垃圾衍生燃料(RDF)焚烧污染物排放研究

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1、摘要：在介绍国内外垃圾衍生燃料(RDF)技术的基础上，全面综述了RDF焚烧和垃圾直接焚烧烟气屮的污染物CO、NOx、SOx、HCI、二恶英和重金属的排放特性，结论：RDF焚烧烟气中污染物排放浓度均低于垃圾直接燃烧，但该技术的发展尚处于起步阶段，对RDF的制造工艺、焚烧方式、污染物排放，特别是有机污染物等方面尚需进一步研究。关键词：垃圾衍生燃料(RDF)；焚烧；烟气污染物；排放随着我国经济的高速发展，人民生活水平的迅速提高，城市生活垃圾产生量急剧增加，造成的环境污染日益严重。处理城市生活垃圾，实现无害化、资源化和减量化

2、，己成为我国必须解决的重人问题。目前国外兴起的垃圾衍生燃料RDF(RefuseDerivedFuel)uf作为供热锅炉、发电锅炉、水泥窑炉的燃料。燃烧后的灰渣可作为制造水泥的有效成分，为垃圾的资源化拓宽了道路。1RDF技术所谓垃圾衍生燃料，是指将垃圾中的可燃物(如塑料、纤维、橡胶、木头、食物废料等)破碎、干燥后,加入添加剂，压缩成所需形状的固体燃料。RDF技术可以追溯到1973年。经过30a的发展，技术日趋成熟，已在美国、日本、英国和瑞典等国家大量运用，见表1。美国是世界上利用RDF发电最早的国家，己有RDF发电站3

3、处，占垃圾发电站的21.6%。近年來日本也兴起了建设RDF发电站的热潮，日本NKK、川崎重工、神户制钢等公司展开了RDF资源化利用的相关研究。欧美及日本等国家，迄今已将城市生活垃圾(MSW)中间处理技术推向以RDF为主的处理方式。意大利预计在2003年，将垃圾填埋的处理量从原先的80%降至35%,将其以RDF和其它的处理技术进行处理。可见，RDF技术极具发展潜力。我国对RDF技术的研究起步较晚，仅有中科院广州能源所、同济大学和清华大学等少数几家单位在从事这方面的研究。最近，由中国科学院广州能源研究所与日木名古屋大学、

4、丰田汽车公司共同研制的垃圾衍生燃料中试热态试验装置，在广州能源所五山园区建成，为我国推广RDF技术成功地迈出了第一步。RDF技术Z所以对广大学者和用户产生如此大的吸引力，其原因在于：(l)RDF具有较高的发热量，可以在低于其它燃料单位费用情况下提供热能，将燃烧效率提高8%〜12%；(2)MSW经过破碎、磁选、风选及筛选等，制成RDF后体积减小，有利于运输；又因RDF水分减少且在生产过程中加入添加剂如Ca(OH)2、CaO等可防止恶臭产生便于贮存；(3)RDF可在现有燃料处理系统内制做，仅对设备和操作程序作较小改动即可

5、;(4)RDF焚烧产生污染物浓度低，无需增设气体净化设备。表1国外RDF应用实例ttWtt力u/dlRDF形伏ROF的用逮运行债况jew木加300未成形1972发电用输助熾料1975年停止运行MH100未成形196X7兮机）1982（8号机）发电用辅助0料运行中木屑i200滦成形>976混烧发电用运行中木常1600未成形1977IB烧发电用1982年停止运行1000水成形1978发电用辅助轄料1979年停止运行JEM2200未成形1978发电用燃料1979年停止运行1800曲粉状19791980年停止运行2000未成

6、形1979混烧发电用1979年停止运行250未成形1979混烧发电用运行中36M不明720粉策状1980作为取朝用岂料运行中英017201981作为坨礦用世料运行中JRA1000粒状1982程烧运行中320未成形1983混烧发电用运行中H本90未成形1987供给仅品工厂发电运行中MH仃通可岂输48001988发电用網料运行中300未成形1988发电用IS料运行中日本农业13Sli25mmK度3O・4Omm1988供恰公共设施氏源运行中关国3000卡成形1989发电用網料运行中口本秤通可电物!0未成形1989不明运行中

7、H水370tiff25mmR30*40mm1990作为艳料运厅中H本件通可色物10的状1990作为取殴用呂料运行中H本481991运行中H本51991不明运行中H本H本廿通nj«w10粒状19921992H本怜通可&物60ti状1993作为也疋祕K2RDF焚烧污染物排放特性1987年美国的垃圾焚烧已有23%使用垃圾衍生燃料。RDF主要用在移动床和流化床焚烧炉屮，上述两种焚烧炉可以使RDF混合均匀并完全燃烧，从而达到最佳的焚烧效果。由于RDF与一般固体废弃物相比具有较高的发热量，因此垃圾衍生燃料焚烧系统的规模通常小于混

8、烧式焚烧系统，且因RDF有较均匀的物化组成，使得大气污染物排放浓度较低，且大气污染物控制和净化设备的投资成木较低。表2对MSW与RDF焚烧污染物的排放进行了比较。可以看出，RDF焚烧排放出来的NOx、SOx、CO和粉尘等污染物的浓度基本上都小于MSW,其中HCI浓度更低于0.0005%表2RDF与MSW污染物排放浓度的比较烟气中污；ft物MSU