丁吉勇
東營黃河三角洲三峰生態能源有限公司
生活垃圾焚燒項目中大氣污染物控制措施
丁吉勇
東營黃河三角洲三峰生態能源有限公司
國外用的最多的是垃圾焚燒技術,垃圾在各方面指數都達標的情況下,將它們進行焚燒處理是目前最好的垃圾處理方式,不僅能夠最少的減少污染,而且能節約土地資源,隨著垃圾中可燃物的快速增長,有效的減少了垃圾焚燒的難度和成本。 但生活垃圾焚燒會對大造成一定的污染。基于此,本文將著重分析探討生活垃圾焚燒項目中大氣污染物控制措施,以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。
生活垃圾;焚燒;大氣污染;控制
我國現階段大力推廣垃圾焚燒技術。但是,不容忽視的是要面臨著隨之帶來的二次污染問題。據統計,城市生活垃圾焚燒產物中除了爐渣和飛灰,剩下的就是煙氣。煙氣中不僅含有顆粒物和重金屬( 如 Pb、Cd、Hg、Cr),還包括大量酸性氣體( 如 HCl、SO2、NOx)和 CO、二噁英等有毒化合物,各國都對垃圾焚燒產生的污染成分的排放制定了相當嚴格的標準和規范,同時也推動、促進了垃圾焚燒煙氣處理技術的發展。面對我國城市生活垃圾相比國外垃圾存在的水分較高、熱值較低、不分類等特點,垃圾的焚燒還有一些技術難題有待進一點攻關,垃圾焚燒尾氣中有害物質的處理方法、工藝及設備需要從多個角度開展研究。因此,有效控制垃圾焚燒帶來的二次污染問題,已成為垃圾焚燒行業健康、快速發展的當務之急。
過去的幾十年中,國內外研究人員圍繞著如何降低垃圾焚燒帶來的污染問題,開展了大量的研究。通常,垃圾焚燒尾氣凈化有兩種方式: 燃燒工藝控制和燃燒后凈化處理。垃圾燃燒溫度保持在850℃以上,煙氣停留時間大于2s,燃燒工藝控制遵循著“3T + E”原則。通過這些措施,可以減少 NOx排放,抑制二噁英和 CO 的生成。但是,單純改進燃燒工藝,并不能完全實現污染物的達標排放,其中一個重要原因是燃燒參數控制對污染物往往有“此消彼長”的效果,如提高爐溫和含氧量有助于去除二噁英,但對 NOx的生成卻有促進作用。因此,越來越多的研究人員把目光轉向燃燒后凈化處理,這也成為垃圾焚燒尾氣污染控制的關鍵。
傳統的燃燒后凈化處理的思路是對各污染物進行分別處理,再通過工藝串聯的方式實現煙氣的總體凈化。在垃圾焚燒尾氣污染物中,顆粒物、重金屬以及 SO2和 HCl 等酸性氣體,由于與傳統燃煤電廠煙氣特征相似,借鑒已有的成熟凈化技術即可得到較好控制,即: 對顆粒物采取濾袋捕集,對重金屬采取活性炭吸附,對酸性氣體使用熟石灰吸收的辦法。因此,近年來的研究,更多的是對二噁英和氮氧化物( NOx) 的處理上。
2.1 SO2、煙塵、NOx控制
垃圾焚燒爐需配有廢氣綜合治理措施,一般采用半干法反應器加布袋除塵器,確保尾氣滿足《生活垃圾焚燒控制標準》中的標準限值,現有垃圾焚燒爐屬于中溫燃燒,分段供風,若垃圾中氮含量較低時未設置脫硝設施,若考慮垃圾熱值不穩定燃燒產生氮氧化物的量有一定幅度變化,結合國家日趨嚴格的污染控制要求,宜在半干法處理裝置前設置脫硝設施,確保廢氣達標排放。
2.2 HCl 控制
生活垃圾焚燒時產生 HCl,一般通過旋轉霧化器將Ca( OH)2溶液噴入反應器中,使酸性氣體與石灰漿反應,從而達到脫除酸性氣體的目的,未在噴霧塔內反應完全的石灰漿,可隨煙氣進入除塵器,未反應物附著于濾袋上與通過濾袋的酸氣再次反應,可進一步脫酸。該工藝HCI 的去除率達到 90% 以上。
2.3 CO 控制
生活垃圾不完全燃燒過程產生的 CO 主要通過控制焚燒爐的燃燒溫度、過量空氣量及煙氣與垃圾在爐內的滯留時間,保證垃圾完全燃燒,以最大限度減少 CO 的產生和排放。
2.4 二噁英控制
PCDD 有 75 種以上的同分異構體,PCDF 有 135 種以上的同分異構體,其中毒性最強的是 2、3、7、8 四氯聯苯( 2、3、7、8TCDD) 。二噁英主要控制措施,設置空氣預熱器,使易生成二噁英的有機氯化物完全燃燒;燃燒室內充分混合,爐內 CO 的濃度控制在50 ppm 以下,含氧量≥6%;采用多組分有毒廢氣綜合治理措施( 半干法反應器 + 布袋除塵) 去除二噁英;將鍋爐的出口煙氣降至200 ℃左右,確保布袋除塵器前的煙氣入口溫度在150 ℃以下,使二噁英更易去除。如有條件,還可通過分類收集或預分揀,控制生活垃圾中氯和重金屬含量高的物質進入焚燒廠。
2.5 惡臭氣體控制
惡臭的污染控制主要采用隔離的方法。采用的隔離措施有: 采用全封閉、具有自動裝卸結構的垃圾儲運防止車輛中的臭氣外逸和滲濾液流失;垃圾池密閉、負壓,其產生惡臭氣體收集后引至焚燒爐高溫分解處理;封閉廠房;垃圾池設置噴藥系統,定期向垃圾池內噴灑化學藥劑,既可減輕異味,又可防止微生物滋生;滲濾液收集池和污水處理站厭氧處理池采用加蓋形式封閉,硝化池采用廠房進行封閉。用風機抽吸空氣,最終進入爐膛作為燃燒空氣,在焚燒爐內將臭氣高溫分解,有效防止臭氣外泄。
總而言之,焚燒廠一直處于尷尬前行的狀態。原因就在于當時引進的機器是日本技術,對于垃圾質量要求很高,人工又沒有辦法調節、改造,因此只有按照原先設計,放進去高質量的生活垃圾,才能達到最佳發電效果。與此同時對其燃燒技術以及廢氣處理也要做好一定的優化控制,以此保證項目工程的健康持續發展,促進我國城市建設的可持續化發展。這也就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現進一步研究探討。
[1]楊景華. 哈爾濱動力廠生活垃圾焚燒產生二惡英環境影響控制研究[D].東北林業大學,2012.
[2]崔小愛. 生活垃圾焚燒發電項目環境影響及保護對策研究[D].南京農業大學,2013.
[3]張澤生. 生活垃圾焚燒廠環境影響評價方法實例研究[D].天津大學,2012.
[4]李薇,張聚興,葛大陸. 生活垃圾焚燒發電項目對大氣環境的影響及對策分析[J]. 華東電力,2010,01:129-132.