摘要：作者對我國城市生活垃圾處理現(xiàn)狀及與國際上城市生活垃圾處理工藝發(fā)展趨勢作了較為深入的調研、比較與探索，對目前存在的問題與解決方法提出了切實可行的對策建議。
關鍵詞：生活垃圾處理現(xiàn)狀；新工藝探索
?????? 1建設城市垃圾氣化發(fā)電廠的必要性
1.1我國城市生活垃圾處理現(xiàn)狀
隨著城市人口數量的增加和人們生活水平的提高，城市生活垃圾的產量也日益增加。據統(tǒng)計，全國688座城市中有2/3城市被垃圾包圍，全國垃圾堆存占地累計達75萬畝，且有1/4的城市已發(fā)展到無適合場所堆放。全國城市垃圾正以每年8～10％的速度增長，至2000年已達到1.4億噸，城市人均垃圾日產量已達1kg，目前垃圾無害化處理率平均不到5％。至今我國常用的垃圾處理方法有：衛(wèi)生填埋法、堆肥法和直接焚燒法等。這三種垃圾處理方法的基本特征如下：
衛(wèi)生填埋法：無害化低，占地面積大，垃圾分解速緩慢，一般需10～20年。填埋區(qū)易產生沼氣、含毒污水，對空氣、土壤和地下、地表水產生污染，而且易造成城市垃圾無處堆放。但其初始投資和運行費用較低。
堆肥法：采用微生物的生化作用，將垃圾中的有機質分解腐爛轉換成肥料。該法對垃圾成分有較高要求，產品肥效低、建造期長，不適應城市生活垃圾的迅速增長。其初投資和運行費用較衛(wèi)生填埋法高。
直接焚燒法：可實現(xiàn)城市生活垃圾的無害化、減量化和資源化。目前國內垃圾直接焚燒主要采用機械爐排焚燒爐和循環(huán)流化床焚燒技術。直接焚燒法具有以下特點：
（1）垃圾可直接焚燒，處理簡單、速度快、處理量大。
（2）垃圾焚燒后減容效果顯著，垃圾中可燃成分被燃燒，水分被蒸發(fā)排入大氣，作為殘渣部分的不燃成分和灰分只有原容積的20～10％。
（3）在垃圾焚燒過程中，焚燒爐爐溫高，垃圾所攜帶的大量病菌和各種有害物質、臭氣均會發(fā)生高溫熱分解，從而達到垃圾無臭、無害化處理，有效改善城市衛(wèi)生條件，保護環(huán)境。
（4）垃圾燃燒產生的高溫煙氣可以用來產生蒸汽發(fā)電、供城市制冷和其他需要蒸汽的場所使用。實現(xiàn)了廢熱利用，回收能源。
但是，直接焚燒最大的、也是致命的缺陷，就是其焚燒產物中的SOx/NOx/HCl、粉塵和殘渣中的重金屬，特別是氧化反應產生的劇毒有機污染物二惡英含量較大。如果對這些所排放的有毒有害物質不能進行嚴格的處理，達不到規(guī)定的排放標準，將對周圍環(huán)境帶來嚴重的二次污染。
我國和世界上其他國家一樣，對垃圾直接焚燒處理后產生的有害有毒廢棄物越來越重視，國家和政府都規(guī)定了相關嚴格的排放標準加以控制，籍以保護我們賴以生存和發(fā)展的環(huán)境。
1.2自20世紀70年代以來，隨著城市和人口規(guī)模的急增，生活垃圾產量也快速增長，使原有的垃圾填埋場趨于飽和，而垃圾焚燒技術可以最大限度地延長垃圾填埋場的壽命，使垃圾得以減量、無害和資源化的綜合利用。人民生活水平提高，使生活垃圾中可燃、易燃物含量增加，垃圾熱值提高，為垃圾焚燒技術應用和發(fā)展提供了條件。因此垃圾焚燒處理正逐步成為許多城市解決垃圾出路問題的主要措施。
針對垃圾直焚燒所帶來的三次污染等問題，美國EPI（Energy product idaho）公司研究開發(fā)了技術更為先進的階臺式垃圾熱解氣化流化床技術。這種處理工藝的技術原理，是將一般垃圾在缺氧還原性氣氛中氣化后，熱分解氣和碳分等被送到后燃燒室內燃燒。
其具體的優(yōu)點為：
（1）煙氣中二惡英濃度極低，極大降低處理后的二次污染；
（2）燃燒空氣少，煙氣排放量少；
（3）發(fā)電效率較高；
（4）輔機耗電量較?。?br /> （5）處理垃圾的容量更大；
（6）處理成本降低，提高了垃圾的利用率。
美國EPI公司擁有多項將垃圾綜合利用轉變?yōu)槟茉吹募夹g。
在采用最新的階臺式氣化流化床技術后，燃燒效率提高，氣化發(fā)電過程更容易控制，能達到最有效地處理城市生活垃圾利用熱能發(fā)電的目的，工藝超前，優(yōu)于垃圾直接焚燒發(fā)電，特別在二次污染問題上有不可比擬的優(yōu)勢。
1.3美國階臺式垃圾氣化發(fā)電技術和直接焚燒發(fā)電技術的分析比較
采用美國EPI公司的垃圾氣化發(fā)電技術建設城市垃圾發(fā)電廠，與目前國內許多城市在建或籌建的直接焚燒垃圾發(fā)電廠工程相比較，優(yōu)點如下：
1.3.1垃圾處理過程中的二次污染極少
（1）煙氣中有害排放物大大減少
在無氧熱分解過程中，因缺乏氧氣且相對低溫的氣化處理，加上高溫燃燒，將使得多氯聯(lián)苯無法產生含劇毒的二惡英、呋喃等致命物質，甚至連氮氧化物（NOx）與硫氧化物（SOx）的產生機會也大大地降低。二惡英排放濃度遠低于10PPM。其煙氣排放濃度遠遠低于北美現(xiàn)今的排放標準。以下提供采用EPI氣化流化床技術目前仍在運行之“State of Caiifornia化熱電廠的排放數據作為參考
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圖為進入鍋爐的熱源體是經垃圾氣化裝置處理并經凈化后所獲得的可燃氣體，幾乎不含飛灰，這樣就保證了煙氣排放的無害化，而直接焚燒產生的煙塵中含有活性金屬、SOx、NOx、HCl、HF，飛灰上還附著有殘存的二惡英，必須經過復雜的除塵和煙氣凈化裝置的后處理才能達到排放標準。