上海市固廢處置中心借鑒國(guó)際先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，引入等離子體氣化設(shè)施，處理危險(xiǎn)廢物、醫(yī)療廢物等，做到了固廢處理的減量化、無(wú)害化和資源化。

引入等離子體氣化示范裝置

據(jù)了解，等離子體氣化爐示范裝置核心設(shè)備——等離子炬采用的是美國(guó)西屋環(huán)境公司進(jìn)口等離子體專用技術(shù)。示范裝置由上海市固廢處置中心與吉天師能源科技（上海）有限公司共同建設(shè)完成。這套設(shè)備建于上海市固體廢物處置中心第三條焚燒生產(chǎn)線公用工程樓西側(cè)的預(yù)留用地上，占地面積約1500平方米。設(shè)施處置規(guī)模為30噸/天，擬處置對(duì)象為危險(xiǎn)廢物、醫(yī)療廢物和生活垃圾焚燒后產(chǎn)生的飛灰等，項(xiàng)目總投資預(yù)計(jì)3200萬(wàn)元。

等離子體氣化裝置主體裝置由進(jìn)料系統(tǒng)、氣化爐、二燃室、余熱鍋爐、靜電除塵器、干式反應(yīng)塔、布袋除塵器、濕式洗滌塔等部分組成。

工程建設(shè)主要包括等離子體氣化裝置生產(chǎn)線主體裝置和設(shè)備土建基礎(chǔ)，給水、污水、循環(huán)水、供配電、壓縮空氣、柴油等公用配套工程擬利用三號(hào)焚燒生產(chǎn)線的設(shè)施。

與傳統(tǒng)焚燒處理方式相比，等離子技術(shù)處理成本相對(duì)較高，但據(jù)上海市固體廢物處置中心有關(guān)人員介紹，即使是這樣，也基本可實(shí)現(xiàn)盈利。

傳統(tǒng)固廢處置方法的弊端

據(jù)悉，中國(guó)每年約產(chǎn)生4億噸生活垃圾、1000萬(wàn)噸工業(yè)有毒有害廢物和65萬(wàn)噸醫(yī)療垃圾。以上海市為例，全市有2600多家醫(yī)療機(jī)構(gòu)，每天產(chǎn)生醫(yī)療垃圾80噸左右。

日益增多的危險(xiǎn)廢物（包括醫(yī)療廢物）的處理問(wèn)題越來(lái)越成為世界各國(guó)必須面對(duì)的難題。危險(xiǎn)廢物具有毒害性、易燃易爆性、腐蝕性、化學(xué)反應(yīng)性、傳染性等多種危險(xiǎn)特性，因此對(duì)環(huán)境和人體健康均構(gòu)成很大威脅。

上海市固廢處置中心有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，20世紀(jì)60年代，西歐、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家均采用焚燒法來(lái)處理危險(xiǎn)廢物。我國(guó)危險(xiǎn)廢物的處置工作起步較晚，從2003年“非典”開(kāi)始，原國(guó)家環(huán)�？偩诸C布了《危險(xiǎn)廢物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》）�！兑�(guī)劃》提出，我國(guó)將以地級(jí)市為單位建設(shè)醫(yī)療廢物集中處置設(shè)施300個(gè)，新增處置能力2080噸/日。建設(shè)功能齊全的綜合性危險(xiǎn)廢物處理處置中心31個(gè)，新增處置能力282萬(wàn)噸/年。

規(guī)劃建設(shè)的這些醫(yī)療廢物處置設(shè)施和危險(xiǎn)廢物處置中心，處置工藝均以焚燒為主、填埋綜合利用為輔，醫(yī)療廢物焚燒以熱解和回轉(zhuǎn)窯焚燒爐為推薦爐型，危險(xiǎn)廢物焚燒爐則均建議采用回轉(zhuǎn)窯焚燒爐。

因此，焚燒技術(shù)成為10年來(lái)國(guó)內(nèi)處置危險(xiǎn)廢物（含醫(yī)療廢物）的主要處置工藝。但是垃圾焚燒最大的問(wèn)題就是二惡英污染問(wèn)題，近年來(lái)，這一問(wèn)題已越來(lái)越受到公眾及各方關(guān)注。

等離子體氣化技術(shù)應(yīng)時(shí)而生

在這樣一種背景下，等離子體氣化技術(shù)應(yīng)時(shí)而生。等離子體氣化技術(shù)是新一代的垃圾熱處理技術(shù)，其熱轉(zhuǎn)換效率比焚燒工藝要高50%左右，其污染物排放量較少，特別是可以大大減少二惡英的排放。等離子體氣化技術(shù)不同于焚燒，氣化是在缺氧狀態(tài)下完成的，不需要氧氣參與，而且操作相對(duì)簡(jiǎn)單。

等離子體氣化技術(shù)是一種氣化技術(shù)，利用等離子炬作為氣化爐的熱源，產(chǎn)生高強(qiáng)度熱量（約5500℃），氣化爐內(nèi)的等離子體是一種高度電離的高溫氣體。

由于等離子體氣化技術(shù)的高溫高熱特性，廢物中的有機(jī)物能夠高效轉(zhuǎn)化成合成氣（主要為CO和H2），而無(wú)機(jī)物則可變成無(wú)害灰渣（玻璃體渣）。這種灰渣可用于制作高價(jià)值副產(chǎn)品，有非常好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，對(duì)于固體廢物中的工業(yè)垃圾和有害廢棄物，等離子體氣化技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已被證明是一種可靠的處理措施。

等離子體氣化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

等離子體氣化技術(shù)雖然是固體廢物處理的新工藝，但具有很大的潛力，比起其他熱解和燃燒系統(tǒng)，等離子體氣化技術(shù)運(yùn)行更有效率，優(yōu)勢(shì)更加明顯。

一是固體廢物的減量化

傳統(tǒng)的焚燒處理方法仍有15%～20%的不可燃物和未燃盡物成為底渣，按1000噸/日固體廢物焚燒量的建設(shè)規(guī)模計(jì)，每天仍將有150～200噸的底渣需要處理。

而采用等離子體氣化方式處理，灰渣體積大約為焚燒產(chǎn)生灰渣體積的五分之一，最大程度做到了減量化。同時(shí)，也無(wú)需再擴(kuò)建垃圾填埋場(chǎng)，解決了因此而導(dǎo)致的土地資源緊張問(wèn)題，也不存在垃圾滲濾液污染問(wèn)題。

二是固體廢物處理的無(wú)害化

由于垃圾焚燒飛灰中含有較高濃度的Cd、Pb、Cu、Ni 、Zn 和Cr 等多種有害重金屬物質(zhì)，并且吸附了毒性很高并且在環(huán)境中難以降解的持久性有機(jī)污染物二惡英／呋喃（ PCDDPFs），因此，《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》已將垃圾焚燒飛灰規(guī)定為編號(hào)為HWl8的危險(xiǎn)廢物，并且在《危險(xiǎn)廢物污染防治技術(shù)政策》中第9條專門對(duì)飛灰進(jìn)行規(guī)定：生活垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰必須單獨(dú)收集，不得與生活垃圾、焚燒殘?jiān)绕渌麖U物混合；不得與其他危險(xiǎn)廢物混合；不得在產(chǎn)生地長(zhǎng)期貯存；不得進(jìn)行簡(jiǎn)易處置及排放；飛灰在產(chǎn)生地必須進(jìn)行必要的固化和穩(wěn)定化處理之后方可運(yùn)輸。

針對(duì)飛灰的毒性、重金屬浸出特性和二惡英類污染物的毒性特征，許多研究者開(kāi)展了廣泛的研究。目前應(yīng)用較多的技術(shù)是利用螯合劑對(duì)飛灰中的重金屬進(jìn)行固化，利用化學(xué)試劑穩(wěn)定處理飛灰中的重金屬或利用水泥來(lái)穩(wěn)定處理垃圾焚燒飛灰。其主要作用是使飛灰中的重金屬及其污染組分呈現(xiàn)化學(xué)惰性或被包埋起來(lái)，可降低污染物的毒性，并減少其向生態(tài)圈的遷移，便于運(yùn)輸和處理。

然而，利用上述幾種技術(shù)方法，其處理后得到的產(chǎn)物都只是垃圾焚燒飛灰處理的中間產(chǎn)物，最終的處置措施還是要運(yùn)到填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處置。因此，填埋場(chǎng)的負(fù)擔(dān)不能得到有效地減輕。另一方面，這幾種處理技術(shù)主要只是固化飛灰中的重金屬，但不能減少飛灰中有毒有害污染物的總量，飛灰中的二惡英也沒(méi)有得到有效降解。

而等離子體氣化過(guò)程中溫度大于1600℃，所有的有機(jī)物（包括二惡英、呋喃、傳染性病毒、病菌及其他有毒有害物質(zhì)）能夠迅速脫水、熱解和裂解。經(jīng)測(cè)試，等離子體氣化爐產(chǎn)生的玻璃體渣的浸出率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于檢測(cè)極限，測(cè)試還證明，玻璃體渣的浸濾液是惰性物質(zhì)，重金屬浸出質(zhì)量濃度均遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的國(guó)際毒性標(biāo)準(zhǔn)。

在經(jīng)過(guò)等離子體氣化反應(yīng)爐高溫處理后，飛灰將成為無(wú)毒無(wú)害的玻璃體渣。以每天1000噸處理量的垃圾焚燒廠為例，每天約有50噸的飛灰需要在固化后填埋。而經(jīng)過(guò)等離子體高溫處理，需要填埋的飛灰量為零。因?yàn)閺牡入x子體氣化爐出來(lái)的渣是無(wú)毒無(wú)害的優(yōu)質(zhì)建材，可直接使用。若經(jīng)過(guò)再加工，這些玻璃體渣還可制成高價(jià)值的玻璃纖維。

三是固體廢物的資源化

等離子體氣化的熱轉(zhuǎn)換效率比焚燒工藝高50%左右，在焚燒、氣化過(guò)程中，熱能可回收并轉(zhuǎn)換成電能。

等離子體氣化產(chǎn)生的混合可燃性氣體（以H2、CO和部分有機(jī)氣體等為主要成分）無(wú)毒無(wú)害，不產(chǎn)生二次污染，不污染周邊的空氣、水源和環(huán)境，排放的氣體無(wú)黑煙，并可作為熱源直接加以利用，還可以進(jìn)一步處理，分離出氫氣和生產(chǎn)其他高價(jià)值的化工產(chǎn)品。

傳統(tǒng)焚燒所產(chǎn)生的底渣一般處理方式為填埋，如果作其他用途，還需要進(jìn)行復(fù)雜的分揀等預(yù)處理。而等離子體氣化爐允許熔融態(tài)的無(wú)機(jī)材料從氣化爐的底部流出，從流出物中可以將金屬分離并出售，其余的可制成具有高價(jià)值的副產(chǎn)品，如：巖棉、地磚、保溫材料和美化街區(qū)或道路的混凝土添加料。

另外，等離子體氣化是一種廣譜的廢棄物處理方式，可以處理除易爆和具有放射性以外的任何危險(xiǎn)廢物，且無(wú)任何二次污染，對(duì)處理廢物進(jìn)料的控制要求要比焚燒處理簡(jiǎn)單得多。

等離子體氣化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

目前等離子體氣化技術(shù)發(fā)展較成熟的國(guó)家包括美國(guó)、加拿大、法國(guó)、英國(guó)、瑞士、日本以及以色列等。

其中，美國(guó)的Retech公司、IET公司、西屋環(huán)境公司、PEAT公司、Startech公司，法國(guó)的航太公司，英國(guó)的Tetronics公司以及以色列EER公司的等離子體處理技術(shù)均已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)。

其他一些國(guó)家還處于基礎(chǔ)的可行性證明實(shí)驗(yàn)階段，如希臘正在研究用電弧等離子體處理廢物；韓國(guó)正在研究用電弧處理放射性廢物和液體有毒廢物PCB；俄羅斯和瑞典等國(guó)家也進(jìn)行了等離子處理廢物的相關(guān)研究并取得一定成果。

等離子體氣化爐是目前最先進(jìn)最有效的垃圾處理設(shè)備，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍使用，國(guó)內(nèi)在此領(lǐng)域基本屬于空白。等離子焚燒爐關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和成套設(shè)備的批量生產(chǎn)，對(duì)改變我國(guó)固體廢物處理設(shè)備落后局面具有重要作用。

上海市固體廢物處置中心

隸屬于上海市城市建設(shè)投資開(kāi)發(fā)總公司的上海市固體廢物處置中心為國(guó)有全資企業(yè)，是上海市行政區(qū)域內(nèi)首個(gè)固體廢物環(huán)境污染防治的集約化處理中心。上海市固廢處置中心地處嘉定區(qū)工業(yè)園區(qū)，占地面積約180畝，總投資近4.2億元，固體廢物處置能力為4.5萬(wàn)噸/年。

上海市固廢處置中心經(jīng)營(yíng)范圍涵蓋工業(yè)固體廢物收集、利用、處理、處置、焚燒和填埋、環(huán)保領(lǐng)域服務(wù)等。擁有國(guó)家環(huán)境污染設(shè)施運(yùn)營(yíng)（工業(yè)固體廢物）甲級(jí)資質(zhì)、上海市危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證（001號(hào)）、三大國(guó)際體系認(rèn)證（ISO9001、ISO14001和OHSAS18001）等資質(zhì)。

上海市固廢處置中心以確保城市公共安全和保護(hù)環(huán)境為首要責(zé)任，運(yùn)用高新技術(shù)和一站式管理模式，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物（含醫(yī)療廢物）和一般工業(yè)固體廢物處理處置的減量化、無(wú)害化、資源化，可為客戶提供固體廢物從分類、包裝、貯存、處理處置方案制訂等源頭管理的咨詢服務(wù)到收集、運(yùn)輸和處理處置的“一站式”服務(wù)。中心已形成雄厚的技術(shù)實(shí)力和完善的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，為近400家企業(yè)提供各類工業(yè)廢棄物綜合解決方案，其中不乏飛利浦、巴斯夫、拜耳、JVC、賽科等世界500強(qiáng)企業(yè)。

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