环保工作中的垃圾焚烧技术分析

万统军 刘甲大 黄现统

摘 要：环保工作是当前时代背景下相当重要的工作，加强环境保护已经成为各界共识。垃圾处理是环保工作中的关键环节之一，对垃圾的环保化处理则是必然需要考量的问题。垃圾焚烧技术是一种值得关注的技术，通过垃圾焚烧缩小垃圾体积，同时释放热量用于能量回收，从而提升垃圾处理的环保效益。文章阐述了目前环保工作中的垃圾处理现状，探讨垃圾焚烧所发挥的积极作用，并具体分析了几种垃圾焚烧技术，希望能够为有关人士带来一些启发。

关键词：环保工作;垃圾焚烧;环保效益;垃圾处理

中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）02-121-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.02.055

綠水青山就是金山银山，在经济发展进入新阶段的背景下，加强环境保护力度是需要关注的重点问题。进入新时期，经济发展不能以牺牲环境为代价，在发展经济的过程中，需要对环境实现有效保护，确保经济和环境的协同友好发展。然而，就目前实际情况来看，经济发展促进城镇化建设快速推进，越来越多人口进入城镇，导致垃圾产量不断增加。根据公开的新闻报道，全国多个大城市都出现了垃圾填埋场地提前十几年封场的情况，垃圾增长速度惊人，给经济发展带来了一定的阻碍，也不利于环保大计的落实。因此，在环保工作中，需要对垃圾处理予以高度关注，对垃圾处理采取更加有效的措施，并体现环境友好的特点。

1 当前的垃圾处理常见形式分析

目前，我国垃圾产量呈现逐步增加的趋势，统计数据显示，2015年，我国全年垃圾产量为2.69亿吨，之后逐年走高，2018年为3.32亿吨，2020年达到3.6亿吨。不难预见，随着城镇化建设的继续推进，我国垃圾产量还会进一步增加。2020年，国务院发布的《关于全面加强生态环境保护 坚决打好污染防治攻坚战的意见》指出，全国所有城市和县城生活垃圾处理要实现全覆盖，要推进垃圾资源化利用，大力发展垃圾焚烧发电。由此可见，国家宏观政策层面对垃圾处理提出了明确的要求。从目前垃圾处理来讲，需要对一些常见形式形成认识[1]。

1.1 填埋法

从我国垃圾处理的实际情况来看，填埋法是使用最为广泛的一种方法，全国接近60%的垃圾都是通过填埋法进行处理的。填埋法是选择一些合适的土地、山谷、凹地等，开挖大型垃圾填埋坑，将经过压缩处理后的垃圾丢进填埋坑进行填埋处理。填埋法很多时候会利用自然的地形条件，不需要建厂和专门管理，成本比较低廉，因此被广泛使用。但是，垃圾填埋会占用土地资源，在长时间自然因素的作用下，会产生渗漏液、沼气及腐臭。如果防渗措施没有做好，那么可能对周边的土地、水系造成污染，进而给人们的生活带来影响。

1.2 堆肥法

堆肥法是通过微生物将垃圾中能够腐蚀分解的有机质转化为有机肥，然后对其实现利用的垃圾处理方法。堆肥法的特点在于能够对垃圾实现无害化和资源化处理，将垃圾转化为肥料。堆肥法对垃圾类型的要求较高，而现实中生活垃圾往往是混杂在一起的，垃圾分类难度大、成本高。如果直接用于堆肥，会导致肥力效果差，同时可能混入重金属或有毒害物质。如果在垃圾分类后用于堆肥，那么成本又太高。所以，目前来说，堆肥法较少被使用[2]。

1.3 焚烧法

焚烧法是将垃圾中的可燃成分进行焚烧，使其变成无机物，在焚烧之后，焚烧灰烬体积比原本的垃圾体积要减小70%～80%，从而大大节约空间。同时，在垃圾焚烧过程中，产生的热量可以用于发电、供暖等，相当于实现了一定的资源循环利用。不过，垃圾焚烧过程中会产生污染气体甚至有毒有害气体，造成空气污染。

1.4 生物法

一些国家还提出了生物法处理垃圾的方案，就是让一些以垃圾为食的生物直接吃掉垃圾，然后再对这些生物进行处理。比如，蟑螂、老鼠等都是食用厨余垃圾的典型生物，可以建立专门的生物处理厂处理垃圾。不过，这种方法需要较大的成本投入，而且大量有害生物聚集，存在泄露的风险。

1.5 回收法

在垃圾处理中，回收法也比较常见，对于纸、塑料、玻璃、铁等可回收的垃圾，目前有专门的回收机构进行处理，将其再次变为资源[3]。

2 垃圾处理中的焚烧技术分析

焚烧法，是一种具有很大发展前景垃圾处理技术，相比填埋法，其能够有效减小垃圾的整体体积，同时可以实现能量回收，用于其他用途。垃圾焚烧处理，有不同的技术措施，这需要对其实现认识，理解其中的技术要点。

2.1 流化床焚烧技术

流化床焚烧技术是一项已经发展较为成熟的技术，原本用于煤炭燃烧，后来逐渐被应用于其他领域。该项技术的原理，是将8㎜以下的煤粒和脱硫剂石灰石，加入燃烧室床层上，并在炉底布置大量的布风板，通过布风板对燃烧床产生风力作用，形成高速气流。高速气流带动燃烧床上的煤粒和脱硫剂石灰石形成流态化翻滚的悬浮层，实现流化燃烧。将这种燃烧技术运用到垃圾焚烧处理之中，能够起到显著的作用：一是其具有较高的热强度，对于一些发热值低或是水分含量较大的垃圾，能够发挥出很好的燃烧效果;二是炉内具有较大的蓄热量，因此在燃烧垃圾的过程中，一般不需要使用其他助燃剂[4]。

不过，使用该项技术也受到一定限制，那就是对于入炉燃烧的垃圾存在尺寸上的要求，引入进口本身就有尺寸限制，超过进口的尺寸就难以放入炉内。如果垃圾体积过大，也难以发挥流化燃烧的作用，无法将其吹起形成悬浮层。所以，在使用该项技术之前，需要先对垃圾进行处理，主要是进行筛选和破碎，将垃圾尺寸处理到适合进入炉内的尺寸。一般来说，入炉垃圾的尺寸需要破碎到15㎝或以下，确保进入炉内之后能够实现充分燃烧。在实践中，要先对垃圾进行筛选，将尺寸大于15㎝的垃圾筛选出来，并进行破碎处理，再与小于15㎝的垃圾一起投入炉内进行焚烧处理。

基于流化床焚烧的垃圾焚烧处理，可以选择石英砂作为床层物料，以倒锥体结构设计布风板，把风帽以L形排列。在焚烧过程中，需要做好温度控制，一般需要控制在800℃～900℃范围内。对于气流断面，如果呈现冷态，那么需要将流速控制在2m/s;如果呈热态，则将流速控制在3m/s～4m/s。在焚烧时，一次风从风帽送到流化层，二次风从流化层上部送入，将燃油作为预热料层，在其状态达到600m/s时，就可以将垃圾投入炉内进行焚烧处理。

2.2 层状焚烧技术

层状焚烧技术，也被称为层状燃烧、火床燃烧、固定床燃烧等，原本是用于煤炭燃烧。在炉栅上，将煤料依照层状进行排布，然后进行燃烧。空气穿过排炉和煤层，与煤实现充分燃烧，排炉上的煤层固定不动，或者沿着排炉表面移动，但是不离开排炉的表面。

从其燃烧原理来说，在厚度足够的时候，从上到下依次可以分为干燥层、干馏层、还原层、氧化层与灰渣层。空气从燃烧炉的下方进入，向上方流动，最下层的灰渣被冷却，而上层空气被加热。空气上升进入氧化层，形成反应，产生二氧化碳并放出热量。随着燃烧不断进行，氧气越来越少，二氧化碳浓度不断增加，上升到最大值时，就成为了氧化层与还原层之间的分界点。随着送风量大小的改變，氧化层的厚度也会变化，因为送风量的大小会影响具体的燃烧情况。由于缺少氧气，还原层充满二氧化碳，二氧化碳又和碳产生反应，生成一氧化碳。还原反应属于吸热反应，因此这层的温度会降低。还原层之上的干馏层，发生热解反应，释放出挥发成分，生成半焦。而最上层为干燥层，加入新的燃烧物，逐渐被加热干燥。在垃圾处理中，这种焚烧技术可以实现垃圾的持续性处理，是一种使用广泛的燃烧方式技术，具有稳定性好、处理效率较高的特点。

在垃圾焚烧中，由于垃圾和煤炭在材质、属性等方面完全不同，需要注意优化细节，比如，对燃烧炉形状的设计要考虑到烟气流通问题，配风设计则要确保空气分布合理，对一次风和二次风形成有效利用。

2.3 回转窑焚烧技术

回转窑焚烧技术，就是回转窑焚烧炉燃烧技术。回转窑焚烧炉是在钢制圆筒内设置耐火材料衬炉的焚烧炉，在燃烧过程中，燃烧炉一边缓慢旋转，一边让燃烧物从上部向下部逐渐转移，并且从前部或后部输入空气，以促进燃烧。通常情况下，还会在回转窑后设置二次燃烧室，让燃烧不充分的残余物实现二次燃烧，确保其燃烧充分，实现完全处理。回转窑的直径一般约5m±1m，高度则约15m±5m。当然，这需要根据垃圾处理的实际量，合理确定回转窑的尺寸。回转窑焚烧技术能够实现充分燃烧，对于处理一些有毒害的医疗垃圾或化工废料具有显著的价值。在实践中，可以建立专门的回转窑焚烧处置点，将医疗垃圾集中起来进行处理[5]。

3 结语

环保视角下，加强垃圾处理是必须要重视的问题。城市的不断发展导致垃圾产量逐年增加，传统的填埋法已经难以满足快速增长的垃圾处理需求，需要运用新的方法和手段。垃圾焚烧处理可以大大缩小垃圾体积并回收热量，具有很广阔的发展前景。因此，对于流化床焚烧技术、层状焚烧技术及回转窑焚烧技术，都应该形成一定的认识，并将其运用到垃圾焚烧处理工作中。

参考文献

[1] 别如山.垃圾焚烧技术和产品及其在垃圾分类条件下的新进展[J].工业锅炉，2020（3）：1-10.

[2] 张政委，殷智华.国内外生活垃圾焚烧发电技术进展[J].现代农村科技，2020（3）：95.

[3] 李永波.我国生活垃圾焚烧技术现状与趋势[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2020（1）：182-183.

[4] 张益.我国生活垃圾焚烧处理产业现状[J].人民法治，2019（14）：14-16.

[5] 张劼颖，李雪石.环境治理中的知识生产与呈现——对垃圾焚烧技术争议的论域分析[J].社会学研究，2019，34（4）：146-169，245.