城市垃圾焚烧发电对环境的影响及保护对策

王琼

（厦门市环境能源投资发展有限公司，福建 厦门 361000）

当前，我国城市化进程不断加快，城市的垃圾量逐年增加，因此，建设垃圾焚烧发电厂可以很好地解决垃圾给人们带来的烦恼。目前，我国城市垃圾的处理方式主要以垃圾焚烧为主，将垃圾进行焚烧，既可以解决垃圾埋入土地后对土地造成的污染，还能为城市提供电源[1]。在处理城市垃圾的过程中，做好相关发电项目的建设工作，在一定程度上对于我国环保部门具有一些帮助。虽然垃圾焚烧具有很多益处，但对环境也有一定的影响，因此，必须采取有效的措施来减少焚烧垃圾对环境造成的污染。

1 城市垃圾焚烧发电的基本情况概述

1.1 城市垃圾的组成

由于我国地域广阔，人口众多，且各地区的生活习惯与生活环境都有所不同，导致各地区的城市垃圾组成具有很大区别。目前，大部分的城市垃圾都是由日常生活垃圾、街道垃圾、企业办公垃圾、集贸市场垃圾等组成，其中，回收、处理较为困难的是日常生活垃圾中的厨余垃圾。

在城市垃圾的组成中，日常生活垃圾占比较大。通常情况下，日常生活垃圾的分类为厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。其主要包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮、废纸、塑料、玻璃、金属、布料、废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品、砖瓦陶瓷、渣土等。以此可以看出，居民日常生活垃圾的组成十分复杂，而且会随着季节的变化有所不同，其波动性较强，含水量较高，对于回收处理相对困难。例如，街道垃圾主要由灰尘、泥土、树叶以及各种产品的包装袋、塑料袋组成，与居民日常生活垃圾相比其含水量较低，但灰尘、泥土的回收处理难度相对较高；而企业办公垃圾多由城市内大中小型企业、学校以及各种工厂所产生的，多以废纸、金属为主，其含水量也相对较低；此外，集贸市场垃圾则多以菜叶、果皮、塑料袋居多，但这部分垃圾的含水量相对较高[2]。

1.2 垃圾焚烧法

相比于其他的垃圾处理方式，垃圾焚烧可有效减少垃圾的占地面积以及数量，这也是快速处理垃圾的有效方法。一般情况下，垃圾焚烧厂的占地面积相对较小，且在垃圾焚烧后会产生大量的能量，可将这些能量转化为电能进行发电，因此，该方法是较为科学、合理的处理方法。随着科学技术的发展，垃圾焚烧处理技术得到了大幅提升，但在垃圾焚烧过程中仍然会产生各种废水、废气、固废物等有毒有害物质，这些有害物质会对水源、空气、土地造成污染，也对人们的身体健康造成威胁，所以，要进一步提升垃圾焚烧的效率和效果。

1.3 焚烧炉类型

1.3.1 流化床焚烧炉

流化床焚烧炉设计时间较早，但设计之初并不是为了燃烧垃圾，而是用于焚烧工业淤泥。但从1970年开始，世界各国加强了对垃圾处理的重视程度，而流化床焚烧炉被渐渐应用于焚烧城市垃圾。最开始广泛应用流化床焚烧炉的国家是日本，当时，10%以上的日本城市垃圾都会运用流化床焚烧炉进行焚烧。但在其使用过程中，逐渐发现流化床焚烧炉在焚烧垃圾时会产生大量的飞灰，且操作难度较高。因此，在后期逐渐减少了流化床焚烧炉的使用。在实际应用中，流化床焚烧炉自身可以产生600 ℃的热量，在进行垃圾焚烧时其温度可以达到850 ℃左右。所以，在运用流化床焚烧炉进行垃圾焚烧时，通常可以使垃圾彻底燃烧，但要求所焚烧的垃圾体积较小，若体积较大的垃圾投入到流化床焚烧炉中，容易使其发生故障。此外，使用流化床焚烧炉需要加入大量的煤炭，这样不仅会消耗大量的煤炭资源，还会产生大量废气，对空气造成污染[3]。

1.3.2 热解焚烧炉

热解焚烧炉的工作原理是，在对垃圾中的有机物进行脱氧的过程中，使其加热到500～600 ℃ 左右，然后使有机物发生热解，从而产生可燃性气体，随之将这些可燃性气体引至垃圾存放处，对垃圾进行燃烧，再将垃圾燃烧产生的热能转化为电能，用于城市发电。热解焚烧炉可以处理多种类型的垃圾，因此，该技术适用范围较广。但热解焚烧炉在运行过程中也有一定的限制，就是自身受垃圾燃烧热值的影响较大。如果垃圾热值不稳定，从而使热解焚烧炉也很难控制，会使垃圾很难被燃烧殆尽，导致无法达到环保部门的标准要求。除此之外，热解燃烧炉的运行成本也较高，需要较多的专业性技术人员作为支撑。因此，热解燃烧炉多被一些经济相对发达的国家所使用。

1.3.3 回转窑焚烧炉

回转窑焚烧炉是由钢制圆筒组成，且在焚烧炉内将圆筒倾斜摆放，并在圆筒内刷上耐火材料，确保在垃圾燃烧过程中不会对圆筒造成损害。在运用回转窑焚烧炉对垃圾进行燃烧处理时，首先将垃圾倒入圆桶内，然后蒸干圆桶内垃圾的水分，再通过加热使其燃烧，在燃烧过程中，圆筒会发生转动，以此确保垃圾可以充分燃烧。在实际应用中，回转窑焚烧炉可以对大部分垃圾进行处理，尤其是有毒有害性较强的垃圾，通过回转窑焚烧炉可以对其进行全面燃烧，但一定要确保其燃烧充分。

1.3.4 机械炉排炉

机械炉排炉的运行原理是进行层状燃烧，这种燃烧方式不需要对垃圾进行细致的分拣，也不过于依赖垃圾的热值，且在机械炉排炉运行过程中，其日常养护较为简单，因此，我国垃圾焚烧厂大多使用的都是机械炉排炉。在运用机械炉排炉对垃圾进行燃烧处理时，需要经过两个燃烧阶段，其热量均来自于机械炉排炉自身的辐射和垃圾内部的热量。在进行实际垃圾焚烧过程中，机械炉排炉会上下翻滚，以此来确保垃圾的充分燃烧[4]。这样既可以使垃圾在燃烧过程中产生空气流通，又可以帮助垃圾完全燃烧。

通过对上述四种焚烧炉的运行原理进行分析，可以看出机械炉排炉与其他燃烧炉相比，有着相对明显的优势。第一，机械炉排炉的工艺技术较其他焚烧炉更为成熟，并且在其运行过程中，对于垃圾的处理要求相对较低。第二，我国城市垃圾中水含量较高，热值较低，在运用机械炉排炉对这类垃圾进行燃烧处理时，可有效确保其燃烧的充分性。第三，机械炉排炉的应用范围较广，其对于有毒有害性的垃圾可以进行很好的处理。第四，机械炉排炉对垃圾的分拣要求较低，在一定程度上减少了垃圾分拣处理的投入。第五，机械炉排炉设备维护较为简单，经济价值相对较高，而且使用机械炉排炉也符合我国相关的环保要求。

2 城市垃圾焚烧发电产生的废物

2.1 废水

在城市垃圾焚烧发电过程中所产生的废水主要是垃圾渗滤液，其是在垃圾堆放和发酵过程中，且在物理、生物、化学的作用下所产生的蕴含有机成分或无机成分的液体。

2.2 废气

在城市垃圾焚烧发电过程中，会产生一定的废气。这类废气主要来源于垃圾在堆放过程中由于其中有机物质的腐烂或在垃圾焚烧过程中产生的气体[5]。这些气体一般都有难闻的气味，因为在垃圾堆放过程中，其蕴含的蛋白质等物质在细菌的作用下，会产生有氧或无氧的反应，所以在腐烂、发酵、分解过程中会产生异味，同时也对空气造成了污染。除此之外，城市垃圾中还包含大量的病毒、细菌，这类物质会混合在异味中，且通过空气扩散同样会对人们的身体健康造成威胁。

2.3 固体废物

固体废物的产生主要是在垃圾焚烧发电过程中所残留的焚烧炉渣、除尘灰、污泥以及废活性炭和职工生活垃圾，其中飞灰等为危险废物。

3 城市垃圾焚烧发电对环境的影响

垃圾焚烧虽然可以有效减少垃圾的占地面积，并且能将所产生的热能转化为电能用于发电。但在垃圾焚烧发电过程中，也会对城市环境造成一定影响。

由于垃圾种类繁杂，其成分也十分复杂，在对其进行燃烧时会产生一种多环芳香经化合物，这种物质会对空气造成严重污染。且当部分有毒有害类城市垃圾进行焚烧时，会产生大量的烟雾、灰尘，甚至是一氧化碳、二氧化碳类的有毒物质，这些都会对人们的身体健康造成威胁。此外，在城市垃圾中，废旧电池等部分垃圾就不宜采用焚烧的方式进行处理。还有，塑料类垃圾在焚烧时会产生氯化物等有害气体，也会对空气造成严重污染。而树叶垃圾在进行焚烧时，由于其自身会分泌粘液，从而会吸附滞留在空气中的有毒有害物质，一旦燃烧，就会产生大量的致癌物，从而严重影响空气质量与人们的身体健康。因此，在对这类垃圾进行处理时，应进行集中无害化处理[6]。

4 城市垃圾焚烧发电过程中的环境保护对策

4.1 做好污染物的处理

要减少城市垃圾焚烧发电对环境的影响，首先应做好城市垃圾焚烧中污染物的处理工作，其处理步骤可以分为在焚烧开始之前的分类控制、燃烧环节中的炉内状况控制以及燃烧完之后的尾气处置阶段。

（1）在燃烧开始之前要进行分类控制工作，应先从城市垃圾中挑选出重金属物质以及体积较大的物质并将其碾碎，在处理掉其中的氯化物后，再投放到焚烧炉中。而对于垃圾储存过程中产生的渗沥水，需将其倒入专用的污水池内，在对其进行分解、燃烧等一系列集中处理措施后，可进行排放。在实际进行垃圾焚烧处理时，可以选用机械炉排炉进行垃圾焚烧处理，以此实现对城市垃圾的充分燃烧。

（2）在进行燃烧环节中的炉内状况控制工作时，可通过对机械炉排炉的自身辐射的控制来控制炉内热量，并且，在机械炉排炉的运行过程中，要通过上下翻滚的方式来实现垃圾的充分燃烧，同时，可借助空气的流通来达到助燃的目的，以此提高垃圾燃烧的充分性。

（3）垃圾焚烧发电的最后环节就是对燃烧完成之后的尾气进行处理，因垃圾焚烧产生的尾气中含有多种有毒有害物质，比如硫化物、氮氧化物、碳化物等。如果用普通的脱硫净化技术对尾气进行处理，达不到相应的尾气排放标准，因此，要选择复合型的处理工艺来对垃圾焚烧后产生的尾气进行处理、净化。

4.2 布设安全防护距离

在建设城市生活垃圾焚烧发电厂时，要考虑周围居民的生活质量问题，要与居民区保持一定的安全防护距离，避免垃圾焚烧时产生的烟尘、废气对周围居民的生活质量造成影响。同时，在焚烧发电厂建立时，还需考虑周围的地理环境，要通过科学合理的方法对周围环境进行评估，以此确保在焚烧发电厂的运行过程中不会对周围环境造成影响。同时，在布设安全防护距离时，应以环境风险评估以及污染物种类的识别为建设原则，从而减少垃圾焚烧发电厂对周围生态环境造成的污染。

4.3 做好烟气处理

在垃圾焚烧发电过程中会产生大量的烟气，这类烟气主要包含粉尘颗粒、酸性化合物、二英物质，此外还有一些重金属物质等，这些物质都属于有毒性物质，所以，其处理方法十分关键[7]。目前，在对垃圾焚烧时所产生的烟气进行处理时，一般多采用可以实现粉尘分离操作的袋型消尘器。由于垃圾焚烧时所产生的烟气具有高水汽浓度以及弱酸性的特点，所以在对袋型消尘器进行设计时，应严格把控滤布的规格。若滤布规格的选择不当，则极易出现有毒物质粘连在滤袋表面的情况。目前，在选择垃圾焚烧后净化烟气用的袋型消尘器的滤袋规格时，通常选择性价比较高的Ryton以及P84这两款滤布。而在对垃圾焚烧时所产生的酸性物质进行处理时，目前有三类处理模式较为成熟，分别为湿式酸性成分消除工艺、干式酸性成分消除工艺、半干式酸性成分消除工艺。

4.4 严格落实管控机制

为了减少垃圾焚烧发电过程对环境造成的污染问题，应严格落实相应的管控机制。第一，应加强垃圾的收集、运储、污染治理的管控模式。在实际工作中，可通过实行制定车辆、指定司机、指定路线、制定运行时间的“四指定”制度来进行管控。第二，还可以采取将自动监测机制与公共监测机制相结合的方法，让垃圾焚烧发电环境监管机制置于人们的监督之下，从而提高监管效率。第三，加大对环境污染治理资金的投入力度。要建设相应的环境污染监管基础设施，就必须使其建设资金与工程主体同时到位，从而确保基础设施的建立效率。第四，要加强企业环保机构内部的自律性，可在企业内部建立相应的奖罚机制，以此来提高企业员工的工作热情。第五，建立领导责任制。以企业领导为首，确保企业环保机构的制度到位，人员到位，设备到位，奖罚机制到位，以此来提高其工作效率。第六，提高企业环保机构员工的业务素质能力，确保其熟知相关的法律法规以及执行标准，掌握相关治理环境污染设备的运行原理，以及确保在其出现故障时可以及时解决。

5 结语

综上所述，垃圾焚烧发电处理方式是目前我国主要的垃圾处理方式。虽然垃圾焚烧处理本身存在一些优势，如可以有效减少垃圾占地面积、减少垃圾数量、防止土地污染等，但在焚烧过程中也会造成一些有毒有害物质以及各种疾病的传播。由于在垃圾焚烧发电过程中会对空气、水源等造成污染且耗费较大，使一些人难以接受这种垃圾处理方式。因此，在实际处理过程中，要改进和创新垃圾焚烧发电处理方式，真正需要解决其环境污染问题，同时还要加大政府的关注力度，采取相应的环境保护策略，并及时更新垃圾焚烧发电设备。如此，才能真正实现垃圾焚烧处理的无害化。