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干货|生活垃圾焚烧发电项目污染治理技术研究

北极星电力网新闻中心  来源:《建筑学研究前沿》  作者:褚勇  2018/11/26 8:45:06  我要投稿  

北极星火力发电网讯:摘要:随着社会遂济的发展,城市生活垃圾产生量越来越大,垃圾处理是每座城市必须面对的问题。目前国内外应用较多的泣圾处理方式包括焚烧、填埋、堆肥等,其中焚烧法的资源化、减量化、无害化效果较为理想,但处理过程中产生的二噁英、多环芳烃以及重金属等物质,若处置不当会对大气及水环境造成一定程度的污染。

关键词:生活垃圾焚烧发电;环境影响评价;环保对策

1 引言

最近几年,我国的城市化进程不断加快,城市规模扩大,城市人口增加,也使得城市垃圾的处理成为了一个亟待解决的问题。就目前来看,对于城市垃圾的处理,采用的多是填埋或者焚烧的方式,这两种方式虽然操作简单。投资和运行费用较低,但是会造成较为严重的地下水、土壤和大气污染,需要积极探索新的垃圾处理模式。生活垃圾焚烧发电技术就是在这样的背景下产生和发展起来的。

2 环境管理的必要性

2.1 城市生活垃圾剧增、垃圾焚烧发电厂数量剧增

随着城镇化程度的推进,城市生活垃圾产生量也逐渐增长,2007年至2014年间,城镇垃圾清运量年复合增速达到2.3%。根据《国家新型城镇化规划》,中国城镇化率将在2020年达到60%,垃圾产生量将超过1.95亿吨。截止2014年,中国生活垃圾处理焚烧方式处理量占比为32.51%,预计将来还将是垃圾焚烧行业的高速发展时期,焚烧方式处理量占比将在2018年底超过50%。

2.2 生活垃圾焚烧发电项目的环境影响大

《关于进一步加强城市生活垃圾焚烧处理工作的意见》(建城[2016]227号)指出,生活垃圾焚烧发电项目核心区的建设内容为焚烧项目的主体工程、配套工程、生产管理与生活服务设施,占地面积按核心区周边不小于300米,产生的烟气,经过严格的烟气净化系统处理后,通过烟囱排向大气的几项污染物指标,必须要满足国家现行的《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014),由此可见其环境影响之大。

2.3 公众环保意识强、但存在盲目恐慌现象

生活垃圾在焚烧处理过程中,会产生大量的污染性的烟气,主要成分有酸性气体、二噁英、重金属和粉尘等。二噁英毒性大、难挥发、降解难,有致癌作用,在180℃~400℃的温度区间易生成,且在705℃以上时会分解。重金属主要源自垃圾中所含的重金属化合物,在焚烧过程中这些物质由固态变为气态,其中Hg以气态的形式存在于烟气中。Cd、Pb等分子进入烟气后被氧化,并冷却凝结成细颗粒物,而Cr、Ni、Zn等分子蒸发后附着在烟气中的粉尘上。垃圾焚烧发电厂除了排放含二噁英、Hg、恶臭等大气污染的烟气以外,产生的垃圾渗滤液中的有机污染物浓度也很高,其中COD浓度可达20000~60000mg/L,BOD5浓度可达10000~30000mg/L,氨氮浓度可达1000~3000mg/L,含盐量通常高达10000mg/L以上,环境影响非常显著,致使公众对地方开建垃圾焚烧发电厂项目较为恐惧。此外,由于垃圾焚烧发电厂以前均以政府为主导,缺少积极正面的宣传报道,缺乏市场透明度,进一步导致公众盲目恐慌。

3 生活垃圾焚烧发电所产生的废气污染防治措施

3.1 SNCR技术

SNCR技术是指选择性非催化还原法,它是一种非常经济实用的脱硝技术,在进行垃圾焚烧发电的过程中,由于垃圾的成分较为复杂,所以在焚烧的过程中往往会产生大量的氮氧化物,而一旦这些气体排放到空气之中就会对环境造成严重的污染,所以必须要对其进行处理。而在对SNCR技术加以应用的过程中,可以将NH3以及尿素等作为还原剂,将其进行雾化,在垃圾焚烧的过程中将其加入到锅炉之中,使得还原剂和焚烧所产生的Nox进行反应,从而对焚烧过程中所产生的Nox进行处理,使得排除焚烧炉的气体不会对环境造成污染。但是在应用这一技术的过程中,往往会受到温度的影响,如果温度的控制不合理,就会使得脱硝的效率不高,所以在应用的过程中必须要注重对温度的控制。

3.2 二噁英治理

城市生活垃圾中含有氯元素、有机质很多,因此锅炉出口的烟气中常含有二噁英类物质(PCDD、PCDF),控制措施包括:源头控制含氯垃圾进入焚烧炉;控制烟气在炉膛内的停留时间和温度,使垃圾充分燃烧;控制进入除尘器入口的温度低于200℃,防止焚烧后再合成;采用活性碳+布袋净化除去二噁英类物质。焚烧过程在再燃室烟气温度≥850℃,停留时间≥2s的运行操作条件。喷射的活性碳的比表面积大于1000m2/g,颗粒细度为250目,活性碳喷射量控制在0.025~0.28kg/t垃圾,经处理后外排烟气中重金属和二噁英平均浓度能达到欧盟2000排放标准要求。

3.3 恶臭治理

恶臭物质的净化方法一般有燃烧法、氧化分解法、吸收法、吸附法和生物处理法。进厂垃圾在垃圾坑中停放,在堆放过程中,会产生硫化氢、硫醇等有窒息性的恶臭和有毒物质,为了减少垃圾坑臭气外逸污染环境,在垃圾坑上部设一次吸风口,焚烧炉一次风机抽取坑中的臭气供焚烧炉燃用,使垃圾坑区域处于负压状态,避免臭气外逸。当焚烧炉正常运行时可满足垃圾坑的负压状态,坑内臭气不会向外逸散影响周围环境,抽入焚烧炉的垃圾坑恶臭气体经焚烧后致臭物质彻底分解。因此,垃圾焚烧工艺也是一种既经济,净化效果又好的除臭工艺;当焚烧炉非正常运行时(如焚烧炉停炉检修期间),为防止垃圾坑内可燃气体聚集,垃圾坑内设置可燃气体检测装置。当可燃气体检测超标、或锅炉停运检修时,自动开启除臭风机将臭气送入除臭间内的活性碳除臭装置过滤并喷洒除臭剂,确保达标后排入环境空气中。在渗滤液收集间设置通风装置,将渗滤液处理过程中产生的恶臭气体排至垃圾池统一处理,收集间内保持负压,防止臭味外溢。

3.4 半干法脱酸工艺

在垃圾焚烧的过程中,还会产生诸如烟尘、酸性气体以及重金属等有害环境的气体,所以可以采用喷雾干燥反应塔+活性炭吸附+布袋除尘器的半干法脱酸工艺来对其进行处理。首先,在喷雾干燥反应塔之中,可以对酸性气体加以去除,而在去除酸性气体的过程中主要又分为两个阶段,第一个阶段是使得烟气在反应塔的上部和石灰浆液滴加以混合,使得烟气中的酸性气体和液态的石灰浆发生化学反应,而在第二阶段,则使得固态颗粒物在反应塔的下部和后续的除尘器之中再次与气态污染物继续发生反应,在反应完成之后再将生成物由反应塔灰斗加以排出。携带有大量颗粒物的烟气在从反应塔排出之后,又会进入布袋除尘器,在其进入布袋除尘器之前可以喷入活性炭先将汞和铅等进行吸附,然后再经过布袋除尘器的处理,最终使得烟气得到净化,使得烟气中的有毒有害物质得到有效的处理,不会对环境造成破坏。

4 结束语

垃圾是废品,只要对其进行适当的处理,就可以变废为宝,通过焚烧垃圾来发电是一种很好的垃圾处理方式,但是在利用生活垃圾焚烧发电时,必须注意避免对环境造成破坏,尤其是要注意对燃烧所产生的废气进行处理,通过采取有效的措施对废气污染进行处理,就能够减少对环境的破坏。

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