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生活垃圾分类对垃圾焚烧发电厂的影响研究

汪志尚
  
安家(建筑与工程)
2022年5期
山东淄建集团有限公司 山东省 淄博市 255022

摘要:随着经济的发展,国内城镇化发展的脚步不断加快的同时,环境污染问题也日趋严重。近年来,“垃圾围城”、“垃圾围村”现象愈演愈烈。如何有效处理生活垃圾成为国家和当地政府面临的一个亟须解决的问题。在此背景下,生活垃圾分类作为垃圾资源化处理的有效管理手段逐渐受到重视。自20世纪50年代提出垃圾分类回收以来,直到20世纪80年代我国才开始正式对生活垃圾管理与技术应用展开研究。2000年以8个城市为试点正式开启垃圾分类收集工作。2017年3月18日出台《生活垃圾分类制度实施方案》,强调需加快垃圾分类收集、运输、处理等全过程处理系统建设,并要求在我国46个城市先行实施生活垃圾强制分类。2019年6月指出实行垃圾分类是对节约资源、改善生活环境,创建人类社会文明的一个重要体现,2025年全国地级市及以上基本完成垃圾分类处理系统建设。

关键词:生活垃圾分类;垃圾焚烧发电厂;影响

引言

现如今,处理我国城市生活垃圾的一个基础步骤就是垃圾分类,同样这也是重要的步骤,但是自从开始实施垃圾分类时,就出现了各种各样的问题,例如多方协调不充足,导致垃圾分类问题频繁出现,于是我国颁布了《固废法》,新固废法的颁布实施体现了我国对于生态文明建设的高度重视。新固废法明确推行生活垃圾分类制度,提倡固废的无害化、减量化与资源化,并且,新固废法强调要严格限制使用一次性塑料产品。

1生活垃圾分类政策

生活垃圾分类制度是我国资源循环利用制度体系中的重要组成部分。我国生活垃圾分类工作主要经历了3个时期:一是2000—2009年的探索试点期,《关于公布生活垃圾分类收集试点城市的通知》(建城环〔2000〕12号)确定北京、上海、南京、杭州、桂林、广州、深圳、厦门8个城市为垃圾分类收集试点城市;二是2010—2016年的制度完善期,“十二五”以来,《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》(国办发〔2012〕23号)和《生态文明体制改革总体方案》等文件陆续出台,逐步支撑了垃圾分类制度的顶层设计;三是2016年12月至今的重点突破期,《生活垃圾分类制度实施方案》(国办发〔2017〕26号)发布后,垃圾分类工作在全国46个城市先行先试,并计划于2025年年底前在全国地级及以上城市基本建成垃圾分类处理系统。《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》(2020年修订版)明确提出“国家推行生活垃圾分类制度”。《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》(发改环资〔2021〕642号)提出强化设施二次环境污染防治能力建设的要求。目前,在吸收美国、德国、日本等国家垃圾分类制度有益经验的基础上,我国各地生活垃圾分类方式基本采用“四分法”,即厨余垃圾(或湿垃圾)、可回收物、有害垃圾和其他垃圾(或干垃圾),并分别采用厌氧产气或堆肥等资源化处理、再生利用、危险废物处置、焚烧或填埋等方式进行资源化、无害化处置。

2生活垃圾分类对垃圾焚烧发电厂的影响

2.1垃圾分类处理对焚烧炉运行的影响

垃圾分类后,入厂垃圾热值显著提高,垃圾焚烧更加充分,在处理相同数量垃圾的情况下焚烧炉的热负荷会整体上升。通过观察分析发现,垃圾分类后,焚烧炉燃烧温度提高了50℃左右,而炉渣产率和热灼减率均发生了下降,表明垃圾焚烧得更加充分,燃烧效果更好,进而提高焚烧炉燃烧的稳定性。但焚烧炉长期处于高热负荷状态,会加剧炉膛结焦现象,还会导致余热锅炉烟温过高,出现高温腐蚀、堵灰等问题,影响运行安全。从生产运行情况来看,通过采取增大焚烧炉换热面积、调整风量和风温、对焚烧炉炉墙耐火浇注料改造、渗沥液回喷焚烧炉等措施,可以减轻对焚烧炉运行的负面影响。

2.2垃圾分类处理对渗沥液处理的影响

(1)渗沥液产量。垃圾焚烧发电厂渗沥液是指贮存于垃圾储坑中的垃圾通过挤压、发酵产生的高浓度有机废水,具有成分复杂、氨氮浓度高、微生物营养元素比例失调等特点,处理成本较高。渗沥液的产率与垃圾含水率息息相关,垃圾分类后垃圾含水率下降会影响渗沥液的产生量和产率。

(2)渗沥液化学性质。通过分析该厂垃圾分类前后渗沥液中COD和氨氮浓度发现,实施垃圾分类后,渗沥液中COD浓度和氨氮浓度均有所下降。生活垃圾组分主要以厨余、木竹、纸类、塑料、灰土为主,其中厨余垃圾组分占50%~60%左右,而厨余垃圾中有机质含量为93%左右,生活垃圾中所含大部分有机质来源于厨余垃圾。实施垃圾分类后,垃圾进行“干湿分离”,进入焚烧发电厂的干垃圾中的有机质含量有所下降。渗沥液中高浓度的COD含量会影响微生物的酶体系活性,氨氮浓度过高对微生物具有抑制性。垃圾分类后,渗沥液中COD和氨氮含量的降低有利于提高渗沥液处理效率,缩短渗沥液处理设施运行时间,从而降低处理成本。

3生活垃圾分类相关建议

3.1准确识变,明确垃圾分类对各类污染物的排放影响

一是明确垃圾分类对各类污染物的排放影响。选取入炉垃圾品质变化较大的企业,如根据环评文件,对入炉垃圾含湿量下降15%或热值提高20%及以上的垃圾焚烧企业开展实测研究,科学识别生活垃圾分类对垃圾焚烧发电企业废气污染物源强和达标排放水平的影响。在此基础上,以服务环境管理为目标,以现场实测数据为依据,科学评估生活垃圾分类对垃圾焚烧发电企业各类废气污染物达标排放能力的影响,提出适应垃圾分类的我国焚烧处理产业环境政策、标准、规范和建议。

二是结合垃圾分类后入炉垃圾重金属含量下降趋势,选取典型企业开展飞灰重金属含量相关测试研究,评估垃圾分类后将飞灰作为危险废物进行管理的必要性。

三是在各地生活垃圾分类政策实施一年后,对各类垃圾产量变化情况进行趋势分析,及时分析整理生活垃圾焚烧企业环境管理台账中垃圾含水率、低位发热量、灰分、硫分和氯元素等信息,研究掌握分类后企业污染物排放变化特征,为下一步的科学管理和精准施策提供数据支持。

3.2主动求变,做好产业环境管理技术标准支撑

一是结合入炉垃圾品质变化趋势及我国垃圾焚烧企业废气、废水治理技术水平,在比较我国《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485—2014)和美国、欧盟现行同类技术法规的基础上,从适用对象、控制项目、控制限值、达标评判、监督监测等方面开展标准修订的前期研究。在充分研究的基础上,结合垃圾分类工作进度安排,综合考虑不同阶段、不同区域、不同炉型,分类制定更加严格的烟气污染物排放控制标准。

二是为支撑更加严格的烟气污染物排放限值,需引导相关污染防治技术的研发、示范与应用,制定适用于垃圾焚烧产业的污染源源强核算技术指南、污染防治最佳可行技术指南、污染防治工程技术规范等技术文件,运用技术手段对污染防治的全过程进行规范化管理。

结语

垃圾分类看似简单却是个系统工程,做好垃圾分类工作,提高垃圾的资源化利用,既需要政府部门做好统筹规划,也需要市民的积极、有效配合。生活垃圾焚烧发电厂从设计到运行过程中应全面衡量垃圾分类所带来的利弊,及时制定有效措施避免不利影响,确保生活垃圾焚烧发电厂的安全性、稳定性和经济性。

参考文献

[1]温冬,郑凤才,王明飞.垃圾分类政策实施后对北京市现有焚烧设施的影响及对策[J].环境卫生工程,2020,28(05):88-92.

[2]熊彩虹,李文彬,陈娟,等.垃圾分类对焚烧厂的影响:以沿海某地生活垃圾焚烧厂为例[J].广东化工,2020,47(12):145-146.

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