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随着经济的发展、城市化进程的加快和人民生活水平的提高，垃圾的排放量迅速增加。每年新增垃圾100亿t。对垃圾泛滥成灾的现实，世界各国的视线已不再仅仅停留在如何控制和消毁垃圾这一老问题上，而是采取积极的态度和有力的措施，着手科学地处理、利用垃圾，将垃圾列为维持经济持续发展的“第二资源”，向垃圾要资源、要能源、要效益。
有人类生活的地方就有固体废弃物产生。但随着人类改造自然的能力逐步提高和科学技术的不断发展，被认识和利用的事物越来越多，昨天的废物有可能成为今天的资源，此处的废物在另一时空也许就是资源和财富，因此，现在普遍认为，固体废弃物是“放错地方的资源”。
(一) 城市固体废弃物及城市固体废弃物能源化概念
城市固体废弃物，顾名思义，是指城市居民生活、商业活动、旅游、市政维持、企事业、机关单位办公等过程中产生的生活废弃物。城市固体废弃物的成分很复杂，大致可分为有机物、无机物和可回收废品等。属于有机物的主要是动植物的废弃物，属于无机物的主要为炉灰、庭院灰土、碎砖瓦等，属于可回收的废品主要为金属、橡胶、塑料、废纸、玻璃等。从环卫角度看，城市固体废弃物是一种城市环境污染物，它污染城市环境，影响城市市容，而且危害市民的健康，阻碍城市的进一步发展；但从资源的角度看，城市固体废弃物是一种可利用的资源，它含有许多可综合利用的物质和能源。若能回收这些废弃物并将其资源化，不仅可减少它们对城市环境的影响，还可为城市的发展提供资源。因此，城市固体废弃物能源化利用技术应势而生。
城市固体废弃物能源化利用技术，是指通过化学或生物转换，将垃圾中所含的能量释放并加以利用技术的总称。目前开发、使用的城市固体废弃物能源化利用技术主要是垃圾的热处理技术（焚烧、热解、气化）和生物转换技术（主要是填埋气的利用）。将垃圾填埋或焚烧处理过程回收的填埋气体或焚烧产生的热量加以利用，是实现垃圾能源化利用的主要途径。虽然这两项技术目前在我国均处于起步阶段，但它们都有着广阔的发展前景。
(二) 城市固体废弃物能源化利用
1、热处理法城市固体废弃物能源化利用
①焚烧技术及其能源化利用概述
由于垃圾中含有大量的有机可燃废弃物，热值较高。而成是固体废弃物的热值与褐煤、油页岩成分相似，大约2t垃圾的热能相当于1t煤。焚烧1t垃圾相当于燃烧0.2t石油。焚烧1kg垃圾可得到1200—1400kcal的热量，约为城市煤气热量的30%左右。因此，可以认为垃圾是一种能连续不断的、无限期开发利用的资源。
我国城市生活垃圾焚烧技术始于20世纪80年代末，随着人民生活质量的不断提高，我国垃圾的成分发生很大变化，热值大幅度增大，这为垃圾的能源化利用提供了条件，使得垃圾焚烧技术在20世纪90年代后期得到了迅速发展。
我国大城市和南方沿海地区中小城市的垃圾热值较高、人口密度大、土地资源短缺，而经济较为发达，采用焚烧发电来处理城市垃圾并实现资源化是一种较好的选择。目前，国内正在使用或研究开发出的焚烧炉，或借鉴国外已有的焚烧炉，引进或仿制国外20世纪80年代的炉型与设备系统。或以一般燃煤锅炉或其他工业炉窑为参照，将这些燃烧技术和工艺移植过来进行垃圾焚烧处理。
迄今，在上海、深圳等城市采用引进技术，在杭州、菏泽、徐州等地采用国内技术。以杭州为例，其采用异重循环流化床锅炉垃圾焚烧技术将炉排式燃煤锅炉改造为垃圾-煤混烧的流化床焚烧炉，改造的整个系统包含垃圾预处理及输送系统、燃烧系统、除灰系统、热工控制系统等，单炉热处理城市生活垃圾150t。异重循环流化床焚烧技术具有适应垃圾部分类、多组成、高水分和低热值的特点。这项技术针对中国垃圾研究和设计，适用我国城市生活垃圾部分类、低热值、高水分、多祖分等特性；采用炉内污染物控制、炉后半干法循环悬浮式言其净化装置和布袋除尘等环保系统，二恶英等主要污染物排放符合国家环保标准；焚烧炉热效率高，可达80%以上，能源化综合利用率高。
焚烧技术在处理城市固体废弃物方面得到如此广泛的应用，是因为它有许多独特的优点。就能源化这一方面来说，垃圾焚烧所产生的高温烟气，其热能被废热锅炉吸收转变为蒸汽，用来供热或发电，垃圾被作为能源来利用，还可回收铁磁性金属等资源。可以充分实现垃圾处理的资源化。
②热处理城市固体废弃物能源化利用的技术路线 
垃圾填埋场填埋气能源化利用
①填埋气能源化利用概述
城市固体废弃物在填埋过程中产生的大量气体，便是填埋气。填埋气中含有大量CH4、CO2及其他微量成分。若不采取适当的收排系统进行收排处理，则会在填埋厂累积，并通过填埋覆盖层或侧壁向场外释放，对周围环境和人类健康造成很大危害。填埋气的主要成分是CH4和CO2,特别是它们还是温室气体，对环境有较大的危害和破坏作用。
另一方面，填埋气又是一种可回收利用的能源，具有很高的热值，约19MJ/m3，与城市煤气的热值接近，是天然气热值（37.19MJ/m3）的一半，每立方米填埋气中所含的能量相当于0.45L柴油、0.6L汽油的能量。
填埋气回收利用基本不存在对环境的二次污染，还将为填埋场周边地区带来明显的环境效益；如果将填埋气应用于发电，或作为城市燃料及汽车燃料等，必将产生较好的经济效益。对填埋气进行控制、利用已成为填埋处置方式的组成部分和发展趋势。
用填埋气发电最为简便易行，既可为填埋场的日常运行供电以降低运行成本，也可利用现有电网上网供电；能够在保障垃圾填埋场安全运行的同时，产生一定的经济效益。利用填埋气发电所需基础投资小、设备少、易于管理，因此在我国必将得到大力发展。
我国垃圾填埋气回收和利用技术发展于20世纪70年代，开始是为了控制填埋场的臭气和填埋气的逸散、迁移带来的危害，后来逐步开发为一种可替代的能源。我国利用垃圾填埋发电才刚起步，到20世纪90年代初，在个别地方的填埋场也独立建立填埋气体发电项目。
②垃圾填埋场填埋气能源化利用的技术路线 
③填埋气能源化利用途径
填埋气由于含有CH4等成分，热值也很高，因此在替代燃料、化工原料等领域均得到了广泛的应用。填埋气能源化利用的主要途径包括以下几个方面：
1) 发电：根据填埋气利用工程的实际情况，可选择燃气内燃机发电、燃汽轮机发电、蒸汽轮机发电。
2) 作为锅炉燃料：用于采暖和热水供应。这是一种比较简单的利用方式，不需要对填埋气进行净化处理，设备简单，投资少，利用效率高，适用于填埋场附近。
3) 用于民用或工业燃气：这种方式需要对填埋气进行比较细致的处理，包括去处CO2和有害气体等。
4) 用作汽车燃料：填埋气用作汽车替代燃料具有较高的能量转换率和比较高的附加值。其工艺过程是除去填埋气中的CO2、H2S，使CH4浓度提高到80%以上，经净化处理后的填埋气作汽车燃料，其尾气排放的污染可大大减轻，具有显著环境效益；且成本不高，经济效益显著。
5) 生产化工产品：填埋气还可以用于之躯CO2、温室加热气源和工业制甲醇的原料等。
(三) 城市固体废弃物能源化利用过程中的污染控制
城市固体废弃物在能源化利用过程中，经过传热转化或生物转化，在实现减量化、无害化的同时，所含化学能以热（焚烧过程）、固体含能物质（热解）、液态含能物质（热解）、气态含能物质（热解气、汽化气、垃圾填埋气）等形式释放出来。与此同时，由于城市固体废弃物组成的复杂性、随时间和空间的多变性，加之各种能源化技术在现阶段的发展局限，在城市固体废弃物能源化利用过程中也产生了各种形态的污染物，主要有垃圾焚烧产生的烟气（含粉尘、有毒有害气体、重金属物等）、废渣及气化工艺出现的残渣等。有些污染物的危害甚至超过了城市固体废弃物本身对环境和生态的影响。因此其能源化利用过程中的污染控制同样具有十分重要的意义。
参考文献：
《城市固体废弃物能源化利用技术》 解程主编 化学工业出版社
《城市垃圾处理工程》 李国建、赵爱华、张益主编 科学出版社
（来源：华东地区第十三届废弃物处理研讨会论文集，作者单位：南京市生活废弃物处置管理处）
