探究煙氣處理技術在生活垃圾焚燒的應用

王寶成

摘要：隨著社會的發展和科技不斷的進步，生活垃圾產生量也極速增長；而生活垃圾處理處置也逐漸成為所有人關注的重點。本文首先簡要闡述了生活垃圾焚燒中煙氣的主要成分，其次就煙氣處理技術在生活垃圾焚燒中的應用進行簡要分析，并提出自己一點看法。

關鍵詞：生活垃圾；焚燒；煙氣處理

焚燒處理方式，作為無害化處理方式中最為徹底，效果也最為明顯的處理方式，已經逐漸成為我國垃圾處理的主要方式。然而每噸垃圾在進行焚燒處理過程中，除了帶來熱力發電的資源外，還會產生5000～7000m3的焚燒廢氣，因而如何處理焚燒煙氣，逐漸成為人們最為關注的問題。

1 生活垃圾焚燒中煙氣的主要成分

生活垃圾焚燒產生的煙氣成分較為復雜，其中主要包含了煙塵、酸性氣體、重金屬以及二噁英類物質等。煙塵主要是在燃燒過程中煙氣攜帶的不可燃物質或者一些惰性無機物顆粒，如無機鹽、重金屬氧化物等；酸性氣體以及氮氧化物的來源主要在于垃圾的特定燃燒中，而其中氯化氫濃度受到含氯有機物的影響較大；煙氣中重金屬成分主要源自于廢舊電池，其中包括鎘、鉻、汞、鉛、砷極其化合物。煙氣的成分會受到垃圾成分的影響：當垃圾中有機氯化物含量較高時，焚燒垃圾的煙氣中鉻的成分較多；當垃圾中無機氯化物含量較高時，焚燒垃圾的煙氣中鉛的成分較多；垃圾焚燒過程中，溫度在250～350℃時，最容易產生二噁英類的有機污染物質，如果垃圾中氯的含量超過2.2%，會加劇二噁英的生成。[1]

2 煙氣處理技術在生活垃圾焚燒中的應用措施

2.1 煙塵、重金屬及二噁英的處理

1）煙塵的處理。煙塵處理通常采取除塵器，垃圾焚燒場結合垃圾處理方式如下：用機械爐排爐處理垃圾的焚燒廠，大多通過袋式除塵器來處理垃圾焚燒的煙塵；而利用循環流化床處理焚燒垃圾的焚燒廠，由于生產的煙塵較多，因而采用旋風除塵器與袋式除塵器結合的形式，處理焚燒垃圾產生的煙氣。其中袋式除塵器，主要通過向袋中添加預涂粉塵以及濾袋表面濾塵的方式，過濾煙氣中的煙塵，并且能夠有效處理煙氣中的毒性氣體。袋式除塵機具有以下優點：能夠長期運行、除塵效率高、穩定性強等，能夠適應焚燒的負荷變化，從而保證過濾后的煙塵排放量在50mg/m3以下；

2）重金屬及二噁英的處理。以往處理重金屬及二噁英的方式主要通過活性炭噴射法與袋式除塵器組合使用，其中活性炭添加量為100mg/m3，這種方式的脫除效率能夠達到95%以上。但是在實際應用過程中，這種方式存在二噁英脫除效率低的情況，為此，一些企業專門研制了針對二噁英的催化劑，如GORE企業研制出針對二噁英的Remedia催化濾料，從而達到脫除二噁英的目的，這種方式不會影響重金屬的脫除；某研究人員通過選擇性催化研究中，將TiO2V2O5WO3催化劑用于含有二噁英催化分解中，結果測定，該反應分解率達到90%。[2]

2.2 酸性污染物的處理

酸性污染物處理主要通過干法、濕法以及半干法三種方式：

1）干法。干法處理酸性污染物原理主要是通過堿性物質直接噴涂在煙道內，這種方式操作簡便，此外，該技術使用過程中不會產生廢水。但是這種方式堿性物質消耗量大，而且會產生額外煙塵，從而提高煙塵處理的工作壓力。如NSK工藝，從焚燒爐中生產的煙氣，經過雙流霧化器水霧處理，溫度降到160℃后，能夠與NSK處理煙道中的活性炭、消石灰進行混合，從而降低煙氣的酸性指標。

2）濕法。濕法脫酸主要是通過煙氣與吸收塔內的氫氧化鈉溶液進行充分反應，以吸收煙氣中氯化氫以及二氧化硫等酸性氣體的方式，從而達到降低煙氣酸性指標的目的。這種方式去除煙氣酸性的效率非常高，對氯化氫消除率能夠達到99%，而二氧化硫的消除率也能夠達到95%以上。但是這種方式后續處理工作較多，其中包括廢水處理以及煙氣升溫處理等。

3）半干法。半干法是介于干法與濕法之間的除酸處理工藝，主要包含固定嘴、霧化器以及循環流化床等方式。其中固定噴嘴、霧化器主要通過雙流體噴嘴將除酸劑進行霧化從而達到有效除酸的目的；循環流化床則是通過流化床的方式，結合消石灰粉，從而達到消除煙氣酸性的目的。這三種處理方式具有效率高的優點，但是霧化器、固定噴嘴存在堵塞、磨損等問題，而且設備需要經常維護、清理，無疑加大了使用的成本。

2.3 NOx的處理

就目前而言，垃圾焚燒煙氣中NOx含量較高，因而在進行焚燒煙氣處理過程中，需要通過控制NOx含量從而達到提高煙氣質量的目的。我國對煙氣NOx處理技術主要包括低NOx燃燒控制技術、選擇性催化還原技術以及非催化還原技術。NOx焚燒煙氣標準指標要求為400mg/m3，在NOx控制技術中，主要通過低NOx燃燒控制技術。該技術原理在于，通過控制外界指標的方式，從而保證NOx排放量符合國家標準，控制手段主要包括調整一次風布、控制空氣系數以及分級燃燒等；選擇性催化還原技術主要通過化學的還原反應將NOx中N元素還原成為氮氣。在這個過程中，如果將溫度控制在230℃，結合TiO2V2O5WO3催化劑，能夠同時實現還原氮及消除二噁英的目的；非催化還原技術主要在不利用催化劑的條件下，加設高溫并通過還原劑的方式從而達到還原氮的效果，據實驗表明，這種方式具有一定效果，但是并不如選擇性催化還原技術效果好。

3 總結

綜上所述，在條件允許的情況下，可以通過袋式除塵器處理煙塵；活性炭、Remedia催化濾料、TiO2V2O5WO3催化劑處理二噁英；干法、濕法及半干法處理酸性氣體；低燃燒技術及催化、非催化還原技術處理NOx；另外，加大末端煙氣治理的力度同時，重點還應從源頭控制煙氣中污染物如二噁英的生成，如多級燃燒，再燃室焚燒溫度、再燃室煙氣停留時間、過剩空氣量和爐膛負壓控制以及在線監測等協同減排，才能真正有效控制煙氣中污染物的生成。

參考文獻：

[1]廖紅星.螯合劑穩定技術在生活垃圾焚燒廠飛灰固化處理中的應用[J].廣東化工，2016，43（01）：107109+130.

[2]楊天松.煙氣處理技術在垃圾焚燒發電過程中的應用分析[J].低碳世界，2014（11）：7879.