城市生活垃圾熔融焚燒處理技術
1 技術和設備
垃圾氣化熔融處理技術是20世紀90年代在德國、日本、美國等發達國家興起的，目的是為了解決城市生活垃圾處理過程中產生的二噁英、重金屬等有害物質的污染問題。氣化熔融技術主要包括氣化和熔融兩個階段。首先垃圾在500～900℃的溫度下氣化，產生可燃氣體；而飛灰和底渣在1300℃以上的高溫下熔融，徹底分解其表面的二噁英，高揮發點的重金屬被固化在熔渣中，低揮發點的重金屬一部分轉移到熔渣中，一部分發生氣化現象轉移到熔融飛灰和廢氣中，再通過后續工藝進行進一步處理，從而可有效地防治重金屬的遷移。
無害化城市生活垃圾熔融焚燒技術分為間接熔融焚燒技術和直接熔融焚燒技術兩大類。間接熔融焚燒技術的工藝流程一般為：垃圾先在傳統的焚燒爐中進行焚燒，然后將垃圾焚燒灰渣置于1350～1500℃的熔融爐中進行高溫熔融處理，以消除垃圾灰渣中的二噁英。直接熔融焚燒技術又可以分為一步法熔融焚燒技術和兩步法熔融焚燒技術。所謂一步法熔融焚燒技術是指垃圾的干燥、氣化、燃燒、灰渣的熔融等過程在一個設備中全部完成的一種熔融焚燒技術；而兩步法熔融焚燒技術則是指先將垃圾置于溫度為500～600℃的設備中進行熱解、然后將熱解炭渣分撿出有價金屬后置于溫度高于1300℃的設備中進行熔融處理的一種熔融焚燒技術。此技術被廣泛地認為是21世紀的新型垃圾焚燒技術，因為它有以下特點：
①城市生活垃圾先在還原性氣氛下熱分解制備可燃氣體，垃圾中的有價金屬沒有被氧化，利于有價金屬回收利用；同時，垃圾中的Cu、Fe,-等金屬不易生成促進二惡英類形成的催化劑。
②熱分解和氣化得到的氣體燃燒時空氣系數較低，燃燒充分，能大大降低煙氣排放量，提高熱能利用率，降低NOx的排放量、減少煙氣處理設備的投資及運行費。
③含炭灰渣在1300℃以上的高溫熔融狀態下進行燃燒處理，能扼制二惡英在灰渣中的存在，同時最大限度地實現垃圾減容、減量化。顯然這一技術具有較好的環保效果，但同時處理成本也比較高。
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2 發展趨勢
氣化熔融技術在各發達國家的發展勢頭迅猛，德國是研究開發氣化熔融技術的主要國家，西門子公司開發的日處理量480t的系統，已于1997年春投入商業試運行；日本的垃圾處理模式已逐漸從單純采用常規廢棄物處理的爐排和流化床焚燒爐向更高環保要求發展，可選的方案一般是采用氣化+飛灰熔融的模式，并對醫療垃圾等危險廢物在氣化+飛灰熔融基礎上增設了爐渣等離子體熔融裝置。目前日本從事氣化熔融技術開發的廠家已經超過20家，日本鋼鐵公司(NKK)、荏原公司(Ebara)、日本神戶鋼鐵公司等在氣化熔融技術開發方面都取得了相當滿意的成果。瑞士熱選公司的氣化熔融處理工藝已成功應用于德國西南部的Karlsruhe，處理量為30t/h，產氣的低位發熱量為12MJ/kg，二噁英排放量低于 0.002ng/Nm3。
我國清華大學、東北大學、浙江大學在上述領域也進行了探索。1999年清華大學與太原市烽亞機電設備有限公司聯合研制開發了“固定床式-燃室低溫熱解+二燃室燃燒”的垃圾處理技術，其基本思路與加拿大瑞威公司的CAO以及德國西門子KWU熱解-焚燒技術一致；2001年東北大學進行了城市垃圾固定床熱解技術的基礎研究；2001年浙江大學完成了回轉窯垃圾熱解處理的基礎研究工作。
可以認為，隨著經濟的發展及環境保護要求的提高，我國城市垃圾直接焚燒將逐步被環保性能更優的熱解氣化技術取代。考慮經濟承受能力，預計在未來一段時間內，“熱解氣化+可燃氣體的燃燒（非完全熔融焚燒）”技術，更符合我國目前的國情。
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