生活垃圾焚燒發電廠臭氣控制研究

肖　燕　錢　兵　李　軍

（中國天楹股份有限公司江蘇南通226600）

生活垃圾焚燒發電廠臭氣控制研究

肖燕錢兵李軍

（中國天楹股份有限公司江蘇南通226600）

分析了生活垃圾焚燒發電廠的惡臭成分、惡臭控制標準以及惡臭產生原因，針對主要惡臭源提出了控制方案，為我國垃圾焚燒發電行業臭氣處理提供了理論依據和工程參考。

生活垃圾焚燒發電廠；惡臭；控制

生活垃圾焚燒發電廠能夠實現對生活垃圾的資源化、無害化以及減量化處理，消除有害細菌和病毒，破壞毒性有機物，焚燒過程產生能量回收發電，最大限度的實現了資源和能量的綜合利用。但該垃圾焚燒發電項目產生的惡臭在營運期也將對周圍環境產生一定的負面影響[1]。惡臭是公眾對垃圾焚燒發電廠關注的重要指標之一，從設計、運營等方面加強對垃圾焚燒發電廠的惡臭控制是建設和諧型垃圾焚燒發電廠的重要手段[2]。

1　惡臭簡介

1.1惡臭的定義

惡臭是各種氣味（異味）的總稱，大氣、水、廢棄物中的異味通過空氣介質，作用于人的嗅覺思維而被感知；表征它不僅要靠分析數據，還要通過人們的感知思維進行分析和判斷。根據國內外有關論述，可將惡臭定義為：凡是能損害人類生活環境、產生令人難以忍受的氣味或使人產生不愉快感覺的氣體通稱惡臭。

1.2惡臭的危害

惡臭危害主要有六個方面：（1）危害呼吸系統。（2）危害循環系統。（3）危害消化系統。（4）危害內分泌系統。（5）危害神經系統。（6）對精神的影響。

1.3惡臭的分類

惡臭物質種類繁多，分布較廣，大致可分為五類：（1）含硫的化合物（硫化氫、硫醇類、硫醚類等）；（2）含氮的化合物，如氨、胺類、酰胺、吲哚類等；（3）鹵素及其衍生物，如氯氣、鹵代烴等；（4）烴類，如烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等；（5）含氧的有機物，如酚、醇、醛、銅、有機酸等[3]。

目前常提的八大惡臭物質是：硫化氫、氨、三甲胺、甲硫醇、二甲二硫、二硫化碳、甲硫醚、苯乙烯。惡臭物質對人們的影響也是多方面的，嚴重危害人體健康，需引起足夠的重視。惡臭有爛洋蔥頭味、爛洋白菜味、蒜韭菜樣味、臭雞蛋味、糞便味、腐肉味及魚腥味等。

1.4國家臭氣標準

根據國家要求，臭氣標準采用現行惡臭污染排放標準GB14554-93，詳見表1。

表1　惡臭污染物排放標準GB14554-93

1.5惡臭物質濃度與臭氣強度的關系

有無氣味及氣味的大小與惡臭物質在空氣中的濃度有關。通常把正常值勉強可以感到的臭味的濃度稱為嗅覺的閾值。惡臭物質的限值標準是根據惡臭的刺激強度與其濃度之間的關系對每種物質規定控制范圍的。臭氣強度以臭覺閾值為基準劃分等級，一般分為5級。惡臭物質濃度與臭氣強度的關系如表2所示。

表2　惡臭物質濃度與臭氣強度的關系

1.6消除惡臭的主要方法

我國惡臭污染的防治目標之一是達到GB14554-93規定的惡臭物質排放標準，最終目的是要消除惡臭，創造一個無臭的工作、生活環境。從除臭效果、環境溫度影響、設備投資以及運行費用等方面對幾種常見除臭技術進行了比較，如表3所示。

表3　除臭技術比較

圖1　垃圾在焚燒廠中的物質流程

2　垃圾發電廠產生惡臭原因

生活垃圾在進入焚燒設備焚燒之前，一般需要在垃圾坑停留3d～5d的時間，其目的是能保證垃圾持續、穩定、均勻地進入焚燒設備，確保焚燒廠的正常運行和發電量的穩定。大型垃圾焚燒廠的垃圾貯坑往往容納著每天場外運來的數百噸垃圾，如此眾多、百味陳雜的垃圾長期存放在貯坑內，伴隨著垃圾自身降解所產生的熱量所形成的高溫，相對濕度也常常接近百分之百，構造了一個非常適宜微生物繁殖的地帶。在眾多厭氧微生物和兼養微生物的作用下，垃圾在這種環境下發生降解，同時產生硫化氫、氨氣、甲硫醇等眾多具有窒息性的惡臭氣體。如此高濃度的異味空氣如果不幸外泄到垃圾貯坑外，即使經過大量空氣的稀釋后，還是可以讓人輕易聞出來。

如圖1所示，新鮮生活垃圾在垃圾坑中進行發酵后，產生的惡臭氣體是形成全廠臭味的主要原因，隨后發酵后的垃圾經過焚燒爐焚燒，變成飛灰、爐渣、煙氣、滲濾液等污染源，污染范圍逐漸擴大，污染物狀態發生改變，從簡單的固態變成氣、液、灰狀等污染物，污染區域擴大，污染控制難度增加。

2.1垃圾

新鮮生活垃圾在入爐焚燒前如能在料池中堆放一定時間，就可以使其中的部分水分以滲瀝液的形式析出，提高入爐垃圾的單位熱值。垃圾池體積大，在垃圾堆放過程中，發酵產生的惡臭氣體尤其不好控制，臭味較大，臭味強度4～5級。

2.2滲濾液

生活垃圾焚燒發電廠垃圾滲濾液主要來自降水和垃圾堆放過程發酵產生，因而滲濾液的產生量隨季節變化較大。根據以往對滲濾液的監測，滲濾液與一般城市污水相比，具有有機物濃度高、金屬含量高、水質變化大、氨氮含量高等特點。垃圾焚燒發電廠滲濾液的污染表現如下，惡臭污染：垃圾滲濾液中存在大量碳水化合物和含氮有機物質，溶解氧不足，處于厭氧和兼氧環境，會形成多種惡臭物資，如甲烷、氨、硫醇、硫化氫等。滲濾液臭氣強度4～5級。

圖2　卸料平臺

2.3煙氣

垃圾焚燒廠排放的廢氣主要來自于焚燒過程所產生的煙氣，其主要污染物為粉塵、氯化氫（HCl）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、一氧化碳（CO）、氟化氫（HF）、有機污染物、二惡英及重金屬等。正常情況下，焚燒產生的煙氣經凈化處理后，臭氣強度為2級左右；而非正常情況下，臭氣強度為3級左右。

2.4爐渣

垃圾經焚燒爐高溫焚燒后其爐渣約為原生垃圾重量17～25%左右。爐渣產生量大，具有濃重的焦糊味。正常情況下，爐渣燃燒徹底，臭氣強度2級左右；非正常情況下，爐渣燃燒不徹底，臭氣強度2～3級。

2.5飛灰

垃圾焚燒后經煙氣處理系統收集的灰稱之為飛灰，約占原生垃圾重量的3%，臭氣強度為1～2級。

3　主要惡臭源控制方案

3.1棧橋

棧橋是垃圾運輸車進入垃圾發電廠卸料平臺的唯一通道。棧橋的設計應防滲，防泄，通風采光性能好，排污措施得當。上料棧橋的平坡段設置基坑，在基坑內沿上料棧橋縱向方向設置相互平行的第一汽車衡和第二汽車衡，第一汽車衡和第二汽車衡之間及外側沿上料棧橋縱向方向設置有混凝土隔離帶，混凝土隔離帶中設置有兩個以上的內、外檢修孔，外檢修孔的底部設置有污水斗，污水斗與外部滲濾液收集系統相連。同時垃圾上料和稱重可同步進行，提高了垃圾運輸效率，減少了臭氣等環境污染。

3.2垃圾卸料平臺

在垃圾焚燒廠中，可以認為因卸料平臺出入口的漏風而造成的臭氣泄漏是由垃圾運送車進出時造成的。?因此，如圖2所示，通過在卸料平臺出入口設置自動開關門，可以防止臭氣的泄漏；在卸料大廳出入口設置空氣門簾，阻斷卸料大廳室內外空氣流動，空氣幕利用強制空氣流動阻斷大廳與室外空氣流動，防止臭氣外逸泄漏。

3.3垃圾坑

為了防止惡臭的擴散，垃圾坑內要保持負壓。含有臭氣物質的空氣被一次風風機從設置在垃圾坑上部的吸風口吸出，作為燃燒空氣從爐排底部的渣斗送入焚燒爐，在高溫的焚燒爐內臭氣污染物被氧化分解。二次風從鍋爐房及排渣機附近吸入，在焚燒爐內的高溫下，含有蒸汽和臭氣物質的空氣也被氧化分解。垃圾坑除臭流程如圖3所示。

圖3　垃圾坑除臭流程圖

3.4渣坑

目前很多發電廠的渣坑均為開放式結構，渣坑產生的異味很容易撒發至相鄰的鍋爐間、煙氣凈化間及廠區內?？蓪⒃娱g設計成全密封結構，僅留必要的門和灰渣外運時的裝車口，并加強渣坑間有組織的排風，以保證渣坑間內環境。

3.5滲濾液處理站

由于焚燒電廠滲濾液處理站在焚燒電廠內，具備燃燒處理的條件，且無二次污染產生，因此，焚燒電廠滲濾液處理站的臭氣宜采用焚燒處理法。滲濾液處理站所產生的臭氣，通過設置在各區域的臭氣引風機被引入垃圾坑，通過引風機送入焚燒爐，在高溫下處理。

3.6停爐檢修時控制方案

在焚燒爐停爐時，垃圾坑內的臭氣排風機將坑內的臭氣從垃圾坑上部吸出，送入酸堿噴淋裝置或活性炭吸附式裝置。因此，垃圾坑內可以保持負壓狀態，而臭氣污染物被活性炭充分吸附，能夠達到臭氣排放的標準（GB14554-93）。臭氣經處理后由臭氣排風機排放到大氣中。臭氣排風機以及活性炭吸附裝置的能力為：每小時可將垃圾坑、卸料平臺、垃圾料斗平臺容積內的臭氣更換1次。焚燒爐停爐時的除臭流程如圖4所示。

圖4　焚燒爐停爐時除臭流程

4　結語

綜上所述，對垃圾焚燒發電廠惡臭產生環節采用針對性的治理措施，可以對惡臭物質的釋放量達到一定程度的有效控制，垃圾焚燒發電廠惡臭氣體進行了無害化處理，排放凈化氣體達到了國家相應的排放標準。做好垃圾焚燒發電廠的惡臭控制，是促使垃圾發電行業健康發展，使垃圾焚燒發電廠與周邊公眾和諧相處，整個社會和諧健康的發展。不斷探索和優化惡臭污染防治的設計方案，使之投資少、效果好、運行簡便，是電廠不斷優化發展的目標。

[1]饒世琦.城市垃圾焚燒發電惡臭物質的污染和治理措施探討[J].化學工程與裝備,2010(8):190-191.

[2]燕忠.生活垃圾焚燒發電廠臭氣控制分析[J].環境衛生工程, 2015,23(3):42-44.

[3]鞠紅.垃圾焚燒發電廠防臭處理研究[J].電力勘測設計,2005(3): 64-67.