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1、关于垃圾“热值”的探讨庄维健 王志红苏州市市政工程设计院有限责任公司 邮编215007【摘要】 通常人们认为：适于焚烧的生活垃圾应该是高热值生活垃圾，这种观点其实是片面的，垃圾是“废物”不是“燃料”，笔者认为，低热值且能够迅速燃尽的熟化垃圾才是真正适于焚烧的“好垃圾”。【关键字】 焚烧 热值 熟化垃圾1. 问题的提出现有垃圾焚烧炉，是以焚烧原生垃圾为对象，然而笔者曾在城市生活垃圾综合处理新理念1一文中提出，若焚烧经熟化并脱水后的垃圾效益会大大提高。但也有人对此一说不以为然，认为：垃圾在厌氧熟化过程中进行了能量转换，一些可燃物质转化为沼气，根据物质不灭及能量守恒法则，熟化后的垃圾热值必然降低，获
2、得了沼气能却减少了焚烧发电能，实属多此一举，没有必要。此言咋一听很有道理，且颇能迷惑人，因此有必要对垃圾“热值”进行一些探讨。2. 辨析垃圾“热值”说到垃圾焚烧，通常人们总认为垃圾的“热值”是越高越好，热值越高发电越多，他们不是把垃圾当作“废物”看，而是把垃圾当作“燃料”看，其实持这种观点是很片面的。诚然，热值高的垃圾的确可以多发电，但热值高的垃圾同时也是比较“耐烧”的，在焚烧炉中停留时间较长，反之热值低的熟化垃圾是不“耐烧”的，在炉中能够迅速燃尽。这就引申出一个问题：建造焚烧炉的目的究竟是为了什么？是将生活垃圾当作“燃料”以求获得尽可能多的电能？还是追求尽可能大的吞吐量，以求快速消灭垃圾？如
3、果能够两者兼得当然最好，但若不可兼得，笔者认为应该选择后者。众所周知，垃圾焚烧的运转费用是很高的，不妨这样做一个比较：如果在某一时段内焚烧1吨原生垃圾的费用是100元，那么，用同样的时间或许可以焚烧7吨熟化垃圾（注：10吨原生垃圾经熟化脱水后的质量假定为7吨），显然焚烧效率提高了10倍，相当于焚烧1吨原生垃圾的价格是10元。对于某一固定量垃圾而言：1吨原生垃圾经熟化后肯定是热值降低。但如果换一个角度，从某一焚烧时段而言：在相同焚烧时段内可以焚烧1吨原生垃圾或者7吨熟化垃圾，那么，7吨熟化垃圾的热值之和未必就低于1吨原生垃圾的热值。这里需要强调的是：燃料煤的发电效益是体现在数量上，即：每焚烧1吨
4、煤可以发多少电，燃料煤热值越高发电越多，且越耐烧越好；而垃圾焚烧发电的效益是完全体现在焚烧时段上，即：焚烧1天垃圾可以发多少电，至于在1天内究竟能够烧掉多少吨垃圾则完全无关紧要。不过还需要补充一句：从环境效益和降低焚烧运营成本而言，每天能够烧掉的垃圾量当然是越多越好。3.垃圾的焚烧特征对比垃圾中的无机物，如砖瓦砾石、玻璃陶瓷及金属等是不可燃烧的，没有热值。因此，无论是直接焚烧原生垃圾，还是焚烧熟化垃圾，所焚烧的对象都是垃圾中的有机物。原生垃圾热值高、潮湿、十分耐烧，必须在很高的炉温下，经过较长时间燃烧才能将有机物燃尽，因为炉温高，垃圾中的玻璃及金属也部分开始熔化，最终与灰渣胶结在一起出炉。垃圾
5、在熟化过程中，其中的无机物，如砖瓦砾石、玻璃、金属等基本保持原有性状，没有变化，可是垃圾中的可腐有机物却发生了极大变化，在腐熟并脱水后，体积缩小质量减轻，变得易燃却又很不耐烧，不需要很高的炉温即可将其迅速燃尽。4. 采用简易焚烧炉：原生垃圾尽管热值高，但因其潮湿，并不易燃，为了追求高炉温，现代化焚烧炉是越做越复杂，越做越昂贵，建设投资动辄以数亿计。而焚烧熟化垃圾因炉温低，不需要这样高级的焚烧炉，可以大大简化，说得形象一点：只要比农村家用柴火灶稍高级一点、大型化一点即可，这将使建造焚烧炉的成本大幅度下降。5. 原生垃圾的分选生活垃圾成分复杂，人们希望在解决垃圾污染的同时，还能变废为宝，于是就推出
6、了垃圾综合处理工艺。现行的垃圾综合处理工艺尽管种类繁多，各有千秋，但概括其基本套路总不外乎：先分选，而后将分选物分门别类进行综合处理（或处置）。问题的结症在于：如果分选垃圾真正能够做到快速高效，且分选彻底的话，几乎绝大部分垃圾综合处理工艺都会取得成功，但事实上现有的垃圾综合处理工艺都受到了分选工序的制约：因分选速度不快，限制了日处理量，而分选垃圾不彻底，又给其后的分类处理带来了很多麻烦。生活垃圾中含有许多高含水量易腐有机物，如菜皮瓜果、厨余物等，它们与塑料袋、玻璃、金属及砖瓦砾石等互相粘滞在一起。现有分选机械若分选干燥且互相不粘连的混合物可以获得理想效果，但是分选潮湿且粘滞在一起的生活垃圾却难
7、以奏效，如将正在腐烂着的生活垃圾先烘干后再分选也是不可行的，这需要消耗巨大能量。在不得已情况下，只能选择人工分选作业，生活垃圾中含有的病菌，以及散发的恶臭严重影响工人的健康，因此也难以保证分选质量。另外，人工分选的效率十分有限，少量垃圾尚可应付，但对于日产数千吨，甚至上万吨生活垃圾的城市而言，人工分选作业是无法承受的。尽管现代高科技发展使许多人工操作改由自动化机械代替，但唯独在垃圾综合处理行业存在着如此强烈反差：现代化高科技装备的综合处理机械与最原始的人工分选作业并存，即便是最先进的综合处理设备也不能摆脱这种尴尬。6. 垃圾焚烧后分选： 焚烧原生垃圾因为炉温高，出炉后的残渣多为胶结块，已经没有
8、分选的可能。焚烧熟化垃圾因为炉温低，过火快，所以垃圾中的无机物在焚烧后几乎是“毫发未损”，入炉前与出炉后完全一样，这就为机械分选提供了极好的条件：出炉后的残余物极其干燥，除炉灰之外，就是互相分离的砖瓦砾石、玻璃、金属等。这时可以首先采用风力分选分离出炉灰，再进行磁力分选，分离出铁器类金属，其后哪怕是再采用人工分选，分选量也已经大大减少，且卫生状况也大大改善，既无病毒和细菌，也没有难闻的恶臭，或许可以根本不用戴口罩。如此一来，令人厌恶而又始终恶梦般伴随人类的城市生活垃圾终于得到了最充分的分解利用，可以近乎100全部回收。因此，将分选工序排在综合处理工艺之前是不合适的，只有将分选工序转移到最后，才
9、能真正获得高效率。7. 结束语 热值高的原生垃圾肯定是“耐烧”的，不会迅速燃尽，而只有低热值的熟化垃圾才有可能迅速燃尽，因此，从环境效益及降低焚烧运营成本而言，干燥易燃，且又能够迅速燃尽的低热值垃圾才是真正可供焚烧的“好垃圾”。垃圾是“废物”，不是“燃料”，迅速消灭才是最重要的，其发电效益仅仅是一种附产品，相对比较起大幅度降低焚烧炉建设成本，以及降低焚烧运营成本而言，焚烧发电纯属是“蝇头小利”而已。一种真正能够解决城市生活垃圾的综合处理工艺必须具备有2个重要特征：其一是能够大容量吃进全城垃圾，做到来者不拒，其二是能够高速度消灭垃圾，前者可以通过“分仓熟化”工艺实现，而后者可以通过焚烧熟化垃圾实现。文中如有谬误之处，恳请各位专家批评指正。参考文献1. 庄维健.城市生活垃圾综合处理新理念.环境卫生工程. 2001年9卷第1期.2. 顾承华.关于浦东生活垃圾焚烧厂建成后运营机制的调研报告.上海建设网.http:/ 邮编：215007手机：13812655707 单位：0512-65188837E-mail: 或 z-
