生活垃圾焚燒發電廠大氣環境影響及污染控制措施

陳享莉（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川成都610000）

生活垃圾焚燒發電廠大氣環境影響及污染控制措施

陳享莉（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川成都610000）

在經濟全球化發展趨勢下，環境污染問題受到了世界各國的高度重視。從當前我國城市生活垃圾處理面臨的形勢看，焚燒發電是減量化、資源化處理的有效途徑。但垃圾焚燒產生的二次污染物，尤其是焚燒煙氣、惡臭等大氣污染物對周邊環境的影響越來越受到社會的關注。本文總結了目前垃圾焚燒發電廠大氣污染物產生機理及處理措施，并對未來垃圾處理模式進行了探討。

生活垃圾；焚燒；大氣環境影響；措施

近年來，隨著我國市場經濟的快速發展及城市化進程的加速，城鎮居民數量快速增加，從而加速了城鎮生活垃圾的產生量及處理量。由于土地資源的稀缺性，衛生填埋等傳統處理技術使得土地資源壓力劇增。焚燒發電作為生活垃圾減量化、資源化處理的有效途徑[1]，因此被給予了更大需求。但垃圾焚燒產生的二次污染物，尤其是焚燒煙氣中的酸性氣體、二噁英類等有害物質、惡臭等大氣污染物對周邊環境的影響越來越受到社會的關注。本文對目前垃圾焚燒發電廠大氣污染物產生機理及處理技術進行了總結，并探討了利于資源及環境可持續發展的垃圾處理模式。

1　垃圾焚燒發電廠大氣污染物

垃圾焚燒發電廠大氣污染物主要來自焚燒煙氣、惡臭及飛灰穩定化車間廢氣。

1.1焚燒煙氣

垃圾焚燒產生的大氣污染物除CO2和水蒸氣外，還包括眾多污染物質，主要有粉塵、酸性氣體、重金屬污染物和二噁英。

（1）酸性氣體。酸性氣體主要包括HCl、HF、SO2、NOX、CO等。其中，HCl主要由含氯有機物（如PVC塑料）焚燒熱分解產生；HF產生于垃圾中氟碳化物（如氟塑料廢棄物、含氟涂料）的燃燒，但產生量較少；SO2一部分來自生活垃圾焚燒，一部分來自焚燒爐的停爐點火過程；NOX主要來自含氮化合物的熱分解和氧化燃燒，少量來自空氣成分中氮的熱力燃燒；CO來自垃圾化合物的熱分解及不完全燃燒。

（2）煙塵。垃圾焚燒過程中大部分以低灰形式排除，煙氣中煙塵一般占垃圾量的3～4%。

（3）重金屬。重金屬類污染物主要來自垃圾中所含重金屬及其化合物，在焚燒過程中由固態變為氣態，主要包括Hg、Cd、Pb等。

（4）二噁英類物質。垃圾焚燒煙氣中二噁英主要來源于兩方面：首先是垃圾本身中含有微量二噁英，其次是在垃圾焚燒的過程中產生二噁英[2]。二噁英類物質主要包括75種多氯代苯并-對-二噁英（PCDDs）及135種多氯代苯并呋喃（PCDFs），此外還有多氯聯苯（PCBs）和氯代二苯醚等。目前已知的二噁英類化合物中，毒性最強的是7種PCDDs、10種PCDFs及12種PCBs，其中，2，3，7，8-TCDD毒性最強。由于二噁英類物質難溶于水，易溶于脂肪，易在生物體類積累；蒸氣壓低，不易從表面揮發；700℃以下具有熱穩定性，因此進入生物體，經食物鏈積累，造成累積性中度。

1.2惡臭

惡臭主要來源于垃圾儲存車間、廠內垃圾滲濾液處理站及氨水儲罐區。惡臭主要成分為NH3和H2S。

1.3飛灰穩定化車間廢氣

飛灰穩定化車間廢氣主要為飛灰進倉時產生的粉塵。

2　大氣污染物控制措施

2.1合理選址

合理選址是生活垃圾焚燒污染控制的首要措施。在生活垃圾焚燒發電廠環境影響評價階段，綜合考慮大氣污染物產生與擴散及可能的事故風險、擬建工程所在區域環境功能類別，評價其對周圍環境，人群健康的影響，從而確定生活垃圾焚燒廠與周圍居民等敏感對象之間的距離。合理的選址能有效防止垃圾焚燒過程中的大氣污染物對環境產生的不利影響。

2.2源頭控制

源頭控制是最直接有效的大氣污染物控制方法[3]。①加強管理，防止氯化物、重金屬等污染源混入生活垃圾。②在垃圾焚燒前對其進行分類篩選，不僅可以實現資源回收利用，減少垃圾焚燒量，而且可以去除大部分有害物質，如焚燒中產生酸性氣體的PVC塑料及氟塑料廢棄物，從而有效減少有害氣體的產生量。

2.3煙氣處理措施

2.3.1酸性氣體處理措施

酸性氣體的去除技術主要分為干法、半干法和濕法三種。干法主要采用堿性固體粉末與酸性氣體發生中和反應，從而去除污染物；濕法是利用液體或吸收劑在液態與酸性氣體發生反應，生成沉淀物質，從而達到去除酸性氣體的目標的；半干法介于干法和濕法之間，吸收劑在液態與酸性氣體發生反應，在干狀態下處理反應產物。其中，干法去除效果較差，去除率50～80%；濕法對HCl及SO2去除率均在80%以上；半干法對HCl及SO2去除率在90%以上，應用較多。

煙氣中NOX以NO和NO2為主，常規的化學吸收法往往效果不佳，應優先考慮通過垃圾焚燒過程的燃燒控制，抑制NOX的產生。常用的方法有選擇性非催化還原法（SNCR）及選擇性催化還（SCR），其中，以選擇性非催化還原法（SNCR）應用較多。

2.3.2煙塵處理措施

根據我國現行標準，垃圾焚燒爐除塵裝置必須采用袋式除塵器。袋式除塵器除塵效率高，可有效去除99%以上的煙塵。

2.3.3重金屬類污染物處理措施

重金屬類污染物處理措施主要有活性炭、濾袋除塵器、多孔性吸附劑吸附等。

2.3.4二噁英處理措施

二噁英的處理主要靠防治，需要根據垃圾焚燒過程中二噁英的產生機理[4]，從控制來源、減少爐內形成、避免爐外低溫合成以控制二噁英產生。①通過加強管控和垃圾分類，避免含氯成分高的物質進入焚燒垃圾；②保持焚燒爐燃燒室足夠的燃燒溫度和停留時間，確保廢氣中氧氣含量適當，以滿足分解破壞垃圾中含有二噁英；③采取措施避免二噁英爐外再合成。二噁英是具有高沸點和低蒸氣壓的化合物，在煙氣溫度較低時，易轉化成細顆粒，因此，可在較低的氣相溫度條件下，采用布袋除塵器有效脫除二噁英。

2.4惡臭氣體的處理措施

惡臭的處理措施主要有采用完全封閉的垃圾貯存車間，防止惡臭氣體擴散，在貯存車間上方安裝送風機吸風口，把抽出的惡臭氣體送到鍋爐中助燃，進行燃燒脫臭[5]。

3　結論及建議

焚燒發電是生活垃圾處理的有效方法，有效體現了固體廢物減量化、資源化原則。但垃圾焚燒發電廠產生的二噁英、酸性氣體、重金屬等二次污染物，對大氣環境影響較大，也越來越受到社會的關注，采取有效措施減少垃圾焚燒發電產生的大氣環境污染，是環保工作的重點。

目前，我國垃圾處理重點仍在填埋及焚燒等末端處理上，資源化程度低，2010年，焚燒發電率達20%，填埋率77%，對比2010年德國，其生活垃圾資源化率達到了63%，焚燒發電等末端處理率僅占28%[6]。德國在2012年實施了《循環經濟廢物管理法》[7]，將生活垃圾資源化放在首要位置，垃圾焚燒發電僅作為處理剩余垃圾的角色。隨著我國經濟的快速發展及城鎮化進程加速，生活垃圾產生量不斷增加，末端處理壓力將會愈加增大。為實現環境及資源的可持續發展，應當轉變思路，積極借鑒國外先進的垃圾處理模式，探索創新適合我國國情的垃圾處理模式，將垃圾處理重點從末端處理轉變為資源化處理。

[1]FEDERICOC，GIANLUCA I，LORENZO L，etal.Health risk assessment of air emissions from a municipal solid waste incineration plant-A case study.Waste Management[J].2008，28：885～895.

[2]梁衛坤.垃圾焚燒發電項目環境問題分析及應對措施[J].能源與節能，2012，4：52～53.

[3]陳 明.垃圾焚燒發電環評中煙氣治理措施研究[J].低碳世界，2014（1）：3～4.

[4]李 煜.城市生活垃圾焚燒發電廠的環境防護研究[J].第十五屆中國科協年會第9分會場：火電廠煙氣凈化與節能技術研討會論文集，2013.

[5]張寶峰.垃圾發電的優勢及存在問題[J].西北電力技術，2005（3）：42～43，67.

[6]張文陽.德國廢物管理五步架構對我國生活垃圾焚燒發電的啟示，環境保護，2014，42（19）：32～34.

[7]德國聯邦議會.G e s e t z z u r F?r d e r u n g d e r K r e i s l a u fw i r t s c h a f t u n d S i c h e r u n g d e rumweltvertr?glichen Bewirtschaftung von Abf?llen（Kreislaufwirtschaftsgesetz-KrWG）[EB/OL].2013.http：//www.gesetze-im-internet.de/bundesrecht/krwg/gesamt.pdf.

X773

A

2095-2066（2016）31-0017-02

2016-10-23

陳享莉（1984-），女，工程師，碩士研究生，主要從事環境影響評價工作。