近期，上海開始的強制實行生活垃圾分類制度，可以說是舉國關注，真正成為了街頭巷尾熱議的話題。究其原因，概因生活垃圾的處理問題已經成為各地城市的痛點，自2004年中國c越美國成為世界D一垃圾制造大國后，垃圾處理問題經已經成為了我國環保的一大隱患，截止目前，我國的全國生活垃圾年產量達到了4億噸左右，并以大約每年8%的速度在進行遞增著。“垃圾圍城”的狀況已經在我國眾多一線城市逐一上演！在土地資源日漸稀少的當下，我國已有四分之一的城市沒有合適場所堆放垃圾，全國城市垃圾堆存累計侵占土地75萬畝，而在此背景下，正值黃金發展周期的垃圾焚燒發電項目則被業界視作解決“垃圾圍城”的一道曙光！

一、垃圾焚燒發電的概念

     垃圾焚燒即通過適當的熱分解、燃燒、熔融等反應，使垃圾經過高溫下的氧化進行減容，成為殘渣或者熔融固體物質的過程。垃圾焚燒設施b須配有煙氣處理設施，防止重金屬、有機類污染物等再次排入環境介質中。回收垃圾焚燒環節中產生的熱量，或爐渣中有價值的物質，可達到廢物資源化的目的。垃圾焚燒是目前城市垃圾減量化、無害化、資源化處理的重要手段。
 

準入門檻及盈利模式

     準入門檻 - 按***建設部《市政公用事業特許經營管理辦法》規定，獲得特許經營權。

     盈利模式 - 公開資料顯示，垃圾處理費補貼和上網電價收入是垃圾焚燒發電廠成本補償和利潤的主要來源。所謂垃圾處理費補貼，是指每處理一噸垃圾，政府就給予一定金額的補貼。海南是全國垃圾處理補貼費Z低的地區，每噸只有50元；上海屬于比較高的地方，每噸120元。一般在60元到80元就有贏利空間。

     以廣州曾經一家獨大的垃圾焚燒發電項目經營企業——廣日集團為例，廣州市政府給予廣日集團的垃圾處理補貼費約為每噸140元。當全市每天產生的生活垃圾為1.2萬噸，那么廣日集團每天可獲得的垃圾處理費補貼168萬元，全年累計c過6億元。這意味著，如果廣州市政府給予廣日集團25年城市生活垃圾終端處理特許經營權，那么在廣州垃圾數量維持在每日1.2萬噸，J垃圾處理費補貼，廣日集團就可獲利150億元。除此之外，廣日集團還可從發電業務中獲得收入。根據有關規定，***為扶持再生能源項目，除保證垃圾發電的電量全部收購上網外，每度電還補貼0.25元，同時免征增值稅、減免所得稅。 2000年，廣州市物價局曾批復李坑垃圾焚燒發電廠上網電價為0.63元/千瓦時(不含稅)，而普通電廠上網電價每度只有兩三毛錢。2009年2月正在運行的李坑焚燒發電一廠，每噸垃圾平均發電360度，Z多可達400多度，年上網電價達到5000多萬元，實現了收支平衡。

     對于垃圾焚燒發電廠來說，一般JJ依靠電價收入，就能基本實現收支平衡，而政府給予的垃圾處理費補貼，則成為企業的主要利潤來源。更關鍵的是，由于是特許經營，具有壟斷性質，只要得到了經營權，相應的利潤就是有保障的。

上圖：常見的垃圾焚燒處理工藝
 

垃圾的焚燒技術與工藝

     當前，我國城市生活垃圾人均生成量為每天0.8~1.3kg/人，一般取1.1kg/人為設計依據建設垃圾焚燒發電廠。

     城市生活垃圾能否采用焚燒處理技術，取決于垃圾中可燃質含量、低位發熱值和垃圾含水率。一般要求，生活垃圾可燃成分為30%~40%以上、低位發熱值在3350 kJ/kg以上、垃圾含水率50%以下，垃圾能夠自燃焚燒，但在此條件下垃圾焚燒，無法滿足爐膛內煙氣850℃/2s的要求；而生活垃圾低位發熱值在6280 kJ/kg以上，則可以實現穩定燃燒，不但可以滿足爐膛內煙氣850℃/2s的要求，也可以滿足工質發電的需要，有效利用能源，建設垃圾焚燒發電廠。

     據統計，我國現有已建成焚燒設施的城市，其中大部分城市生活垃圾的低位熱值均在5000kJ/kg上下，含水率一般大于50%，與發達***城市相比，其特征是熱值低、含水率高、組分成分變化大，垃圾焚燒鍋爐熱效率較低。
 

上圖：垃圾焚燒工藝圖
 

     垃圾焚燒的整體環節分為：焚燒、尾氣處理、灰渣處理、濾液處理等幾個部分。受技術或工藝問題的制約，目前垃圾焚燒系統存在的問題主要有：

     1、垃圾焚燒過程中存在的問題：垃圾分類不清，含水率高、燃燒值低等。

     2、燃燒產生廢氣的無害化處理：發電時燃燒產生的劇毒廢氣（二惡英等）長期得不到有效解決。

     3、焚燒殘渣的無害化處理：是指在垃圾焚燒過程中產生的爐渣、漏渣、鍋爐灰和飛灰，焚燒殘渣中含有一定數量的重金屬物質，若不加以妥善處理將對環境造成污染。

     4、垃圾滲濾液的無害化處理。

二、爐渣處理工藝

     垃圾焚燒過程中產生的灰渣包括焚燒爐的底灰（爐渣）和由煙氣凈化產生的空氣污染控制殘渣（飛灰）兩種。根據垃圾組成的不同，灰渣的數量一般為垃圾焚燒前總重量的5%-20%。灰渣（特別是飛灰）中含有一定量的有害物質，若重金屬未經處理直接排放，將會污染土壤和地下水，對環境造成危害。由于灰渣（特別是爐渣）中含有一定數量的鐵、銅、鋅、鉻等重金屬物質，有回收利用價值，故又可作為一種資源開發利用。因此，焚燒灰渣既有它的污染性，又有其資源特性。焚燒灰渣的處理是城市垃圾焚燒工藝的一個b不可少的組成部分。

     底灰（即爐渣）是灰渣的主要部分，呈黑褐色，大約占灰渣總質量的80%-90%。爐渣含水率10.5%～19.0%，熱灼減率1.4%～3.5%，低熱灼減率反映出其良好的焚燒效果。底灰（即爐渣）是由熔渣、玻璃、陶瓷類物質碎片、鐵和其他金屬、及其他一些不可燃物質，以及沒有燃燒完全的有機物所組成的不均勻混合物。

爐渣的資源化利用

     1、爐渣粒徑分布：主要在2～50mm的范圍內(占61.1%～77.2%)，基本符合道路建材(骨料、J配碎石或J配礫石等)的J配要求。

     2、爐渣溶解鹽量較低，J為0.8%~1.0%，因此爐渣處理處置時因溶解鹽污染地下水的可能性較小。爐渣pH緩沖能力較強，初始pH值（蒸餾水浸出，液固比為5:1）在11.5以上（堿性），能有效抑制重金屬的浸出。可用于制備建材骨料或免燒磚（爐渣、水泥、石子、石粉以4:15:15:15的比例壓制成型）。

     3、爐渣中鐵的總含量在5%~8%，目前國內的爐渣分揀主要是分揀爐渣中的鐵、鋁、銅等。

     爐渣的分選是主要利用灰渣各組分物理特性之間的差異進行處理。其方法較多，較常見的有篩分、重力分選、磁選、磁流體分選等。
 

上圖：垃圾焚燒后分選出的金屬爐渣

三、爐渣處理工藝的改進

     以人口300萬城市的垃圾焚燒發電廠配套的爐渣處理廠為例：

     1、每天生活垃圾量：按每人1.1kg/d

     2、焚燒后產生爐渣量（按垃圾總量20%-25%）：約800t/d  100t/h

     3、爐渣粒度組成：

     4、爐渣成分組成：

     鐵： 7%（約   t/d）   銅、鋁：0.5%   砂石及其他：砂石爐渣約85%，其他雜質約5%

     5、爐渣狀態：黑褐色，多孔輕質，堆積密度為1.1-1.3t/m³，主要成分以熔渣為主，夾雜部分玻璃、陶瓷、磚石、金屬物以及未燃盡雜物等不均勻混合物。

     6、整條生產線料水占比：1:4

     7、污水零排系統處理水量：400m³/h
 

     8、處理泥量：約30t/h
 

上圖：新鄭垃圾焚燒爐渣處理工藝

主要解決的問題

     1、原料中很多金屬物被爐渣包裹，影響初次磁選效果

     2、原料沒有分J，影響后續金屬物及爐渣的分選。

     3、細碎錘破由于前段分選效果不理想，導致細碎錘破破碎過程中會有部分金屬物進入，影響破碎機正常工作。

解決辦法

     1、在原料進入整個系統前，先進入一段粗碎破碎，使原料中被爐渣包裹的金屬物與爐渣初步分離便于后續金屬物的分選。

     2、經過粗碎破碎的物料進入分J篩進行加水沖洗篩分，將物料分J為粒徑區間范圍不大的幾個J配區間，再進行分J磁選，保證金屬物的分選效果。

     3、經過分選的物料在進入細碎破碎機對爐渣進行破碎，保證細碎破碎機工作過程中的正常穩定。

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