生活垃圾焚燒發(fā)電項目廢氣影響評價及防治措施簡析

汪新民 張翠翠 朱曉玉

（安徽長之源環(huán)境工程有限公司 合肥 230061）

生活垃圾焚燒法主要優(yōu)點是減量效果最佳，無害化徹底，同時實現(xiàn)焚燒技術的余熱利用，減少了二次污染。焚燒法處理垃圾是垃圾處理方法中優(yōu)選方案。本文以某市生活垃圾焚燒廠為案例，重點分析其運行產(chǎn)生的大氣污染與防治工作效果，為城市生活垃圾去處做出優(yōu)選，并形成顯著的社會效益。

1 項目概況

該生活垃圾焚燒廠有2條垃圾焚燒線，2臺日處理垃圾量350噸的生活垃圾焚燒爐，設備選型采用機械爐排焚燒爐，2臺焚燒爐共同配套1臺12 MW凝汽式汽輪發(fā)電機組并同步配備煙氣凈化系統(tǒng)。每條線生活垃圾日處理能力為350噸/天，年處理12.78萬噸，可供一臺12 MW中溫中壓（4.0 MPa，400℃）的凝汽式汽輪發(fā)電機組發(fā)電。

2 大氣環(huán)境主要影響簡要分析

2.1 大氣環(huán)境評價等級

垃圾焚燒的點源排放的主要環(huán)境空氣污染物為SO2、PM 10、NO2、HCl、CO和 Hg、Pb、Cd，無組織面源排放的污染物主要為 NH3和H2S。根據(jù)《環(huán)境影響評價技術導則—大氣環(huán)境》（HJ 2.2-2008）的規(guī)定，可以分析出計算它們的最大地面濃度占標率Pi及不同距離分布[1]，其中Pi定義為：

式中：Pi—第i個污染物的最大地面濃度占標率，%；

Ci—采用估算模式計算出的第i個污染物的最大地面濃度，mg/Nm3；

C0i—污染物評價標準，mg/Nm3。

考慮到垃圾焚燒的煙氣中有微量的二惡英和重金屬類污染因子排放，按照導則要求，“項目排放的污染物對人體健康或生態(tài)環(huán)境有嚴重危害的特殊項目，評價等級一般不低于二級”的要求[2]。

2.2 評估范圍和時段

使用環(huán)評導則推薦的估算模式分析，本次項目評價范圍為以廠址為中心南北長6 km，東西寬6 km的正方形區(qū)域，共計36 km2。在項目的設計期、施工期和營運期中，營運期的大氣環(huán)境影響最大，其控制措施也是研究的重點。

3 營運期廢氣污染治理措施

3.1 燃燒技術

項目焚燒爐內燃燒溫度可以保證在1050℃，煙氣在850℃以上溫度停留時間約為3-4秒（不少于2 s），焚燒爐渣熱灼減率≤3%，焚燒爐出口煙氣中含氧量6-12%。

3.2 焚燒煙氣處理

由于垃圾焚燒煙氣有害成分復雜，主要含一定量的粉塵、酸性氣體、二惡英類及重金屬（汞、鎘、鉛）等污染物，必須采取組合凈化系統(tǒng)處理。根據(jù)《城市生活垃圾處理及污染防治技術政策》中“煙氣處理宜采用半干法加布袋除塵工藝”的要求，工程煙氣凈化系統(tǒng)可以采用“半干法噴霧反應塔＋活性炭吸附＋袋式除塵器”的煙氣工藝方案加以處理。

3.2.1 酸性氣體控制

脫除煙氣中的HCl、SO2等酸性氣體的方法有濕法、半干法、干法三種。本項目可以采用當前國內外大多數(shù)垃圾焚燒廠采用的半干法噴霧反應塔除酸性氣體工藝。

3.2.2 粉塵控制

垃圾焚燒煙氣中的粉塵主要包括燃燒產(chǎn)生的煙塵、酸性氣體中和反應產(chǎn)物、未參加反應的石灰粉，還有吸附了二惡英、重金屬的活性炭。《生活垃圾焚燒污染控制標準》要求生活垃圾焚燒爐除塵裝置必須采用袋除塵器[3]。垃圾焚燒廠采用旋風除塵器、靜電除塵器和濾袋除塵器進行除塵。

3.2.3 二惡英控制

主要采用源頭控制、燃燒控制和活性炭吸附等方法進行二惡英控制。

源頭控制：在城市垃圾送焚燒廠之前，由市容環(huán)衛(wèi)部門采取垃圾分選技術，分選出垃圾中鐵、銅、鎳等金屬，切斷垃圾焚燒過程中的催化介質，同時減少含氯有機物的量，從源頭減少垃圾焚燒生成二惡英的來源。

燃燒控制：合理控制助燃空氣的風量、溫度和注入位置，爐溫控制在950℃以上，煙氣停留時間約為3-4秒（不小于2秒），O2濃度不少于6%。焚燒爐高溫廢氣直接通過余熱鍋爐以熱交換形式急冷降溫，控制煙氣溫度250～500℃時間小于0.2 s，有效抑制二惡英的產(chǎn)生，鍋爐出口煙氣溫度低于150℃。

活性炭吸附及布袋除塵器過濾：本工程控制除塵器入口處的煙氣溫度低于200℃，在布袋除塵器入口前煙道設置活性炭噴射裝置，活性炭入口設在緊靠反應塔的出口管道上，以加強混合并增加反應時間。當活性炭粉與煙氣一起進入袋式除塵器后，停留在濾袋上的活性炭粉繼續(xù)同緩慢通過濾袋的煙氣充分接觸，最大限度凈化煙氣中的二惡英及重金屬離子；通過在布袋除塵器上形成“活性炭肺”對二惡英進行的吸附；活性炭吸附的二惡英被布袋除塵器捕獲并作為飛灰排出。

3.2.4 重金屬控制

焚燒煙氣中的少量重金屬污染物隨著煙氣的降溫而重新凝結成固體顆粒，或與煙氣中的固體顆粒物相互碰撞吸附，隨著煙塵在除塵設備中被去除，從而達到減量化的要求。

3.2.5 NOX、CO控制

本項目焚燒爐燃燒溫度控制為850～950℃，煙囪出口煙氣中NOX含量小于400 mg/Nm3。考慮到“十二五”期間氨氮計入污染物總量考核體系，同時《生活垃圾焚燒處理技術規(guī)范》（CJJ 90-2009）中要求垃圾焚燒項目宜設置SNCR（選擇性非催化還原法）脫NOx系統(tǒng)或預留該系統(tǒng)安裝位置，項目可以采用爐內脫硝系統(tǒng)進行煙氣中氮氧化物去除。SNCR工藝選用尿素作為還原劑。

3.2.6 在線系統(tǒng)控制

按照《生活垃圾處理技術指南》（城建2010[61]號）以及《生活垃圾焚燒處理技術規(guī)范》（CJJ 90-2009）中對于生活垃圾焚燒處置提出在線監(jiān)測的要求，垃圾焚燒廠可以建立焚燒爐運行狀況以及焚燒煙氣的自動在線監(jiān)測系統(tǒng)，對焚燒爐運行異常或者焚燒煙氣污染物排放濃度出現(xiàn)異常，做出預警和相關處置。

3.3 惡臭控制措施

惡臭氣體的控制措施主要有封閉隔離及有效去除等方法。垃圾運輸車輛采用密閉式的垃圾運輸車輛及垃圾貯坑采用密封設計等均屬于密閉隔離措施。在垃圾貯坑頂部設置帶過濾網(wǎng)的一次風抽氣口、在卸料大廳設置固定噴頭等則是惡臭氣體有效去除措施方法。

4 結語

項目的建設是消除某市垃圾環(huán)境污染的根本途徑，也可以大大緩解某市整個生活垃圾處置能力大大不足的現(xiàn)狀，有助于在總體上改善區(qū)域環(huán)境質量，實現(xiàn)廢物資源化。本文從大氣環(huán)境影響方面對某市垃圾發(fā)電項目進行分析評估。

通過分析全廠所采用的廢氣治理措施，類比運行中的焚燒廠的實際處理效果，該廠排放的二惡英類的控制水平可以達到《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB 18485-2001）的1.0 ng(TEQ)/m3標準要求[1]，甚至可以達到歐盟標準0.1 ng(TEQ)/m3標準要求。其它重金屬、飛灰、酸性氣體等污染物質均可以得到有效控制，同時減輕惡臭對周圍環(huán)境的影響。該本項目通過全面的、有效的治理技術和措施保障能夠有效地保護周圍環(huán)境影響空氣質量。

[1]環(huán)境保護部.關于加強二惡英污染防治的指導意見,2010.

[2]中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準.環(huán)境影響評價技術導則.大氣環(huán)境（HJ 2.2-2008）[S].環(huán)境保護部,2009.

[3]中華人民共和國行業(yè)標準.生活垃圾焚燒處理工程技術規(guī)范（CJJ 90-2009）[S].住建部,2009.