填 一 步推 行 与后 端 处理 方 法相 衔接 的前端 垃 圾分 类 埋为主向焚烧等处理方式的转变。然而 ，伴随人 方式 ，并将分类后适宜焚烧 高热值垃圾进行焚 们对环境质量的诉求 日益提高 ，生活垃圾焚烧处 烧 处理 ，以减 少 垃圾 填 埋量 。 目前 ，北 京 市居 民 理 因其一 次 性投 资 较大 ，且其 烟气 特 别是 二 恶英 家 庭 已经 将 报刊 、纸 盒 、易 拉罐 等 废 品送 到废 品 等有毒有害气体对环境

5、的影 响而备受人们关注 ， 收 购站 回收 ，减 少 了垃圾产 生量 ；垃圾 中塑料 类 、 且存 在 不少 争议 。这就 需 要加 强 城市 生 活垃 圾 焚 纸 类 利用 价 值低 ，且 缺 乏 回收 渠道 ，如需 可 在后 烧的精细化管理 ，在严格预防和控制二恶英等二 端机械分 出；厨余类可降解生物质垃圾是混合垃 圾水分的主要贡献者 ，也是城市固体废物中 元 素和 元素的主要来源 ，将厨余垃圾单独分 ， 第 既利于降低垃圾含水率 、提高垃圾热值 ，改善垃 贮 料池 进行 合 理 的垃圾 分 区堆 放 。 同时 ，为 了保 圾 焚烧 炉 内 的焚 烧过 程 ，进而 提 高 焚烧 效率 和热

6、 障贮料池 内垃圾 自 ： 、重 和干燥 ， ，因此 ，可通 时刻保证充 足的排水 口，考虑到进厂垃圾在某 过垃圾源头分类 ，将垃圾分为厨余垃圾和其 他垃 一 时 间段 集 中进 人 的情 况 ，进 厂 垃圾 须 及 时进 行 圾 ，其他垃圾直接进行焚烧 ，厨余垃圾则进 倒料 、堆放 ；每年至少对排水 口进行 行生物处理 。对于生活垃圾分类配套设施齐全及 维 护 和清 理 ，保 证 排水 格 栅 牢 固及 排水 沟道 畅 通 其他有条件的区域 ，可考虑将其他垃圾再做细分 ， 无阻 ；进料 区投炉时 ，底部垃圾可能较湿 ，不 例 如 ，为 了 与后 端 垃圾 焚 烧处 理 相 适宜 ，将废 玻

7、适 宜 即刻 人 炉 ，应 及 时进 行 清底 ，便 于析 出 的渗 璃从 其 他 垃圾 中单 独分 流 ，一 方 面 废玻 璃 具 有一 沥 液尽最 大可 能流 出 。 定的再利用 价值 ，可以节约原生资源的开采 ；另 合理 设置 前端机 械分 选 ，改善垃 圾燃烧 状况 在焚烧厂设置前端机械分选设备 ，能够提高 发机械故障 ，造成焚烧炉不能正常运转 ，影响可 垃圾热值 ，改善垃圾焚烧状况。实践表明，进厂的 焚烧 垃 圾 的有 效 处 理 。 目前 ，北 京 市正 在 不 断完 原生混合垃圾热值为 善 垃圾 分 类 收集 和 清运 系统 ，提 高 垃圾 回收 利用 经滚筒筛 筛分 、磁选 、

8、风选等机 械分选步 骤后 ，垃 率 ，同时 完 善分 类 收集 配 套 系统 和 设施 建 设 ，提 圾热值提高至 含水率降低至 ， 同时金属 、塑料等可用废物得到回收利用 ，提高 生物 预处 理 ，提高垃圾 热值 根据北京市生活垃圾高水分和低热值 的特性 ， 炉焚烧 ，热值较高 ，不需添加辅助燃料 ，焚烧工 对 垃圾 进 行 源头 分类 或 者 进行 生 物 预处 理 是 现 阶 况 稳定 。 处 理前 将 生 活 垃圾 在贮 料 池 里堆 放 ，堆放 过 程 中 长焚烧炉的使用寿命 。一方面 ，若焚烧厂采用原 用抓斗进行翻堆 ，以降低垃圾含水率 ，提高垃圾 生混合垃圾直接焚烧 ，焚烧过程中

9、垃圾 中的玻璃 、 热 值 ，为 垃圾 稳 定 达标 焚 烧 提供 原 料保 证 。研究 金 属 等在 高 温 条件 下会 熔 融 和烧 结 ，易导 致焚 烧 分析发现 ，生活垃圾 中的可生物降解有机物含量 炉发生故 障；另一方面 ，若前端分选及物料分离 高 、水 分 大 ，有 利 于微 生 物 的生 长 繁 殖 ，在 贮料 不 够 充分 ，废 物 中 的氯 、硫 成分 进 入 焚烧 过程 中 池 堆放 期 间 ，生活 垃圾 会 发 生一 系 列 复杂 的生 化 将 形成 酸性气 体 （ 、 ，会 引起蒸 汽锅 炉严 作 用 ，含 水 物 质结 构 被破 坏 ，其 中 的一部 分 游 离 重

10、的腐蚀 。因此 ，在焚烧厂设置机械分选工段 ， 水和结合水渗出 ，在一定程度上降低 了含水率 ， 把 玻 璃 、金 属 及 塑料 分选 出来 ，将 更 有利 于 城 市 提 高 了热 值 ，改善 了垃圾 焚 烧特 性 ，垃圾 焚 烧 效 生 活 垃圾 的焚 烧 ，延 长 焚烧 炉 的使 用 寿命 ，且 减 果 较 好 。实 践 表 明 ，通 过 优 化 设 计 的 生 物 预 处 少 维 护 量 和维 护 费用 ，从 而产 生更 大 和更 长期 的 理 ，垃圾含水率 由 降低至 ，热值提 经济效 益 。 高 因此 ，在 焚烧 处 理 过程 设 置 专 门 的生 物 预处 理 工段 ，可 以实

11、现 水分 和有 机物 的减 气污染 。在焚烧厂前端设 置机械分选设备 ，分选 量 ，改善生活垃圾特性 ，提高垃圾 焚烧热值 ，对 出垃圾 中铁 、铜 、镍等过渡金属及废塑料等氯源 物质 ，利于从源头控制二恶英的生成 ，降低烟气 垃 圾 堆放 的关键 点 是 堆放 天 数 的确 定 。生 活 污染 治理 的技术难 度 和成本 。 垃圾在贮坑 内停留时间为 低 和湿度大 的可以适 当延长停 留时间。根据高安 根据我 国的相关环保规定 ，垃圾焚烧 的飞灰属于 屯垃圾焚烧厂运行实践 ，垃圾堆放天数一般根据 危险废物 ，需进行安全处置 ，而处理每吨飞灰的 垃圾池的库存量及季节特点来确定 ，目前高安屯 费

12、用超过千元 。在焚烧厂设置机械分选设备 ，将 垃圾焚烧厂堆放天数设置为 ，冬季库存量大 ，发 有机或无机的颗粒性物质筛分 出来 ，不仅能够降 酵 时间长 ，需堆放 ；可依据该原则 ，在 量 ，降低飞灰处置成本 。 加大 技术研 发力 度 ，促进 工艺 运行 管理精 细化 温 塔 的高 温 烟气 在 内急 剧 冷 却 而减 少 了烟气 北京市生活垃圾焚烧在严格按照现行 的国家 、 中二 恶英 的再 合 成 ，能够 严 控 二恶 英 排 放 浓 度 。 地 方 、行 业相 关 标 准及 工艺 运行 手 册 等相 关 文件 实 践证 明 ，双 塔技 术 和设 备 实现 了垃圾 焚烧 烟 气 要 求

13、执 行 的基 础 上 ，应 满 足 如 下 艺技 术 要 求 ： 排 放 全 部 指标 符 合 活 垃 圾 焚 烧 污染 适当增加干燥或燃烬段的炉排长度 ；控制炉 控制 标准 （ 膛 及 二次 燃烧 室 内的烟 气 温度 不低 于 ，烟 业 化 ，并跟 随多列 料 层 可调 型二 段往 复 式垃 圾 焚 气 在 炉膛 及 二 次燃 烧室 内的停 留时 间不 少于 烧 炉排 技 术走 出 国门 。今后 北京 市 生 活垃圾 焚烧 控 制 烟气 中的 不低 于 能好 的耐火 材料 ； 在 生 活垃 圾 焚烧 厂 中设 置先 术 的 基础 上 ，积 极探 索 开发 生产 适 宜 的大 型 垃圾 进

14、、完善和可靠 的全套 自动控制系统 ， 理 技 术设 备 ，以降低 垃 圾 焚烧 的成 本 ，提 高 生活 同时 ，为 了改善 焚烧 炉 运行 况 、保 障 垃圾 垃 圾处理技 术水 平 。 稳定燃烧 ，焚烧炉 的调整要领包括 ：合理配置 着重 加强 污染 防控 ，强化 环境 管理精 细化 次 风 的风 压 风量 ，通 常 薄料 层 采取 低 风压 、少 一 垃 圾焚 烧 发 电过程 中产 生 的污染 物 ，主要 是 风量 配 比 ，一次 风风 压一般 控制 在 右 ； 垃圾 焚烧 产 生 的 废 气 （ 粉 尘 、 、 、 厚料层采取 高风压 、大风量 配 比 ，风压一般 在 以上 。 提

15、高 一 次 风温 度 ，保 持 生活 垃 圾 充 圾渗沥液 、生产废水 等） 分预热烘干。冷炉启动投料要在炉膛烟温达到 灰 ） 以上且稳 定 以后 才可进行 ，热 炉启动 投 净 化 、污水 污 染 防治 、灰 渣处 置 、噪声 和恶 臭控 料 炉膛 温 度 至少 稳 定 以后 才可 投 料 。 若 料 制措施 和手段 ，严控 烟气 排放指 标和 二恶英 排放 ， 层厚 度太 大可能会 导致 不完全 燃烧 和不稳 定燃 烧 ， 强化生 活垃圾 焚烧环 境管 理精 细化 。 料 层厚 度 太小 又 会减 少 焚烧 炉 的处 理 量 ，需合 理 废气控 制 调 整料 层 厚度 使 垃圾 稳定 燃

16、烧 。不 同热值 的垃 圾 废 气 主要 来 自垃 圾 焚 烧 过 程 中产 生 的 烟 气 ， 料 层 厚 度 应 不 同 ，当垃 圾 质 量 差 且 热值 较 低 时 ， 污染 控 制对 策 有 ： 烟气 在 燃烧 温 度 高 于 做 到 薄 料 层 、低 风 压 、慢 速 度 运 行 操作 焚 烧 炉 ， 时 的停 留时 间大 于 ； 经处 理 后 的 烟气 在 高 料 层厚 度控制 在 热 值较 高时 ，料层厚 度可控 制在 ，炉 酸性 气体 （ 、 排 运 动速 度 和风 压 也可 适 当提 高 。 当料层 太 厚造 通 常 利 用碱 性介 质 （ 熟 石 灰 ） 采 用 湿 法 、

17、 如 成炉排床面上无着 火时 ，应提高燃烧炉排速度 ， 干法 或 半 干 法 中和 吸 收 去 除 及时 使 多余 垃圾 适 当后 移 ，减 少 料层 厚 度 ，使 其 去 除 率 达 以上 ， 正常 着火 。此外 ，料层 还要尽 可能均 匀 。 长期以来 ，我 国大多数 焚烧 炉依赖进 口或者 国 外技术 ，国内发展 的焚烧炉设 备仅限于 日处 理能力 此外 ，半 干式洗 涤 塔对 一 般有 机 污染 物及 重 金 属 杭 州新 世 纪能 源 环保 工程 股 份有 限公 司 自行研 发 除尘器 ，重金 属 （ 了多列 料 层可 调 型二 段往 复 式 垃圾 焚烧 炉 和带 独 粉尘处 理 采

18、用布袋除尘器 ，除尘率大于 。布袋除 的二段式 炉 排） 已取得 了产业 尘器要求运行温度较低 ，一般 以下 ，使尾 化 成效并 首次 实现垃圾 焚烧设 备 出 口国外 ；同时 ， 气 中 的重 金属 及 含氯 有机 物 达 到饱 和 ，凝结 成 细 带独立 调湿减 温塔 的半干式 烟气 处理技 术 和设 备 ， 颗 粒 而被 滤 布吸 附去 除 。 同时 ，控 制 除尘 器人 口 即减温 和 中 和反应 在 个 塔 内完 处的烟气温度低于 ；并在袋式除尘器 的烟 成） 的混 合 物易 在反 应 塔 内粘 壁 的难 题 ，又 因控 制 减 附脱 除 重金属 与二恶英 等有 害成分 。 第 化

19、、光 氧 化 和湿 式 氧化 等 ；生 物 法 分为 好 氧生 物 焚烧 前 通过 源 头 分类 收 集 ，去 除 含 氯 的塑 料 处 理 、厌 氧生 物 处 理 以及 二者 的结 合 ，其 中 ，好 和过 渡 金属 ，减 少废 物 中的氯 和 金 属催 化剂 的含 氧处 理包 括膜 生化反 应器 法 （ 括硝 化 、反硝 化 、 量 ，利 于减 少 后 续 焚 烧 处 理 过 程 中二 恶 英 形 成 ； 超 滤等） 且通 过 废物 分 类 、脱 水 和破 碎 等 前处 理 利 于 实现 定塘等 ，厌氧处理包括上流式厌氧污泥床 、膨胀 后续 焚烧 处 理 燃烧 室 均 质燃 烧 条 件 ，

20、便 于更 好 地 颗 粒 污泥 床 、厌 氧 复合 床 反应 器 、上 流式厌 氧 滤 控制 燃烧 温 度 ，也 可 在 一定 程 度 上减 少 二 恶英 形 池 、厌氧折流板反应器及厌氧稳定塘等 。生活 成 。另外 ，根 据 二恶 英 的生成 机 理 ，垃 圾 焚烧 过 和 生产污 水经 预处理 后 ，达标 排人城 市 污水管 网 。 程 中 可考 虑 从 以下 个 方 面 控 制 二 恶 英 的生 成 ： 配备排水处理设施 ，以去除焚烧灰的冷却水与 控 制 氯 源 。焚 烧 炉 或 锅 炉 中添 加 含 钙 化 合 物 、 排 气 的洗 涤排 水 中所含 有 的铅 、镉 、汞等 重金 属

21、氨 、尿 素 和其 他胺 等 抑 制剂 （ 制 或减 缓化 学 反 类 物质 。 。冯诺 尔 （ 灰渣 治理 灰渣 主要 为垃圾 焚烧 残渣 和除尘 器 等 的排 灰 ， 二恶英生成量可降低 。提高燃烧技术 。燃 治 理措 施 有 ： 焚 烧 炉排 出的残 渣 经检 测 合格 后 烧过程 中需保证 ，此 温度 下 生成 物 中不包 含 二 恶英 前 驱 物 ， 筑材料）利用 ；残渣 中的废铁经磁选机选 出 大大 降低 后 期 的 重新 合 成几 率 ，抑制 二 恶英 的生 后可 回收 ； 飞灰 因富含二恶英和重金属 ，属于 成 。燃烧后合成 的控制。在后燃烧 区，一般采 危 险废物 ，必须合

22、理处置。飞灰可 经适 当处置 用 控 制 烟 气 温 度 来 尽 可 能 减 少 二 恶 英 合 成 几 率 ， 后 送危 险废 物填 埋 场进 行 最 终处 置 ，也 可 采用 固 即通过安装冷却塔和改善气体冷却设备 ，控制冷 化 稳定 化 后送 入 普 通填 埋 场 定期 填 埋 或应 用 于建 却条件 ，采用急冷技术将从锅炉排出的具有一定 筑 【 领域 进行 资源 化利 用 。李新 明等 究 表 明 ，水 泥 、混 凝 土 、制 砖 陶瓷 、玻璃 陶瓷 、沥 急速 冷却 到 以下 （ 常 为 左 右 ） ， 青 路 面 、路基 、堤 坝 、农 业 、吸附 剂 、污 泥调 理 ，遏 制 等

23、 种 资源化 利用 途径 中 ，飞灰用作 路 基材料 所 焚烧烟气在净化过程 中再合成 ，抑制冷却阶段二 需 技术 层 次 较低 ，并在 使 用 过程 中避 免与 人直 接 恶 英 形成 ；同时尽 可 能 减少 金 属 催化 剂 含量 ，控 接 触 ，环 境 影 响较 小 ，且 飞 灰用 量 较 大 ，是 目前 制二恶英形成 。烟气洗涤。用于尾部烟气净化 我 国进 行 垃圾 焚烧 飞灰 资 源 化利 用 较好 途 径 。另 的污 染 控 制 设 备 也 可 有 效 清 除烟 气 中 的二 恶 英 。 外 ，飞灰 还 可采 用 酸 或其 他 溶剂 提 取 法处 置 ，以 通 过 控制 袋 式 除

24、尘 器 人 口处 烟 气 温度 和 烟 道设 置 提 取危 害性 较 大 的重金 属 ，然后 将 飞 灰 和重金 属 活性 炭 或氧 化 催化 剂 等 反应 剂 喷 射装 置 ，可进 一 分别 进行 资源 化利用 。 步吸 附脱 除 二 恶英 。此 外 ，通 过 脱 除氮 氧化 物催 噪声 控制 化 （ 择性 催 化 还 原 （ ） 催 化 剂 ） 装 置 也 能 控制措施有 ：尽量选用低噪声设备 ；在工厂 污水 污染 防治 污 水 由生活 垃圾 渗沥 液 、生 活 污 水 和生 产 废 与 振 动 ，对 噪声 较 大 的设 备 进行 消 声 、隔声 、减 水 组 成 ，水 质 污染 、水 质

25、 污浊 防 治对 策 有 ： 渗 振等处理 ； 垃圾车辆在通过居住区时 ，降低车 沥液 自行 处 理 或经 预 处 理后 集 中外运 处 置 。生 活 速 ，少 鸣 或 不 鸣 喇 叭 ； 厂 界 噪 声 标 准 执行 垃圾渗沥液主要产生于垃圾贮坑 ，由垃圾发酵腐 烂 后 排 出 的水 分产 生 ，具有 成 分 复杂 、污染 物 浓 恶臭 控制 垃圾车在卸料过程中和垃圾在储坑 内存放 时 氨氮 含 量 高 ，故 严重 失 调 ） 的特点 。垃 圾 会散 发恶臭 ，为 了避 免其 扩散进 入大 气造 成污 染 ， 。物 控制措施有 ：采用封闭式垃圾运输车；在卸 理 化 学法 主 要 有气 浮 、

26、絮凝 沉 淀 、膜 分 离 （ 纳 料 平 台进 出 口处 安装 电动 卷 帘 门 ，加装 风幕 机 密 、微电解氧化还原 、化学氧化 、光催 闭 ；设置 自动卸料 门， 在垃圾储坑上方抽气作为助燃空气 ，使垃圾池 ， ， 内形成负压 ，把抽出的恶臭气体送到锅炉内助燃 ， （ ）： 进行燃烧脱臭 ，而不排放到厂外 ；加强垃圾储 廖 洪强 ，姚强 ，程荫桐 控制城 市垃圾焚烧 二恶英 产生与扩 散方法 坑的操作管理 ，利用抓斗不断地对垃圾进行搅拌 环境污染治理技 术与设备 ， ， （ ） 翻动 ，可使进炉垃圾热值均匀 ，又可避免垃圾的 李静 ，徐宝 国 ，陈金强 垃 圾焚烧发 电厂渗沥液处 理优

27、化组 合 艺 一重技术 ， ： 厌氧发酵 ，减少恶臭的产生 ；定期排空在垃圾 ， ， ， 储 坑 中残剩 的 垃圾 ； 合 理设 置新 风 机 组和 进 风 ： 管道 ，并 开 启 锅炉 房 门窗 以维 持 垃圾 吊装 控 制 室 【 ， ， （ ： 【 ， ， 和观 光 走廊 的 正压 ，抑 制 垃圾 储 坑 异味 外溢 ； 【 （ ： 卸料 区采用 除 臭 风炮 和喷 洒 除臭 液 进行 除臭 ，并 【 及时冲刷清洗地面 ，杜绝臭味外逸 ；种植绿化 ， 隔离 带 。 【 参考 文献 （ ） 李 春萍，蒋建 国 ，李国学 ，等北京市生活垃圾堆肥适宜性 的判别分 ， 析 【 ， ， 李爱民 ，李东风 ，徐晓霞城市垃圾 预处 理改善焚烧 特性的探讨 【 ， 环境程学报 ， ， （ ） 进展 ： （ 作 者简介 ：刘敏 （ ，北京大学硕 士，环 境工程专业 ，主要 从事环 杭州新世纪 ：实现垃圾焚烧设备出口的突破 卫设施管理。 （ ， （ 接 第 页） 种 沼气 技术 ，从事 建 池 、服 务及 设 备生 产 的产 业 垃圾 生物处 理发展 对策建 议 也有 了相应 的规模 。农 村 沼 气工 程 已有 经验 和 基 提高堆 肥质量 ，改 善堆肥 处理 。作 为城市 础 ，推行 有