一種生活垃圾無害化處理方法與流程

　　技術背景：

　　隨著我國快速城市化和經濟增長使得我國各大城市的人口數量急速擴張，各大城市產生的城市垃圾數量巨大，垃圾問題正變得越來越突出。當前我國城市垃圾無害化處理面臨的最突出、也是最亟待解決的矛盾是處理設施建設能力不足。目前我國各城市主要以填埋方式處理垃圾，各城市垃圾都面臨無地可埋的問題，。另一方面，垃圾填埋造成地下水源、土壤的嚴重污染，環境生態壓力越來越大，垃圾圍城也影響了城市的進一步擴容發展。加強垃圾無害化處理設施能力建設是當前及今后一段時期最主要的任務。

　　焚燒法處理并利用其余熱發電或供熱是按“三化”原則處理城市垃圾最有前途的方法,但垃圾焚燒廠的興建和長期運行帶來二次污染問題,尤其是焚燒過程中產生的二噁英的污染已引起全世界的關注。據統計,在全球范圍內,由垃圾焚燒爐排放出的二噁英約占二噁英總排放量的10％～40％。我國政府制定二噁英排放的標準為1ngTEQ/m3并于2003年6月1日起在全國范圍內實行,而世界發達國家如日本、瑞士等國家二噁英排放標準為0.1ngTEQ/m3。因此,在垃圾焚燒過程中,必須采取有效的措施嚴格控制二噁英的產生和排放。

　　一般認為,有氯和金屬元素存在條件下的有機物燃燒均會產生二噁英。通過分析發現,城市生活垃圾中含有大量的有機氯化物(如聚氯乙烯塑料、氯苯等)和無機氯化物(如氯化鈉、氯化鎂等),其中有機物的含量達到20％～50％,這促使城市生活垃圾焚燒過程中產生的二噁英量最大,其次為有毒有害廢物焚燒。二噁英產生途徑可歸納為兩個方面:一方面,氯源(如PVC、氯氣、HCl等)、二噁英前驅物和反應催化劑(Cu、Fe)的存在,當爐膛溫度低于850℃,停留時間小于2s時,部分有機物就會與分子氯或氯游離基反應生成二噁英；另一方面,垃圾燃燒過程中和焚燒結束時,由于燃燒條件的變化導致二噁英的重新生成。如垃圾燃燒不充分時,煙氣中存在過多的未燃盡物質,當遇到適量的過渡性金屬,特別是銅,在300～500℃的低溫環境下,使高溫燃燒分解的二噁英重新生成。

　　目前，焚燒后煙氣中含有少量的二噁英,處理方法有:①減少煙氣在200～350℃濃度區的滯留時間,以減少二噁英類物質的再次生成；②采用燃油或燃氣對煙氣進一步燃燒排放；③降低排煙溫度,使氣相中的二噁英轉移到灰相中,然后用布袋除塵器將二噁英除去；④煙氣通過電除塵器,溫度保持在240～280℃處理；⑤采用噴射中和酸性氣體成分的熟石灰或石灰漿,與布袋除塵系統聯合使用,有效去除二噁英；⑥在煙氣中噴入活性炭或多孔性吸附劑吸附,再用布袋除塵器捕集；⑦垃圾焚燒流化床鍋爐系統中運用濕法除塵器脫除二噁英。

　　現階段大量的小型焚燒爐用于處理農村生活垃圾和城鎮生活垃圾，大部分焚燒爐由于沒有采取二噁英控制設施造成二噁英排放超標，嚴重污染環境。因此，急需開發一種生活垃圾無害化處理方法，能低成本高效解決二噁英污染的技術難題。