我国固废焚烧标准概况与燃料特性分析

张自丽

摘要：固废焚烧处置技术可分为单独焚烧和协同处置。作为世界上固体废物产生量最大的国家之一，我国固废焚烧技术和市场起步较晚。在固体废弃物燃料特性方面，企业在选择固废焚烧种类时存在一定的盲目性。我国固废焚烧处置技术标准主要划分为采样标准、燃料性能测试标准、污染物控制技术标准等。文中基于国家有关标准规范和工业分析、元素分析、有毒有害成分分析数据，分析了典型固废的燃料性能，相关结论对于规范促进固废焚烧处置行业健康发展具有积极意义。

关键词：固体废弃物;焚烧;燃料;分析;污染物

Overview of Domestic Solid Waste Incineration Standards and Analysis on Fuel Properties

ZHANG Zi-Li

（ Fujian Boiler and Pressure Vessel Inspection  Institute，Fuzhou 350008， Fujian， China ）

Abstract： Solid waste incineration technology can be divided into separate incineration and collaborative disposal. As one of the largest solid waste producing countries in the world， China's solid waste incineration technology and market started late. There was certain blindness when enterprises chose the incineration types of solid wastes. The current incineration disposal standards for solid wastes in China are mainly divided into sampling standards， fuel performance test standards， pollutant control and technical standards， etc. Based on the relevant national standards and the data of industrial analysis， element analysis， toxic and harmful components analysis， this paper analyzes the fuel performance of typical solid waste， which would be of great significance to standardize and promote the healthy development of solid waste incineration industry.

Key Words： Solid waste; Incineration; Fuel; Analysis; Pollutants

1引言

据报道，全世界每年城市固体废弃物产量约100亿吨。2018年，我国大中城市一般固体废弃物产生量就高达15.5亿吨。显然，我国是世界上固体废弃物产生量最大的国家之一。目前，我国固体废弃物处理方式主要有填埋、堆肥、焚烧等[1，2]。填埋需要占用大量的土地，填埋后渗滤液和填埋气体的处理问题也亟待解决。堆肥对固体废弃物种类有一定限制，并且处理量有限。相比于其他两种固体废弃物处理方法，焚烧具有减量化、无害化等优势。高温燃烧不仅可灭活固体废弃物病原体等致病菌，热解有机/有毒物质，阻断了大量有害物质进一步传播的可能性，还在一定程度上实现了固体废弃物能源化和资源化利用[3，4]。

由于固体废弃物成分复杂，我国现有的固废焚烧处理技术可大体分为单独焚烧和协同处置两个方面。单独焚烧技术中如垃圾焚烧发电、污泥干化焚烧处置等，协同处置技术主要有燃煤耦合污泥/生物质发电、水泥回转窑协同处置固废等。相比于协同处置，固废单独焚烧处置技术起步较早，也较为成熟完善。但利用现有焚烧或发电设备进行掺烧或协同焚烧处置，不仅可节省一次性投入，还可借助现有污染物处理设施实现固废焚烧后污染物的达标排放，同样有望成为今后固废处理处置的主流技术之一。

为规范固废焚烧处置技术，我国从上世纪八九十年代相继出台了一大批涉及固废采样、垃圾焚烧、水泥窑协同处置、污泥焚烧、污染控制等固废处理处置技术标准。2021年4月7日，上海市颁布了国内首个燃煤耦合污泥电厂大气污染物排放地方标准DB 31/1291-2021。虽然我国固体废弃物焚烧技术和标准体系在不断完善，但尚缺少统一的、明确的固废燃料性能检测标准体系，且对于哪种固体废弃物更适宜焚烧，焚烧后对环境影响效应较小，尚无明确的、系统的固体废弃物燃料测试与评价导向方法，使得企业在选择固废焚烧种类时也存在一定的盲目性。因此，有必要针对固体废弃物焚烧种类开展有关燃料检测标准、性能测试与评价等规范研究。

2 固废标准现状

2.1 采样标准

固废的采样、制样工作是固体废弃物燃料性能检测和评价的基础。固体废弃物种类复杂，在采样过程中，采样人员要做好个人防护。同时，做好固废鉴别相关工作，严格按照国家相关规定对固废进行采样和处置。为便于检测固体废弃物燃料性能，需在不影响检测结果的基础上，对样品进行前处理。为保证样品的稳定性与有效溯源，需对制样间和样品保存环境进行要求。根据固体废弃物种类，固废采样、制样、保存、处置等可依照CJ221、CJ313、HJ20、HJ298等相关标准要求进行，如表1所示。

2.2 燃料性能测试标准

对固体废弃物进行燃料性能测试是固体废物燃料性能评价的基础。根据《城镇污水处理厂污泥焚烧处理工程技术规范》有关要求，固体废弃物的燃料特性测试可包括但不限于水分、灰分、挥发分、固定碳、发热量、全硫、碳、氢、氮、氧、氯等。鉴于目前尚无统一的固体废弃物燃料特性检测标准，固体废弃物燃料性能检测可参照表2相关标准进行。

2.3 污染物控制技术标准

固废焚烧后污染物控制技术标准如表3所示。

3 固废燃料特性

3.1 焚烧处置原则

固体废弃物作为燃料进行处置，应遵循以下原则：

（1）在固废焚烧处置过程中，须从固废焚烧源头控制污染物排放，明确禁止焚烧处置的固体废弃物，企业根据燃料分析结果，选择固废焚烧种类，避免更多有毒有害物质燃烧释放后对生态环境的影响。

（2）促使对生态环境较小且焚烧价值较大的固废进行焚烧处置，缓解固废堆放和填埋占地、二次污染等问题。

（3）将焚烧源头污染物释放和污染物末端治理并举，借鉴固废焚烧污染物现行排放标准，从严控制固废焚烧后污染物排放，合理管控焚烧固废对生态环境的影响。

3.2 典型固废燃料特性分析

由于固体废弃物种类繁多，焚烧后污染物成分也很复杂。在利用现有标准对固体废弃物进行检验检测基础上，还需对固体废弃物燃料性能进行分析，促使有焚烧价值的并对环境影响较小的固废进行最大限度的焚烧处置。

根据国家相关标准要求，入炉固体废弃物水分M含量不宜大于50%，完全干化可定义为最终干化产物含固率大于等于85%，即水分含量小于15%;灰分A含量不宜大于25%，低位发热量不宜小于4.18MJ/kg。固体废弃物成分复杂，其挥发分、固定碳含量变化范围较大。以表4数据为例[1， 5～18]，在同一基准条件下，各种固体废弃物挥发分、固定碳含量较为宽泛，分别为6.97%～93.73%、0.22%～26.72%。

固体废弃物碳氢氧氮硫元素分析数据资料如表5所示，碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）元素含量分别为：0.31%～80.91%、0.38%～10.81%、1.96%～43.26%、0.12%～8.33%、0.01%～1.94%，其中，碳元素含量最为宽泛。根据相关行业标准要求，0.5g固体废弃物中氯Cl含量检出限为0.05%，入窑物料中氯元素含量不应大于0.04%。为尽量避免固废焚烧带来的有毒有害物质释放，需从严控制固废燃料Cl含量小于0.04%。

固废中常见重金属汞（Hg）、砷（As）、镉（Cr）、镉（Cd）、铅（Pb）含量限值如表6所示，其中GB 5085.3是危废浸出毒性的鉴别标准，GB 30760规定了固废入炉的重金属含量。在固废进行焚烧处置过程中，需对固废重金属含量进行鉴别，避免固废中重金属通过焚烧再次进入大气、水体或进行累积，对环境再次造成污染。

4 结语

现有固体废弃物燃料标准规范主要分为采样、分析测试和污染物控制等方面。了解现有固体废弃物燃料标准规范和燃料特性，对于促进固废焚烧合理利用与处置，缓解固废产量大、处置难度高等问题具有积极意义。由于固废种类繁多，成分复杂，应根据固废产生来源，结合固废燃料特性数据，选择固废处置的方式。从生产运行角度来说，焚烧企业在选择固废焚烧种类时大多注重水分、热值等指标，燃料工业分析、元素分析、有毒有害元素等指标的分析测试结果与标准便于固废焚烧企业从热能和环保双角度选择固废焚烧种类，早日实现降污减碳目标。

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