摘要：羊耳峪垃圾填埋场是鞍山市唯一的垃圾处理厂，按设计指标，尚有5～6年使用时间，但随着垃圾量增加，新建垃圾处理设施已提上日程。本文通过调研，建议鞍山建设垃圾焚烧发电厂，同时应妥善处理垃圾焚烧所产生的废水、炉渣、飞灰及二噁英等污染物，最大限度减少对环境的污染。
关键词：垃圾焚烧；二噁英；污染；建议
中图分类号：X71/799文献标识码：A
鞍山市市区人口147万人，面积624平方公里，是辽宁省第三大城市，也是国内113个环境保护重点城市之一。2009年，生活垃圾产生量51万吨，平均每天1400吨，处理现状为卫生填埋。羊耳峪垃圾填埋场位于市区东南方，距市中心直线距离7公里，车程12公里，是城区唯一的垃圾填埋场，于1997年7月投入运营，占地总面积为45万平方米，填埋区容量为900万吨，设计每日处理垃圾1200吨，使用年限20年。按设计年限，羊耳峪垃圾填埋场还有5～6年使用寿命，但是近年来垃圾填埋量已经超过设计值，且逐年增加，垃圾填埋场或垃圾焚烧发电厂的建设周期需要3～5年，因此，鞍山垃圾处理已提上日程。
1 填埋与焚烧的比较
目前比较普遍的垃圾处理方式有卫生填埋、焚烧和综合利用（如堆肥、生产建筑材料等）。焚烧是一种对城市垃圾进行高温热化学处理的技术，将垃圾作为固体燃料送入炉膛内燃烧，在800～1000℃的高温条件下，垃圾中的可燃组分与空气中的氧进行剧烈的化学反应，释放出热量并转化为高温的燃烧气和少量性质稳定的固定残渣。垃圾燃烧产生的高温燃烧气可作为热能回收利用，如发电、供热；焚烧残渣只有10%左右，可综合利用；经过焚烧处理，垃圾中的细菌、病毒能被彻底消灭。因此，垃圾焚烧发电能够实现减量化、无害化、资源化，具有占地小、处理效率高、场地选择易、处理时间短、减量化显著、消毒彻底、可回收垃圾焚烧余热等优点。
鞍山市采取垃圾填埋方式，相较之下填埋的缺点：（1）侵占大量的土地资源；（２）垃圾渗沥液和散发的臭气对土壤、地表水、地下水和大气造成长期严重污染；（３）垃圾堆放场所是蚊蝇和病源菌滋生的地方，而且产生的沼气易发生爆炸，威胁居民的安全健康；（４）严重影响城市景观和城市形象。
更为重要的是，垃圾填埋场防渗层设计寿命一般在50～100年，那么100年之后呢？垃圾填埋污染总要发生，是城市“定时炸弹”。卫生填埋的优点是建设成本和运行成本均比垃圾焚烧发电低。随着人们对环境质量要求越来越高，国家及省相关部门已经不再审批垃圾填埋场，建议鞍山垃圾处理采取焚烧发电方式。
2 垃圾清运方式的改进
鞍山市目前垃圾收运方面以后装车为主，其他收集车为辅的收集模式。垃圾来源主要为居民生活垃圾和街道清扫垃圾，前端收集主要有地埋垃圾桶、垃圾回收架、简易垃圾桶和小型回收站，转运主要为后装垃圾压缩车，运送到填埋场填埋处理。存在的问题：城市垃圾收集点较为简陋，无密闭、压缩、环保功能，垃圾渗滤液横流、蚊虫滋生、气味污染中，对城市环境影响较大。为改善鞍山城市总体面貌，需要改进垃圾清运方式。目前，垃圾垃圾不落地的清运方式已经过试点，即将在全市范围内推行；建议进一步加大垃圾收运力度，新建小型垃圾压缩站，改变运输车辆为勾臂车运输，采取手推车结合标准桶平板车收集方式，阻断臭气，杜绝污水，隔声降噪，消灭蚊蝇，改变垃圾散收现状。
3 工艺的选择
目前国内对垃圾焚烧处理工艺主要有炉排炉和流化床两种。流化床焚烧炉是利用流态化技术进行焚烧垃圾，在炉内有大量的石英砂作为热载体，流化床在焚烧垃圾前，通过喷油燃烧将炉内的石英砂加热至600℃以上，垃圾经破碎至5cm以下的粒度投入炉内,流态化的垃圾与媒体强烈混合,垃圾水分很快蒸发，使垃圾变脆而燃烧。流化床焚烧炉热强度高，更适宜燃烧发热值低、含水分高的垃圾。优点：1）燃烧速度快，且燃烧完全，残炭量小，垃圾减量化程度高；2）热容量大，焚烧强度高，适合焚烧低热值垃圾燃料；3）与炉排炉相比，同等规模下炉体积减小，热损失减小、热效率高；4)制造简单，造价低。缺点：1）单台处理能力相对较小;2) 动力消耗大，入炉垃圾需要破碎；3）烟气粉尘含量高；4）设备磨损量严重。
炉排炉焚烧工艺是垃圾在炉排上进行层状燃烧，依次通过预热干燥区、主燃区和燃烬区，各种炉排都会采取不同的方式使垃圾料层不断得到松动以及使垃圾与空气充分接触，从而达到较理想的燃烧效果，助燃空气由炉排底部送入，最后灰渣由炉排末端燃烬区排出炉外。该处理工艺的优点是：1）处理规模大，技术成熟可靠；2）动力消耗小；3）烟气粉尘量小；4）可视炉内垃圾焚烧状况人工控制垃圾在炉内的停留时间，使其燃尽；5）一般不用燃油或燃气助燃；6）可对垃圾进行预热干燥，保证了焚烧温度。缺点主要是：1）投资高；2）燃烧速度慢；3）炉床负荷小，热效率较低。
鞍山垃圾产生量1400吨/日，按照5%的速度增加计算，10年后垃圾产生量可达到2300吨/日，因此，考虑长远打算，应建立至少2000吨/日的焚烧规模，而单台流化床焚烧炉焚烧能力200～300吨/日，单台炉排炉焚烧能力已经达到1000吨/日以上，因此，根据垃圾热值情况，优选炉排炉焚烧工艺，建设4台500吨/日的垃圾焚烧炉火建设3台预留扩建1台的空间。此外，建议选择国外先进的焚烧技术，如富氧燃烧技术， 配备专门的制氧设备，减少一次风，并与部分烟气回流相结合，可减少最终烟气排放量;采用燃气联合循环技术，提高热量利用效率等。
4 废水、炉渣、飞灰的处理
垃圾焚烧产生的废水主要有储池的渗滤液、冲洗垃圾卸料平台废水、洗车废水、生活污水等，其产生量约600～800吨/日，建议建设2×500吨/日污水处理厂，采取厌氧、MBR、纳滤等组合处理技术，确保处理后的废水达标排放。
焚烧处理特点是减量化好，按焚烧率80%计算，炉渣产生量约300吨/日，因不属于危险废物，建议制砖、铺路等综合利用，其中除渣系统应设有除铁器，分离出的废旧金属回收利用。
飞灰（其产生量占处理量的3～5%，约60吨/日）中含有重金属、吸附了二噁英等有毒有害气体的活性炭剩余物等，属于危险废物，应选择水泥、凝石固化、稳定化后填埋处理。
5 烟气净化工艺
经调研可知，垃圾焚烧烟气处理流程一般为活性炭吸附+喷石灰石中和脱酸+布袋除尘工艺（电除尘捕集二噁英等污染气体效果不如布袋除尘器），其特征污染物为二噁英，按照《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）标准，排放浓度≤0.1ngTEQ/M3，与欧盟标准看齐。调研过的几个垃圾焚烧电厂其二噁英的监测值在0.022～0.077 ngTEQ/m3之间，均可以实现达标排放。烟气处理系统应建设在线监测，并同省级环保部门联网；考虑脱硫、脱氮设施建设。为进一步减少二噁英污染，建议实行垃圾分类，分拣出塑料等含氯制品，减少二噁英前驱物的合成，同时容易做到精确控制炉温，使烟气在不小于850℃的情况下停留2秒钟以上，以保证生成的二噁英分解完全。
6 结论
(1)鞍山应优选建设垃圾焚烧发电厂；(2)垃圾焚烧发电采用炉排炉处理技术，规模为3台500吨/日，并预留1台扩建空间；(3)垃圾焚烧废水、炉渣、飞灰益组团处理，烟气净化工艺需保证达标排放；(4)建议充分利用现有设施，如飞灰处理需要填埋场地，污水处理最好依托城市污水处理厂，同时污水厂增加水再生利用系统，减少垃圾焚烧过程中新鲜耗水量。
参考文献
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