【国内外城市生活垃圾热处理现状文献综述4200字】

国内外城市生活垃圾热处理现状文献综述目录TOC\o"1-2"\h\u18256国内外城市生活垃圾热处理现状文献综述 1139041.2.1国外垃圾焚烧技术发展的现状 1142451.2.2我国垃圾焚烧技术的发展及应用现状 2290781.2.3可持续的城市生活垃圾系统的要求 3202601.3生活垃圾焚烧处理技术的优点 312231.4垃圾焚烧处理技术的内容 4265371.4.1垃圾焚烧处理技术 4101281.4.2垃圾焚烧处理过程 41.2.1国外垃圾焚烧技术发展的现状焚烧法处理城市生活垃圾已有100多年的历史，但有控制的焚烧(结合烟气处理、余热利用等)出现在几十年前。目前，全世界共有生活垃圾焚烧厂近2200座，其中生活垃圾焚烧发电厂约900座，总处理能力为57.6万t/d，年生活垃圾焚烧量约为1.5亿t。这些焚烧设施绝大部分分布于发达国家和地区，约有35个国家和地区建设并运行生活垃圾焚烧厂。按年处理量分析，欧盟25个国家年焚烧处理量占总量的35%，其次日本占27%，美国占22%，东亚部分地区(中国台湾、韩国、新加坡、泰国、中国澳门、中国大陆等)占12%，其他地区(俄罗斯、乌克兰、加拿大、巴西、摩纳哥等)占4%。欧盟目前生活垃圾年焚烧处理量5300万t，垃圾焚烧所产生的能量可以满足2700万人用电和1.3亿人口供热。德国提出，2005年进入填埋场的填埋物总有机碳(TOC)要小于5%，意味着剩余垃圾(即除去单独收集部分的剩余垃圾)都要进行焚烧处理。2005年德国生活垃圾焚烧处理厂为67座，总处理能力达到1630万t/a(2004年焚烧处理量1480万t)，2007年达到了72座，总处理能力达到1780万t/a。日本垃圾处理主要以焚烧处理为主，且日本在垃圾焚烧技术[5]方面处于世界领先地位。2002年生活垃圾焚烧量4031.3万t，占总量的78.4%，直接填埋处理的仅有4.3%，堆肥处理约为0.1%，其余为回收资源化处理。2002年日本有生活垃圾焚烧厂1490座，其中处理量大于300t/d的焚烧厂206座，小于100t/d的焚烧厂有902座(占全部焚烧厂数量60%)。随着环保要求的提高，从1975年到2002年日本非连续的小规模垃圾焚烧厂数量从1678座下降到911座，同期的连续式大规模垃圾焚烧厂从286座增加到579座，其中处理规模超过600t/d的已达75座。美国生活垃圾年焚烧量仅次于日本，为3300～3500万t，约占垃圾处理总量的15%。二战前，美国焚烧炉已发展到约700座。1960年的年焚烧处理量就达2700万t。在20世纪70年代后期和80年代早期，由于公众对垃圾焚烧烟气污染特别是二恶英的关注，到1980年，美国城市生活垃圾焚烧量降到1700万t。进入20世纪90年代以后，随着烟气处理技术不断进步，余热利用系统和尾气处理系统得到进一步完善，垃圾焚烧厂的控制水平也不断提高，城市生活垃圾焚烧数量重新增长，目前处于稳定发展阶段。到2006年美国有生活垃圾焚烧厂140多座，其中焚烧发电厂89座，年处理量已达3340万t。1.2.2我国垃圾焚烧技术的发展及应用现状目前，我国城市人均生活垃圾约0.9-1kg/日，在经济发达的城市人均生活垃圾约1.2kg/日，如按全国城市人口3.5亿计算，则全国一天的城市生活垃圾约32-35万t，体积约100-200万m3。我国的城市生活垃圾的年产生量居世界前列，并且每年还以8%～10%的速率递增，历年积存的垃圾达60亿t，而无害化垃圾处理的比例较低。大量的垃圾被运至城郊裸露堆放，侵占土地5×108m2。近200个城市陷于垃圾包围之中，而不合理的垃圾处理对土壤、水和大气等环境都造成一定程度的污染。我国城市垃圾焚烧处理的现状由于经济水平的限制，长期以来焚烧法处理垃圾在我国的应用还相对较少，发展也较缓慢。二十世纪80年代，深圳垃圾焚烧发电厂是我国从国外引进的成套焚烧处理设备而建成的第一座现代化的焚烧厂。然而，近十年来，随着经济迅速发展、人民生活水平不断提高，生活垃圾的产生量及增长率都与日俱增，垃圾围城现象十分严重。焚烧能使体积缩小90%，质量减少75%，为解决处理压力，我国很多城市都已建有或准备建设垃圾焚烧发电厂。2012年，城市生活垃圾焚烧厂为138座，占城市生活垃圾无害化处理量的24.74%，同比增加4.88个百分点；另外，至少有80座生活垃圾焚烧厂处于筹建期或建设期，连续12年保持上涨态势。到2015年底，日焚烧生活垃圾量超过30万吨。与发达国家相比，我国生活垃圾焚烧处理厂整体建设运行时间不长，相应的经验还没有得到认真的总结。一些非主流或不成熟的焚烧技术设备还在不断进入市场。1.2.3可持续的城市生活垃圾系统的要求生活垃圾处理是城市管理和公共服务的重要组成部分，是建设资源节约型和环境友好型社会，实施治污减排，确保城市公共卫生安全，提高人居环境质量和生态文明水平，实现城市科学发展的重要组成部分。根据城市可持续发展的标准，我国颁布了《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》，其中将生活垃圾处理应以保障公共环境卫生和人体健康、防止环境污染为宗旨，遵循“减量化、资源化、无害化”的要求，同时也可以作为可持续的城市生活垃圾系统的要求。减量化:尽可能从源头避免和减少生活垃圾产生，对产生的生活垃圾应尽可能分类回收，实现源头减量。例如鼓励企业构建产品包装物回收体系，在生产产品的同时关注包装的回收，尽可能生产易回收利用、易处置或者在环境中可降解的包装物。对消费者来说，提倡适度消费，同时减少对一次性产品的使用以减少垃圾的产生。资源化:将分类回收的垃圾实施分类运输和不同途径的资源化处理。例如回收的废金属可以重新熔炉铸模，成为新的产品;废塑料包装可以加工成基本粒子以提供次级产品的原料;破损的玻璃可以作为建筑材料重新使用到工程建造领域。无害化:有害垃圾如电池、灯管、油漆等需要通过一定的技术手段来进行处理，达到对环境没有损害的要求。除了这些特殊垃圾，一些如家庭厨余垃圾、餐厨垃圾也可以通过生物处理和卫生填埋将污染控制在较低水平，达到无害化的要求。1.3生活垃圾焚烧处理技术的优点焚烧技术在国内城市垃圾处理领域得到广泛应用的关键主要有三个方面:焚烧方式与炉排选用的合理性;实现垃圾连续自焚烧的可能性;投资与运转费用的承受能力。垃圾的焚烧处理由于其具有明显的优点：如减容、减重比大,处理速度快,回收能源及占用的土地面积小等,受到国内外的普遍关注.垃圾焚烧产生的固体残渣主要有底灰(底渣)和飞灰.垃圾焚烧底灰中重金属Hg、Pb、Cd、Zn质量分数较少,主要是一些亲岩性的金属被认为是没有毒害的.焚烧产生的底可作为原材料进行再利用.如丹麦、荷兰垃圾焚烧底渣90%以上用作停车场、堤坝等路基的填充材料及混凝土与沥青的骨料.德国和法国分别有60%和45%的焚烧底渣用作路基和市政工程.与底灰相比,飞灰中含有较高浓度的重金属,被规定为危险城市生活垃圾.研究表明飞灰颗粒尺寸越小,其中所富集的重金属质量分数越高,且焚烧改变了金属的种类,使其转化为更易迁移的形式.若将飞灰直接进行填埋处理,在自然环境下,由于酸雨等因素的作用,酸性环境下重金属将逐渐渗滤出来,重新进入环境污染地下水源而危害人类,因此,必须进行妥善处理。1.4垃圾焚烧处理技术的内容1.4.1垃圾焚烧处理技术城市垃圾焚烧主要由垃圾接收系统、焚烧系统、烟气净化系统、灰渣收集系统、热力利用系统、污水处理系统、渗滤液处理系统等部分组成。余热利用包括发电、供暖等方式。影响垃圾焚烧过程的主要因素为：温度、停留时间、搅动。垃圾焚烧是将垃圾放在特殊设计的封闭炉中,在超过1200℃的高温下烧成灰烬,然后将灰烬填埋。目前世界上使用较广的垃圾焚烧处理技术主要有机械炉排式、回转式、流化床、热解气化等4种。此技术最大的优点就是减容效果好,一般体积和重量可分别缩减70%～90%和50%～80%,焚烧垃圾能使难降解和易腐败等可造成公害的有机物燃烧成为无机物和二氧化碳,而病原性微生物在高温下完全灭尽,使垃圾变成安定的、无害的灰渣类物质。焚烧后产生的热能可供发电或转化成动力等。1.4.2垃圾焚烧处理过程(1)垃圾接收生活垃圾从服务区经收集后由密闭式垃圾运输车送至垃圾焚烧发电厂(该工艺环节由环卫部门负责)，经称重后由运输车运送至主厂房卸料大厅，通过卸料平台卸入垃圾储坑内。(2)垃圾储存及投料为提高进炉物料的燃烧稳定性，垃圾储坑内的物料一般会放置5-7天，通过垃圾吊车进行翻松使垃圾成分较为均匀，同时经过发酵作用滤出部分垃圾渗滤液以提高进炉物料的热值。储坑内的垃圾物料最终经垃圾抓斗和起重机投放到炉膛上方的垃圾料斗。(3)渗滤液收集及处理垃圾储坑底部外侧设有渗滤液收集池及输送泵，滤出的垃圾渗滤液进入渗滤液收集池临时存储，一部分回用于垃圾仓喷洒抑尘，其余经预处理后排入市政污水管网，输送到城市污水处理厂集中处理(没有市政污水厂的，应在垃圾焚烧厂进一步处理，达标排放)。(4)垃圾焚烧垃圾料斗内的物料由炉膛推料装置送到焚烧炉中，垃圾物料在炉内依次通过炉排的干燥段、燃烧段和燃烬段，使垃圾得到充分的燃烧；为充分分解垃圾焚烧过程中产生的二恶英，炉膛设计焚烧烟气在850℃以上的温度区域停留时间大于2秒；为降低焚烧烟气中NOx的排放浓度，炉膛上方设有SNCR系统，将氨还原剂喷入炉膛内与NOx发生反应，达到去除NOx的目的;炉膛内垃圾燃烧所需的空气分为一次风和二次风补给，一次风由一次风机直接从垃圾储坑内抽取，以便保持垃圾储坑和卸料大厅的负压状态，一次风经预热后从炉膛底部通入焚烧炉内助燃，同时将一次风中携带的恶臭气体燃烧分解，二次风从炉膛上部通入助燃。(5)余热利用垃圾焚烧产生的高温烟气从炉膛出来后进入余热锅炉，在此发生热交换，热锅炉吸收热量产生过热蒸汽，输送至汽轮机作功发电。(6)烟气处理在垃圾燃烧炉内喷射还原剂氨水，控制炉内烟气NOx产生浓度;从余热锅炉排出的烟气从半干式脱酸反应塔顶部切向进入，而碱性吸收剂则从旋转雾化器内以雾滴的形式高速喷出，使烟气中的酸性气体(如HCl、SO2等)绝大部分被碱液吸收去除，烟气的余热则使浆液的水分蒸发，反应生成物以干态固体的形式排出;从反应塔出来的烟气进入后续烟道，该烟道中设有活性炭喷射系统，喷入活性炭则可将烟气中的二恶英、重金属吸附起来;此后烟气进入布袋除尘器后，经滤袋将前端的反应物及烟气中的烟尘颗粒拦截下来;从布袋除尘器出来的烟气进入洗涤塔，通过氢氧化钠溶液喷淋进一步脱除烟气中的HCl及SOx等酸性气体;从洗涤塔出来的烟气经加热后进入SCR反应器，进一步去除烟气中的NOx浓度;从SCR反应器出来的烟气经引风机引至烟囱高空排放。在引风机后段烟管设有烟气在线监控仪器，实时监控烟气排放浓度是