【文章內容簡介】 隨著生活垃圾產(chǎn)量的提升，預計在2016年56月份將填埋飽和。 產(chǎn)量與成分（熱值）預測 人口現(xiàn)狀2013年底，根據(jù)某縣十二五發(fā)展規(guī)劃要求，人口自然增長率不高于為5‰。預計2020年，某縣常住人口控制在60萬人，流動人口的數(shù)量將有增加的趨勢。 垃圾產(chǎn)量預測按照2020年某縣常住人口60萬人計，城鎮(zhèn)化率60%，則城鎮(zhèn)垃圾產(chǎn)量約396噸/日；，收集率80%，則城鎮(zhèn)垃圾產(chǎn)量約156噸/日；全縣垃圾為552t/d。考慮到季節(jié)性波動及流動人口產(chǎn)生的垃圾量，預計某縣2020年垃圾日處理需求約600 t/d。 生活垃圾組分預測當?shù)鼐用裰饕剂蠟橐夯瘹猓浯螢樘烊粴?、蜂窩煤等，其垃圾組分參照現(xiàn)階段某市城市生活垃圾組分，表述如下。某市城市生活垃圾成分構成（濕重%）類別有機物%無機物%可回收廢品類%組分植物性動物性其他煤渣類灰土磚瓦類其他廢紙織物塑料玻璃金屬類其他比例小計根據(jù)某縣現(xiàn)狀的垃圾成分構成，結合國內相關項目經(jīng)驗，隨著近年來某縣城市化的快速發(fā)展，居民生活水平不斷提高，生活垃圾中有機物含量比例增加，爐渣等無機物含量比例下降。對某縣將來的垃圾成分進行預測分析。某縣垃圾成分預測類別有機物%無機物%可回收廢品類%組分廚余其他煤渣類灰土磚瓦類其他廢紙織物塑料玻璃金屬類其他比例55~655~1510~30 生活垃圾熱值預測焚燒發(fā)電廠的壽命一般在20年以上，所以需要考慮焚燒發(fā)電廠的整個運行期間的設備效率和配置的合理性等來設定垃圾特性。垃圾焚燒發(fā)電廠預定2017年開始正式商業(yè)運行，為了追求設備配置的合理性和效率，一般取運行期間的中間年份的垃圾特性作為焚燒發(fā)電廠處理的標準垃圾，并同時考慮到運行開始初期的低質垃圾，以及隨著生活水平的提高垃圾熱值將會有所提高的焚燒發(fā)電廠運行后期的高質垃圾。本工程運行期內的垃圾設計值暫按5024kJ/kg（1200kcal/kg）考慮。但垃圾熱值隨季節(jié)變化比較大，為了保證焚燒爐在較寬的垃圾熱值范圍內都能穩(wěn)定的運行，適用范圍最低為4187kJ/kg(1000kcal/kg)，最高為7537kJ/kg（1800kcal/kg）。 處理規(guī)模確定根據(jù)某縣的垃圾日產(chǎn)量情況，及城鄉(xiāng)一體化、新農(nóng)村建設的方針，結合將來城市發(fā)展和相關批示文件，確定某縣垃圾焚燒發(fā)電工程的垃圾焚燒處理量擬定為600t/d，設計選用2臺300t/d的垃圾焚燒爐，2爐同時運行，每日可處理600t垃圾。5 項目選址 項目選址原則根據(jù)《生活垃圾焚燒污染控制標準》的要求，生活垃圾焚燒選址原則應符合當?shù)爻青l(xiāng)建設總體規(guī)劃和環(huán)境規(guī)劃的規(guī)定，并符合當?shù)卮髿馕廴痉乐巍⑺Y源保護、自然保護的要求，故廠址選擇應滿足以下基本條件：⑴ 滿足城市整體規(guī)劃，與周圍環(huán)境相協(xié)調。⑵ 符合經(jīng)濟運輸要求，有效降低運輸成本。⑶ 市政設施較為齊全，充分利用已有的市政基礎設施，減少工程投資費用。⑷ 選擇在生態(tài)資源、地面水系、機場、文化遺址、風景區(qū)等敏感目標少的區(qū)域。⑸ 少占耕地、少動遷、征地費用低。⑹ 滿足水文地質條件，不受自然災害的威脅。⑺ 有可靠的電力供應，應滿足電力上網(wǎng)要求。⑻ 水源充足，選址應考慮河流等自然水源。經(jīng)項目單位某縣住建局和縣直相關單位多次聯(lián)合考察，選定了位于某縣城區(qū)西部約8公里處，張八橋鎮(zhèn)山張村以北、白塔營村以南作為新建生活垃圾處理場場址。，距居住區(qū)、醫(yī)院、學校等敏感區(qū)應有一定距離，滿足衛(wèi)生防護距離的要求。 場址建設條件 地理位置本項目選址位于張八橋鎮(zhèn)山張村以北，白塔營村以南，距城區(qū)約7km。 自然條件及廠址周圍環(huán)境某縣位于河南省中部偏西南，伏牛山東部余脈向豫東平原過渡地帶。某縣境內地形多變，山地、丘陵、平原俱全。其中面積為290平方公里，%；山丘面積390平方公里。占總面積的53%（其中山地面積約42平方公里。%）；洼地面積57平方公里，%。項目區(qū)土壤共有褐土、砂妻黑土、潮土和石質土等種類。土壤基礎地力：%， mg/kg， mg/kg。 交通運輸廠址距離城區(qū)較近，周邊有公路可通向市區(qū)，位置交通運輸十分便利。垃圾運輸采用公路運輸，從轉運站和垃圾收集站用垃圾運輸車運至焚燒廠、垃圾運輸車由環(huán)衛(wèi)部門負責配備。 供水水源本工程用水包括中水和地下水兩種水源。地下水本工程擬打3 眼井供水，井深100 米，為工程提供生活及實驗室用水，并作為生產(chǎn)用水的備用水源。中水擬從某縣污水處理廠引中水管線至本中心，作為生產(chǎn)用水水源。 并網(wǎng)條件廠區(qū)最近的變電站為110kV伏堂洼變電站，位于張八橋鎮(zhèn)欒莊村東部，主變容量90兆伏安。某縣供電公司原則上同意垃圾焚燒發(fā)電上網(wǎng)，接入方式需按照批準的具體的垃圾焚燒發(fā)電外部接入方案。 廠址比選與確定根據(jù)《城市環(huán)境衛(wèi)生設施規(guī)劃規(guī)范》（GB 50337—2003）、《生活垃圾焚燒處理工程技術規(guī)范》（CJJ90－2009）、《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范》（CJJ172004）的有關規(guī)定，以及《某縣城市總體規(guī)劃》（20012020）的要求，在某縣縣域范圍內進行了實地反復踏勘，初步選定兩處擬選場址進行方案比較，最后確定某縣城區(qū)西部約8公里處，張八橋鎮(zhèn)山張村以北、白塔營村以南作為某縣垃圾焚燒工程推薦場址。兩處擬選場址分別如下：⑴ 某縣城區(qū)西部約8公里處，張八橋鎮(zhèn)山張村以北、白塔營村以南。① 用地性質該選址地的宗地分類面積表權屬單位耕地其中旱地園地其中果園草地其中其他草地交通運輸其中農(nóng)村道路合計白塔營村草廟陳村合計由上表可知，該廠址主要占地為旱地，該廠址的選擇對該地區(qū)農(nóng)作生產(chǎn)不會有大的影響。② 交通運輸該廠址距離城區(qū)較近，距大地公路只有500米的距離，位置交通運輸十分便利。該廠址距現(xiàn)有垃圾填埋場僅有3km距離，方便垃圾焚燒爐產(chǎn)生爐渣及固化處理后飛灰的進場填埋。③ 并網(wǎng)條件距該廠址最近的伏堂洼變電站位于張八橋鎮(zhèn)欒莊村東部，距該廠址僅有2km距離。該變電站為110kV變電站，主變容量90兆伏安。⑵ 某縣城西5公里，張八橋鎮(zhèn)山張村北現(xiàn)有垃圾填埋場。 某縣現(xiàn)有垃圾填埋場為西部工業(yè)園區(qū)楊莊鎮(zhèn)堂洼村境內的原天瑞發(fā)電公司粉煤灰排放坑。該垃圾填埋場采用衛(wèi)生填埋工藝，征地138畝，設計服務年限為13年，平均日處理垃圾150噸，主要建設內容為長250米垃圾壩一座，長167米分區(qū)壩一座，滲濾液處理系統(tǒng)、沼氣處理系統(tǒng)及輔助生產(chǎn)設備等。隨著生活垃圾產(chǎn)量的提升，預計在2016年56月份將填埋飽和。 廠址評價通過上述兩個廠址現(xiàn)狀條件可以看到，方案一為一處丘陵地帶，地理位置優(yōu)越，對今后生活垃圾的運輸以及焚燒發(fā)電上網(wǎng)等具有明顯優(yōu)勢；方案二為某縣現(xiàn)有垃圾填埋場場址，該填埋場是在原有天瑞發(fā)電公司粉煤灰排放坑，隨著生活垃圾產(chǎn)量的提升，預計在2016年56月份將填埋飽和。綜合比較方案一與方案二，我們推薦方案一作為新建垃圾焚燒處理廠的廠址。同時，我們建議將某縣現(xiàn)有垃圾填埋場進行改造升級，將改造升級后的垃圾填埋場作為新建垃圾焚燒廠焚燒爐渣，固化處理后飛灰的填埋場區(qū)。6 技術方案比選與確定 技術現(xiàn)狀%，其中70%以填埋為主，25%～28%為焚燒。%?！笆濉逼陂g，焚燒處理能力會進一步增長，建設管理更趨于精細化。1988年，廣東省深圳市第一座生活垃圾焚燒發(fā)電廠投入運行，當時處理能力是300t/d。到2014年底。26年來，內地建成并投入運行的生活垃圾發(fā)電廠約200座，總裝機約3900MW。尤其是近十年來，城市生活垃圾焚燒發(fā)電得到突飛猛進的發(fā)展。據(jù)介紹，目前一些老舊焚燒廠正逐步關閉，一批大型和超大型（日處理3000噸以上）的現(xiàn)代化垃圾焚燒發(fā)電廠處于投運或在建中?？傮w來說，大城市的焚燒廠負荷率是高的，但中小城市由于垃圾產(chǎn)生量和收運不足的原因，并沒有達到應有的負荷狀態(tài)。近年來的“鄰避效應”，不僅沒有阻擋住垃圾焚燒建設的步伐，反而在一次次討論中讓垃圾處理技術路徑更為清晰。同時，民眾對垃圾焚燒廠的建設也越來越理解。在行業(yè)主管部門的引領下，依據(jù)垃圾焚燒污染物控制標準而制定的行業(yè)監(jiān)管標準（包括年度、季度要求），進一步助推了行業(yè)處理水平的全面提升。清潔焚燒、藍色焚燒一系列理念應運而生。藍色焚燒廠設計理念是在2014年8月提出的，旨在直面公眾最關心的垃圾焚燒處理的污染控制問題，探索出更清潔、更親民的建設和運行方案。包括5方面的要求：一是更嚴格的煙氣排放指標；二是更顯著的能源利用率；三是更先進的資源綜合利用水平；四是更透明的企業(yè)運行狀況；五是更完善的周邊公共服務設施。比如，采用最先進的煙氣處理工藝，并增設先進的低溫脫銷設施，大幅降低煙氣主要污染物的排放；建設數(shù)字化工廠，污染物排放指標實時公開上網(wǎng)，讓企業(yè)運行狀況便于監(jiān)督；建設更完善的公用服務設施，讓垃圾焚燒廠更為親民。目前，全世界共有生活垃圾焚燒廠超過2100座，；其中進行余熱利用的生活垃圾焚燒廠超過1600座。從理論上來說，找出重點用能環(huán)節(jié)，分析垃圾焚燒廠各系統(tǒng)的主要用能設備及參數(shù)，對耗能進行分析，從而形成有針對性的能效評價體系，對垃圾焚燒的燃燒穩(wěn)定性、垃圾電廠運行的經(jīng)濟性和環(huán)保性的多目標評價監(jiān)測和控制，對于提高焚燒能效，建立更為規(guī)范的運營管理制度具有重要的現(xiàn)實意義。當然，生活垃圾焚燒處理還是要以減量化和無害化為前提，高效資源化利用應是個標桿式追求。 方案比選 焚燒爐爐型比較常用的垃圾焚燒爐爐型主要有：（1）機械爐排爐；（2）流化床焚燒爐；（3）旋轉式燃燒回轉爐；三種爐型的主要特點如下。⑴ 機械爐排焚燒爐機械爐排焚燒爐為國際上比較成熟的技術，運行可靠度較高，燃燼度好，適用于大處理量、高熱值焚燒爐，是發(fā)達國家大部分采用的爐型，在國際上約占有80%的市場份額。爐排爐根據(jù)爐排型式主要分為順推或逆推式往復爐排爐及滾動爐排兩大類。往復爐排爐可使垃圾有效地翻轉、攪拌，具有較理想的燃燒條件，可實現(xiàn)垃圾完全燃燒。滾動爐排由于排汽孔容易堵塞，維修工作量相對較大，因此使用率較往復爐排低?！? 機械爐排爐具有的優(yōu)點：a）運行可靠性好，故障率低；b）單臺處理能力較大；c）煙氣排放量較低，相應減少了煙氣凈化系統(tǒng)的投資規(guī)模。d）不需要垃圾預處理；e）受熱面磨損??；f）無需混煤燃燒，灰渣產(chǎn)量低；● 機械爐排爐的缺點：a）需要爐排面積較大，且爐排材質要求高，投資高；b）垃圾水份變動和垃圾熱值變化易造成運行控制不穩(wěn)定，需要對高水份垃圾和不同熱值垃圾采取3～5天儲存，進行脫水、均勻混合。c）與流化床比較，由于其爐床負荷較低，故爐子體積大，占地面積大。d）垃圾熱值較低時（低于5024kJ/kg），需要投油助燃，此時運行費用較高。⑵ 流化床焚燒爐流化床燃燒技術是上個世紀60年代發(fā)展起來的一種新型清潔燃燒技術，該技術基本特征在于：在爐膛下部布置有耐高溫的布風板，板上裝有載熱的惰性顆粒，通過床下布風，使惰性顆粒呈沸騰狀，形成流化床段，在流化床段上方設有足夠高的燃盡段（即懸浮段）；一般物料投入流化床后，顆粒與氣體之間傳熱和傳質速率很高，物料在床層內幾乎呈完全混合狀態(tài)，投向床層的垃圾能迅速分散均勻。由于載熱體存有大量的熱量，投料時爐溫不會產(chǎn)生急劇變化，使床溫的溫度易保持穩(wěn)定，避免了局部過熱，因此，床層溫度易于控制。同時它具有燃燒效率高、負荷調節(jié)范圍寬、爐內燃燒強度高、適合燃燒低熱值垃圾。其中國內較多采用循環(huán)流化床形式。● 循環(huán)流化床的優(yōu)點：a）操作方便，運行穩(wěn)定：由于流化床床料為爐渣或石英沙，蓄熱量大，因而避免了床的急冷急熱現(xiàn)象，燃燒穩(wěn)定。垃圾的干燥、著火、燃燒幾乎同時進行，無需復雜的調整，燃燒控制容易，易于實現(xiàn)自動化和連續(xù)燃燒；b）燃料適應性廣，可燃燒高水分、低熱值、高灰分的垃圾，床內混合均勻，燃燼度高，特別適應于垃圾熱值隨季節(jié)變化很大的特點；c）可采用通過爐內添加石灰石，實現(xiàn)爐內脫硫處理，而且過剰空氣系數(shù)小，可大大減少氮氧化物的生成量；d）爐內無機械運行部件，使用壽命長，維護方便；e）熱負荷強度高，爐體較小，投資較低；f）爐下爐渣干凈，便于爐渣的綜合利用，廢金屬易回收；g）焚燒爐啟動速度較快?！? 循環(huán)流化床的缺點：a）對垃圾的給料有粒度要求，一般需要設置分揀、破碎等預處理系統(tǒng)；b）需要補加部分煤，故需設煤場及運煤系統(tǒng)，占地大且對環(huán)境有影響；c）焚燒爐垃圾給料口及排渣口易堵塞；d）排渣及床料返回系統(tǒng)，磨損嚴重，易造成焚燒間內局部揚灰，環(huán)境較差；e）飛灰產(chǎn)量大，由于飛灰屬于危險廢棄物，處理成本加大；f）由于煙氣飛灰濃度高，易造成受熱面磨損；g）動力消耗相對大一些，由于鼓風壓力和飛灰量大，相應的風機裝機容量和壓縮空氣耗量大，～。⑶ 回轉窯焚燒爐● 回轉窯焚燒爐優(yōu)點：a）燃料適應性好；b）運行穩(wěn)定?！? 回轉窯焚燒爐缺點：a）需要設后燃室，且窯身較長，占地面積大；b）熱效率較低；c）造價高；d）處理能力低。綜合幾種爐型特點，機械爐排爐受熱面磨損小、無需混煤燃燒，灰渣產(chǎn)量低，一般適用于各種規(guī)模的垃圾焚燒廠，尤其是大中型的垃圾焚燒廠；流化床爐由于投資較少，一般處理規(guī)模較小，適用于中小型、垃圾質量較不穩(wěn)定的焚燒廠；回轉窯焚燒爐一般用于小規(guī)模特種垃圾如醫(yī)療垃圾、工業(yè)垃圾等處理。以下僅對目前較常用的機械爐排爐及流化床焚燒爐進行比較，比較表見下表。項目機械爐排爐流化床焚燒爐爐床及爐體特點機械運動爐排，爐排面積較大，爐膛體積較大固定式爐排，爐排面積和爐膛體積較小垃圾預處理不需要需要設備占地大小灰渣熱