我国生活垃圾处理技术现状及发展方向探讨

      机械炉排炉

      机械炉排炉技术成熟，运行较为稳定，性能可以保证，单炉处理容量一般大于200t/d，最大可达800t/d。早在20年前，深圳清水河环卫综合处理厂就引进了日本三菱重工的马丁炉排外焚烧技术和设备。近年来，宁波、上海、天津、深圳、广州、北京等国内一些经济发达城市的生活垃圾焚烧厂也是引进国外的炉排炉技术设备。到目前为止，我国已引进世界上几乎所有主要的生活垃圾焚烧炉（炉排），如日本三菱公司的逆推马丁炉排（深圳环卫，1985）、美国炉排（珠海生活垃圾发电站，1988）、德国诺尔的马丁炉排（宁波）、比利时西格斯公司炉排（ 深能源）、德国BABCOCK 的SITY200 逆推往复式炉排焚烧炉( 上海浦东) 、M B A B C O C K& W I L C O X E S P A N O L A 的STEINMULLER 顺推往复式炉排焚烧炉（上海江桥）等。在这些机械炉排焚烧炉中，比利时西格斯多级焚烧炉排除了固定和活动排片外，还有搅拌炉排片，可将炉排上的垃圾搅松并使炉排下空气在搅拌处向垃圾鼓风，有利于垃圾的干燥点燃，能促进垃圾燃烧得更完全，对高水分、低热值的生活垃圾较为适用。但总的来说，对引进技术的消化吸收还不够，最初几年的运行也不理想，归纳起来主要有以下几个问题：

      （1）对热值低、水分高、成分复杂的生活垃圾适应性不好。引进的炉排炉一般适应处理国外成分相对简单、低位热值高（一般都在1600kcal/kg以上）、水分含量低的生活垃圾，也因为对中国低热值、高水分、高灰分、成分复杂的生活垃圾特点缺乏认识，在炉膛设计方面对炉膛的容积热负荷、炉排面积热负荷、以及炉膛前拱和后拱的辐射和对流传热考虑不足，导致前拱和后拱倾角偏高，炉膛空间过大，炉膛后拱辐射传热效果不明显，垃圾干燥、水分蒸发、挥发分析出和燃烧、固定碳燃烧等各个过程速度均较慢，所以在处理低热值垃圾的炉膛内火焰充满度较差、炉膛内整体温度不高，必须添加辅助燃料助烧。据2001 年年底对全国生活垃圾焚烧厂调查数据分析，国内引进的焚烧炉有2/3以上燃烧不正常。如上海浦东御桥焚烧厂和宁波生活垃圾焚烧厂的低位热值设计在 1200kcal/kg左右，但所处理生活垃圾的低位热值通常普遍低于1100kcal/kg。各焚烧厂在设计时均未考虑对进炉生活垃圾进行预处理脱水，只是在设计容量有限的（贮存3～4天）贮料坑内做文章，通过频繁的倒料、堆酵脱水等方式来尽可能地降低入炉生活垃圾的含水率并提高热值，但效果均不够理想。

      （2）工程投资大。 据统计，目前国内利用国外先进焚烧技术建造的焚烧厂普遍建设工程投资大，折合吨工程投资约50～75 万元；而引进技术，关键设备国内生产的吨工程投资约35～45 万元，技术和设备全国产化的吨工程投资只要25～30 万元。

      （3）运行成本高。 据统计，我国目前运转基本正常的国外技术建造的焚烧厂的运行费用为180～300 元/ 吨。

      此外，由于国内混合收集生活垃圾中厨余垃圾含量较高，导致炉内燃烧易结焦成块，再加上玻璃碎片等硬物料易严重破坏布风系统，有时会出现炉内燃烧不均匀、炉温偏低、热灼减量高、炉排磨损大等问题。解决低热值、高水分的垃圾在炉排上的“烧透”问题是目前国内炉排炉技术需要重点研究的问题之一。在引进技术的基础上，通过几年的实践和探索，国内一些焚烧设备厂家已逐步认识到中国生活垃圾的“个性”（高水分、低热值）问题，并进行了大胆的改进。如杭州锅炉集团下属的杭州新世纪能源环保工程股份有限公司在总结深圳清水河3# 焚烧炉成功国产化经验的基础上，创新性地开发出一种先进炉排技术——二段往复式炉排炉，可以较好地适应国内不分拣的高水分、低热值的生活垃圾。

      流化床焚烧

      流化床炉为近二十年间发展起来的技术，与机械炉排焚烧炉相比，单炉处理容量小、技术发展相对还不完善。但是由于投资低、国家政策规定可以加20% 的煤，所以有利于市场化运作，近几年在我国发展很快，如太原、大连等地均采用了这种技术。

      流化床焚烧技术有很多优点，焚烧残渣的热灼减量远低于机械炉排焚烧炉，但是需要作为危险废物进一步安全处置的焚烧飞灰产生量却远大于机械炉排焚烧炉。通常机械炉排焚烧炉焚烧飞灰的产生量约为垃圾处理量的3～5%，而流化床焚烧炉的焚烧飞灰量则高达15～25%。

      在流化床焚烧技术的推广应用中需要注意的一个问题是应将掺煤量严格控制在国家政策容许的范围内。个别采用流化床焚烧技术的焚烧厂，掺煤量远高于国家规定的最高限值，虽可以获取一定的经济利益，但是从长远看，既不利于生活垃圾焚烧产业的发展，也不利于流化床焚烧技术的发展。

      3、堆肥

      堆肥是实现生活垃圾资源化、减量化的一条重要途径。鉴于我国生活垃圾中可生物降解有机物含量较高，我国在二十世纪80 年代初就开始研究机械化堆肥，并陆续建成20余处采用机械化堆肥和简易高温堆肥技术的堆肥厂，大部分规模在100t/d 以下，只有北京石　景山堆肥厂和上海安亭堆肥厂的日处理量为300t/d。由于采用混合收集生活垃圾作为原料，导致成本高、产品肥效较低、质量较差、销路不好等问题，大部分企业难以维持运转，只有少数堆肥厂，如采用“三合一”的常州堆肥厂，坚持下来。但从二十世纪90年代后期开始，生活垃圾堆肥化又引起人们注意，出现了“ 广汉模式”，一些新的堆肥化技术相继出现，并建成了大量堆肥厂。

      应该说，阻碍我国生活垃圾堆肥化发展的主要因素不是技术因素，而是非技术的经济因素，这表现在：

      （1）混合收集的生活垃圾杂质含量高，为保证产品质量而采用复杂的分离过程导致产品成本过高，没有政府的补贴，是很难正常运行下去的；

      （2）一般堆肥厂的粗堆肥产品只能作为土壤改良剂，其销路取决于堆肥厂所在地区土壤条件的适宜性，在粘性土壤地区，特别是南方的红黄粘土、砖红粘土、紫色土地区有较好的销路；

      （3）堆肥厂产品的经济服务半径一般较小，质量较差的粗堆肥产品一般只能就近销售，利用粗堆肥产品制造的复合肥，其销售也面临一般化肥和复合肥的竞争；

      （4）生活垃圾处理的连续性和堆肥产品销售季节性之间存在的固有矛盾，也会增加生活垃圾的处理成本和堆肥产品的生产成本。

因此，虽然个别大型生活垃圾堆肥处理厂和一些不定期运行的、简易小型生活垃圾堆肥厂产品有销路，但近几年国内建成的大多数堆肥厂，如四川、扬州、大庆、合肥等地的堆肥化处理厂，实际上均不能正常运行。

      4、综合处理

      我国很早就对混合生活垃圾的综合处理进行了研发和实践，但在概念上局限于以堆肥为主的综合处理，着眼点是从生活垃圾中回收废品并生产堆肥产品，考虑的重点仍然是如何生产出高质量、高价格的堆肥产品，或通过添加化肥生产有机无机复合肥来推进销售。