焚化爐理論
 焚化爐理論

垃圾焚化處理

現代化垃圾處理的理想是:儘量使垃圾資源化或再利用,剩餘部份在使其安定化、無害化、減量化,然後把殘渣物做合乎衛生的掩埋。 各種垃圾處理方法中,就安定、無害、減量之效果而言,焚化處理是最佳的方法。『焚化處理』是將垃圾放在控制的高溫下使可燃物氧化為安定氣體,不可燃物轉化為性質安定之無機物。

焚化處理的優缺點

一、 優點:

1.需要建廠土地面積較小、較易取得。

2.處理地點可設在市區或近郊可節省搬運費用。

3.減量效果最佳焚化後的灰燼約為原垃圾重量的20%,原體積的10%,可延長掩埋場使用年限。

4. 焚化後的灰渣變為無害安定的物質較易處理,減輕民眾的抗拒心理。

5.二次公害集中為「點」污染,較易防制。

6.氣候影響較小,可處理各種性質的垃圾。

7.較具彈性,有能力處理日常增加或減少的垃圾。

8. 焚化可資源回收,餘熱可供產生蒸汽或發電,分離篩選的金屬也可回收利用,安定性的灰燼可填築新生地。

二、 缺點:

1. 設備費用昂貴,需較大投資。單位容積見廠成本約台幣200~300萬元/日.噸。

2. 操作及維護費用較高。約400~800元/噸。

3. 只是一種中間處理,產生的灰燼及無機殘渣需最終處置。

4. 危險及爆炸性罐裝物需先處理去除,否則爐壁危險。

5. 焚化爐機械電器及儀表設備較精密,流程較複雜,需技術水準較高的操作人員。

垃圾焚化處理公害問題:

垃圾焚化處理過程可能產生的污染問題有廢氣、廢水、灰渣、臭氣及噪音,其性質及防治方法如下:

一、 廢氣處理 垃圾焚化產生的廢氣中主要的有害成分為煙塵、硫化物(SOx)、HCl、氮氧化物(NOx)、氨(NH3)、氰(HCN)、碳氫化合物(HC)、有機酸、乙醛、重金屬及戴奧辛等。

防治方法:

1. 去除不適合燃燒物質,如塑膠、橡膠、皮革。點火時使用都市瓦斯可減少硫氧化物。

2. 選定適當的燃燒條件:適當的燃燒量、溫度保持正常燃燒狀態,能減少空氣污染物。裝置維持安定功能的控制設備、控制燃燒室溫度750~9500C,可防止惡臭及NOx。

3. 裝置空氣污染防治設備,如靜電除塵器、濾帶除塵器除去塵粒;裝乾濕濾煙器去除有毒氣體。

4. 應用煙囪擴散作用。

二、 廢水處理: 焚化處理廢水的主要來源有三

1. 垃圾貯存坑的滲出水,有機質含量極高,可抽送到焚化爐內焚化。

2. 廢氣洗煙及灰燼冷卻過程產生的廢水,可用化學處理方法處理。

3. 洗車廢水及員工生活廢水、鍋爐排水可用化學或生物方法處理。

三、 焚化殘渣 包括爐床排出的焚化灰渣,及鍋爐空氣污染防治設備收集的飛灰。灰渣的主要來源為砂土、陶瓷、玻璃、金屬及微量未完全燃燒的有機物。一般而言危害性小,可逕行填地掩埋。

四、 臭味 垃圾中的有機物很容易腐化而產生臭味,為防止焚化廠臭味外溢,廠內有可能產生臭氣的地方如貯坑,應維時負壓,即由貯坑處抽取助燃空氣,使外界空氣可流入但坑內臭氣不會流出。如排煙臭味可由維持燃燒溫度在7500C以上來防止。至於殘灰可能產生的臭味,只要儘速處理掩埋即可避免。

五、 噪音 主要來源為排氣、送氣、氣體膨脹、機械運作及車輛。可選用噪音較低的機械設備亦可裝設消音設備或隔音設備以減低噪音量。

焚化爐的種類

一、 混燒機械式焚化爐:垃圾進廠後除大體積的垃圾,須加以破碎外其餘不再分類或破碎處理,直接投入貯坑並利用垃圾吊車抓斗予以均勻混和,再投入爐中,垃圾在爐床上以機械方式翻攪前進,經乾燥燃燒程序,並藉過量的空氣助燃,以達成充分燃燒垃圾的目的。

二、 流動式焚化爐:垃圾進廠後不分類,直接投入貯坑,再以垃圾吊車抓斗送入破碎機破碎至規定尺寸(約5cm)以下再送入爐體內焚化。爐體底部設有空氣噴管,管上覆有砂層藉高壓的預熱空氣使砂層保持流動狀態作為傳熱媒介,破碎的垃圾在砂床內翻攪燃燒,並藉充分空氣助燃,完全燃燒。灰渣與砂粒夾雜從爐底排出,經振動篩選將灰渣與砂粒分離,砂粒再送回爐內繼續使用。

三、 熱解式焚化爐:垃圾進廠後先破碎至規定尺寸以下再送入爐體內,在爐內遇高溫熱解氣體而乾燥,到中間熱解區時,在高溫缺氧狀態下,可使有機物(長鏈的碳氫化合物)的鏈結斷裂,轉化為小分子的可燃性氣體或油狀物質作為燃料。熱解殘渣則落入燃燒區,其所含之碳粒與氧氣燃燒,以供應熱解區所需的熱能,無機物則成為灰渣排出。

四、 模具式焚化爐:先在工廠內按標準型號製造,再運到建廠地點組合。爐體包含兩燃燒室,第一燃燒室供應低於理論量的空氣使可燃垃圾由固體轉為氣體,灰渣由底部排出。第二燃燒室供應過量空氣以充分燃燒從第一燃燒室流入的氣體。

五、 旋轉密式焚化爐:垃圾以抓斗送入爐內,爐體藉緩慢旋轉予以混和,翻轉並逐漸移動且進行乾燥,燃燒後的灰渣由後部排出。

六、 垃圾衍生燃料:垃圾進廠後先經破碎再分類,回收金屬及玻璃等資源,無價值的不可燃物送最終處理,可燃物壓縮成塊狀燃料。