張自麗

摘要：固廢焚燒處置技術(shù)可分為單獨(dú)焚燒和協(xié)同處置。作為世界上固體廢物產(chǎn)生量最大的國家之一，我國固廢焚燒技術(shù)和市場起步較晚。在固體廢棄物燃料特性方面，企業(yè)在選擇固廢焚燒種類時存在一定的盲目性。我國固廢焚燒處置技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要劃分為采樣標(biāo)準(zhǔn)、燃料性能測試標(biāo)準(zhǔn)、污染物控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。文中基于國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和工業(yè)分析、元素分析、有毒有害成分分析數(shù)據(jù)，分析了典型固廢的燃料性能，相關(guān)結(jié)論對于規(guī)范促進(jìn)固廢焚燒處置行業(yè)健康發(fā)展具有積極意義。

關(guān)鍵詞：固體廢棄物;焚燒;燃料;分析;污染物

Overview of Domestic Solid Waste Incineration Standards and Analysis on Fuel Properties

ZHANG Zi-Li

（ Fujian Boiler and Pressure Vessel Inspection? Institute，F(xiàn)uzhou 350008， Fujian， China ）

Abstract： Solid waste incineration technology can be divided into separate incineration and collaborative disposal. As one of the largest solid waste producing countries in the world， China's solid waste incineration technology and market started late. There was certain blindness when enterprises chose the incineration types of solid wastes. The current incineration disposal standards for solid wastes in China are mainly divided into sampling standards， fuel performance test standards， pollutant control and technical standards， etc. Based on the relevant national standards and the data of industrial analysis， element analysis， toxic and harmful components analysis， this paper analyzes the fuel performance of typical solid waste， which would be of great significance to standardize and promote the healthy development of solid waste incineration industry.

Key Words： Solid waste; Incineration; Fuel; Analysis; Pollutants

1引言

據(jù)報道，全世界每年城市固體廢棄物產(chǎn)量約100億噸。2018年，我國大中城市一般固體廢棄物產(chǎn)生量就高達(dá)15.5億噸。顯然，我國是世界上固體廢棄物產(chǎn)生量最大的國家之一。目前，我國固體廢棄物處理方式主要有填埋、堆肥、焚燒等[1，2]。填埋需要占用大量的土地，填埋后滲濾液和填埋氣體的處理問題也亟待解決。堆肥對固體廢棄物種類有一定限制，并且處理量有限。相比于其他兩種固體廢棄物處理方法，焚燒具有減量化、無害化等優(yōu)勢。高溫燃燒不僅可滅活固體廢棄物病原體等致病菌，熱解有機(jī)/有毒物質(zhì)，阻斷了大量有害物質(zhì)進(jìn)一步傳播的可能性，還在一定程度上實(shí)現(xiàn)了固體廢棄物能源化和資源化利用[3，4]。

由于固體廢棄物成分復(fù)雜，我國現(xiàn)有的固廢焚燒處理技術(shù)可大體分為單獨(dú)焚燒和協(xié)同處置兩個方面。單獨(dú)焚燒技術(shù)中如垃圾焚燒發(fā)電、污泥干化焚燒處置等，協(xié)同處置技術(shù)主要有燃煤耦合污泥/生物質(zhì)發(fā)電、水泥回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處置固廢等。相比于協(xié)同處置，固廢單獨(dú)焚燒處置技術(shù)起步較早，也較為成熟完善。但利用現(xiàn)有焚燒或發(fā)電設(shè)備進(jìn)行摻燒或協(xié)同焚燒處置，不僅可節(jié)省一次性投入，還可借助現(xiàn)有污染物處理設(shè)施實(shí)現(xiàn)固廢焚燒后污染物的達(dá)標(biāo)排放，同樣有望成為今后固廢處理處置的主流技術(shù)之一。

為規(guī)范固廢焚燒處置技術(shù)，我國從上世紀(jì)八九十年代相繼出臺了一大批涉及固廢采樣、垃圾焚燒、水泥窯協(xié)同處置、污泥焚燒、污染控制等固廢處理處置技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2021年4月7日，上海市頒布了國內(nèi)首個燃煤耦合污泥電廠大氣污染物排放地方標(biāo)準(zhǔn)DB 31/1291-2021。雖然我國固體廢棄物焚燒技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系在不斷完善，但尚缺少統(tǒng)一的、明確的固廢燃料性能檢測標(biāo)準(zhǔn)體系，且對于哪種固體廢棄物更適宜焚燒，焚燒后對環(huán)境影響效應(yīng)較小，尚無明確的、系統(tǒng)的固體廢棄物燃料測試與評價導(dǎo)向方法，使得企業(yè)在選擇固廢焚燒種類時也存在一定的盲目性。因此，有必要針對固體廢棄物焚燒種類開展有關(guān)燃料檢測標(biāo)準(zhǔn)、性能測試與評價等規(guī)范研究。

2 固廢標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

2.1 采樣標(biāo)準(zhǔn)

固廢的采樣、制樣工作是固體廢棄物燃料性能檢測和評價的基礎(chǔ)。固體廢棄物種類復(fù)雜，在采樣過程中，采樣人員要做好個人防護(hù)。同時，做好固廢鑒別相關(guān)工作，嚴(yán)格按照國家相關(guān)規(guī)定對固廢進(jìn)行采樣和處置。為便于檢測固體廢棄物燃料性能，需在不影響檢測結(jié)果的基礎(chǔ)上，對樣品進(jìn)行前處理。為保證樣品的穩(wěn)定性與有效溯源，需對制樣間和樣品保存環(huán)境進(jìn)行要求。根據(jù)固體廢棄物種類，固廢采樣、制樣、保存、處置等可依照CJ221、CJ313、HJ20、HJ298等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，如表1所示。

2.2 燃料性能測試標(biāo)準(zhǔn)

對固體廢棄物進(jìn)行燃料性能測試是固體廢物燃料性能評價的基礎(chǔ)。根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥焚燒處理工程技術(shù)規(guī)范》有關(guān)要求，固體廢棄物的燃料特性測試可包括但不限于水分、灰分、揮發(fā)分、固定碳、發(fā)熱量、全硫、碳、氫、氮、氧、氯等。鑒于目前尚無統(tǒng)一的固體廢棄物燃料特性檢測標(biāo)準(zhǔn)，固體廢棄物燃料性能檢測可參照表2相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

2.3 污染物控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

固廢焚燒后污染物控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

3 固廢燃料特性

3.1 焚燒處置原則

固體廢棄物作為燃料進(jìn)行處置，應(yīng)遵循以下原則：

（1）在固廢焚燒處置過程中，須從固廢焚燒源頭控制污染物排放，明確禁止焚燒處置的固體廢棄物，企業(yè)根據(jù)燃料分析結(jié)果，選擇固廢焚燒種類，避免更多有毒有害物質(zhì)燃燒釋放后對生態(tài)環(huán)境的影響。

（2）促使對生態(tài)環(huán)境較小且焚燒價值較大的固廢進(jìn)行焚燒處置，緩解固廢堆放和填埋占地、二次污染等問題。

（3）將焚燒源頭污染物釋放和污染物末端治理并舉，借鑒固廢焚燒污染物現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)，從嚴(yán)控制固廢焚燒后污染物排放，合理管控焚燒固廢對生態(tài)環(huán)境的影響。

3.2 典型固廢燃料特性分析

由于固體廢棄物種類繁多，焚燒后污染物成分也很復(fù)雜。在利用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)對固體廢棄物進(jìn)行檢驗(yàn)檢測基礎(chǔ)上，還需對固體廢棄物燃料性能進(jìn)行分析，促使有焚燒價值的并對環(huán)境影響較小的固廢進(jìn)行最大限度的焚燒處置。

根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，入爐固體廢棄物水分M含量不宜大于50%，完全干化可定義為最終干化產(chǎn)物含固率大于等于85%，即水分含量小于15%;灰分A含量不宜大于25%，低位發(fā)熱量不宜小于4.18MJ/kg。固體廢棄物成分復(fù)雜，其揮發(fā)分、固定碳含量變化范圍較大。以表4數(shù)據(jù)為例[1， 5～18]，在同一基準(zhǔn)條件下，各種固體廢棄物揮發(fā)分、固定碳含量較為寬泛，分別為6.97%～93.73%、0.22%～26.72%。

固體廢棄物碳?xì)溲醯蛟胤治鰯?shù)據(jù)資料如表5所示，碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）元素含量分別為：0.31%～80.91%、0.38%～10.81%、1.96%～43.26%、0.12%～8.33%、0.01%～1.94%，其中，碳元素含量最為寬泛。根據(jù)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，0.5g固體廢棄物中氯Cl含量檢出限為0.05%，入窯物料中氯元素含量不應(yīng)大于0.04%。為盡量避免固廢焚燒帶來的有毒有害物質(zhì)釋放，需從嚴(yán)控制固廢燃料Cl含量小于0.04%。

固廢中常見重金屬汞（Hg）、砷（As）、鎘（Cr）、鎘（Cd）、鉛（Pb）含量限值如表6所示，其中GB 5085.3是危廢浸出毒性的鑒別標(biāo)準(zhǔn)，GB 30760規(guī)定了固廢入爐的重金屬含量。在固廢進(jìn)行焚燒處置過程中，需對固廢重金屬含量進(jìn)行鑒別，避免固廢中重金屬通過焚燒再次進(jìn)入大氣、水體或進(jìn)行累積，對環(huán)境再次造成污染。

4 結(jié)語

現(xiàn)有固體廢棄物燃料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范主要分為采樣、分析測試和污染物控制等方面。了解現(xiàn)有固體廢棄物燃料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和燃料特性，對于促進(jìn)固廢焚燒合理利用與處置，緩解固廢產(chǎn)量大、處置難度高等問題具有積極意義。由于固廢種類繁多，成分復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)固廢產(chǎn)生來源，結(jié)合固廢燃料特性數(shù)據(jù)，選擇固廢處置的方式。從生產(chǎn)運(yùn)行角度來說，焚燒企業(yè)在選擇固廢焚燒種類時大多注重水分、熱值等指標(biāo)，燃料工業(yè)分析、元素分析、有毒有害元素等指標(biāo)的分析測試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)便于固廢焚燒企業(yè)從熱能和環(huán)保雙角度選擇固廢焚燒種類，早日實(shí)現(xiàn)降污減碳目標(biāo)。

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