李論
摘要:近年來,城市化和工業化的快速發展創造了巨大的經濟效益,但同時也帶來了生產和生活垃圾增加、電力需求上升等一系列發展問題。為了解決這些問題,一些企業逐漸應用相應的創新技術,實現垃圾焚燒發電,雖然垃圾焚燒發電產生了一些電力資源,但在焚燒過程中必然會面臨一定的環境風險。基于此,本文對垃圾焚燒發電企業的環境風險進行了分析,并提出了相應的對策,有利于解決垃圾焚燒發電過程中的環境污染和能源消耗過大的問題。
關鍵詞:垃圾焚燒;環保風險;策略
引言
近年來,一些發電企業進行了生產改革,豐富了電力生產方式,特別是垃圾焚燒發電的出現,不僅實現了垃圾的循環利用,也為人們的生產生活提供了基礎電力資源。但由于這種發電工藝的特殊性,在焚燒過程中不可避免地會出現一些環境污染問題。為了保證垃圾焚燒發電的整體效益,發電企業應采取相應的控制策略,降低垃圾焚燒發電企業的環境風險,提高垃圾焚燒發電的經濟效益和環境效益。
1垃圾焚燒發電行業環境保護的重要性
國際上最先實施垃圾焚燒工藝的國家主要是德國。德國現在有60多套與垃圾焚燒相關的熱能回收裝置和20多套依靠垃圾焚燒熱能發電的裝置,已經達到城市大部分居民供暖供電的水平。美國也很早就實現了垃圾處理從填埋到焚燒的轉變過程,隨后建造了數臺垃圾焚燒發電裝置。20世紀80年代以來,美國開始建設垃圾焚燒熱電廠,在完全處置城市固體廢物的基礎上,獲得了豐厚的經濟效益。截至目前,美國已建成大型垃圾焚燒發電廠400余座,可以為城市大部分居民提供生活用電。
近年來,垃圾焚燒發電已成為許多城市最有效的發電方式。雖然垃圾得到了有效處理,產生的電力資源具有較高的經濟效益和社會效益,但由于技術不成熟,焚燒發電的整個過程將面臨嚴重的環境污染問題。如果沒有對環境問題的有效應對和處理,這種方法將很難得到廣泛的推廣和應用。目前,在生態可持續發展過程中,國家和地方政府都在積極推進污染治理和生態環境建設,垃圾焚燒發電行業的環境保護成為關注的焦點。目前,隨著技術的不斷發展,垃圾焚燒發電形成了相對穩定的生產模式,環保問題沒有得到徹底解決,影響了這種發電模式的推廣應用。各垃圾焚燒發電企業需要在此過程中積極采取相應措施,科學有效地控制垃圾焚燒發電中的污染物含量和排放,使垃圾焚燒發電項目具有更好的經濟性、社會性和環保性。
2.城市垃圾焚燒發電的環保措施
2.1垃圾焚燒過程中的污染物控制
城市生活垃圾焚燒污染物排放的處置步驟一般涵蓋焚燒作業開始前的分類控制、燃燒時爐況的控制、燃燒后尾氣的處置三個階段。在開始垃圾焚燒之前,首先必須將重金屬物質和一些大尺寸的固體顆粒挑出來粉碎,同時還要去除垃圾中含有的氯化物。然后,垃圾貯存階段積累的滲瀝液應倒入專門的污水池進行分解焚燒,或集中處置后排放。在垃圾焚燒運行中,通常選用機械爐排爐技術,它的最大優勢在于技術成熟,運行穩定、可靠,適應性廣,絕大部分固體垃圾不需要任何預處理可直接進爐燃燒。尤其應用于大規模垃圾集中處理,可使垃圾焚燒發電。但機械爐排爐的應用也有局限性,含水率特別高的污泥、大件生活垃圾,不適宜直接用爐排型焚燒爐。機械爐排爐技術蓄熱范圍大,燃燒過程穩定,燃燒條件均衡,可將溫度穩定控制在800~1000℃范圍內,有利于脫除燃燒氣體中的二氧化硫,所需空氣余量小,產生的氮氧化物量極其有限。而且可以抑制高強度燃燒反應中二氧化硫的產生,爐排爐技術可以滿足熱力學效應低、成分復雜、理化性質不穩定的垃圾物質燃燒過程的要求,將污染物的外排控制到最低。
最終運行控制是指垃圾焚燒后的尾氣處理過程,燃燒尾氣中含有多種有毒物質,如硫化物、氮氧化物、碳化物等,普通鍋爐的脫硫凈化技術無法滿足國家要求的廢氣排放標準,因此通常選擇復雜的處置技術對此類尾氣進行相應的凈化處置工藝。
2.2垃圾焚燒過程中煙氣的凈化
城市固體廢物燃燒階段產生的煙氣一般含有粉塵顆粒、酸性化合物、二噁英類物質,以及一些重金屬物質等。這對這類有毒物質的處置過程至關重要。目前,粉塵分離的操作設備是袋式除塵器。垃圾焚燒產生的煙氣一般表現為高溫、高水蒸氣濃度和弱酸性,因此,選擇袋式除塵設備的濾布規格非常重要,如果選擇不當,毒物很容易粘在濾袋表面,不易清除。如今,用于凈化城市垃圾焚燒后煙氣的袋式除塵器中的濾袋通常是性價比優異的Ryton和P84濾布型號。目前焚燒階段酸性物質主要選擇三種處置模式,即濕式酸組分消除工藝、干式酸組分消除工藝和半干式酸組分消除工藝。
2.3垃圾焚燒發電中廢水和廢渣的處理
一般情況下,城市垃圾焚燒發電過程中排放的廢水主要成分是滲瀝液,這是一種成分極其復雜的高濃度有機廢水,含有大量的有毒有害物質。如果不進行適當的凈化和處理就直接排入溝渠,對人類的生存環境和周圍自然生態的維護都會產生非常嚴重的負面影響。一般來說,滲瀝液擬采用“滲瀝液+格柵過濾+調節池+預處理+厭氧反應器(UASB)+膜生物反應器(MBR)+納濾(NF)+反滲透(RO)”的處理工藝,處理后的清水回用于機力塔的補水,濃鹽水擬回噴至焚燒爐焚燒。
城市垃圾焚燒發電產生的廢渣主要用于制造城市及周邊地區的建筑材料,這一技術正在逐步興起。目前,廢渣已被用于生產塑料混凝土制品、地磚和砌塊,是廢渣綜合利用的較好方向。
2.4垃圾焚燒惡臭污染的控制
城市垃圾焚燒過程中產生的惡臭源主要來自于兩個方面,一個是卸料坑、存儲池、進料斗及焚燒爐車間內垃圾長期積壓產生的惡臭,另一個主要是垃圾運輸車在運輸過程中滴落的垃圾滲瀝液經車軋太陽曬而散發的臭味。卸料坑和存儲池的惡臭氣體的控制方法主要有:設置全封閉的卸料坑和存儲池,防止惡臭自體擴散;利用有效手段,加強存儲池內垃圾的整理,混合,減少垃圾發酵的機會,從而控制惡臭氣體的產生。
3垃圾焚燒發電企業的環保風險
3.1垃圾成分復雜,燃燒條件難以調節
在發電企業長期的發展過程中,垃圾焚燒發電已經成為一種有效的發電方式,這一技術經過長期的應用已經日趨成熟。然而,在城市化和工業化的發展中,區域經濟和產業發展水平并不均衡。一些經濟發展相對較快的地區有成熟的垃圾處理技術,但一些經濟落后的地區垃圾處理技術有限,尤其是生活垃圾,面臨熱值低、成分復雜的局面。如果將這種垃圾用于焚燒發電,將很難保證燃燒的均勻性和穩定性。也給燃燒條件的調整帶來一定困難,最終會影響整個焚燒發電系統煙氣處理環節的環保耗材,增加生產成本。燃燒工況發生突然變化,相關人員無法及時調整工況,最終會影響煙氣排放質量。
3.2環保成本高,重視程度不夠
近年來,隨著國家對環境保護的重視,環境保護已經成為各行各業發展的首要關注點。在當前背景下,隨著人們對環保問題的重視,各類環保耗材的成本也在逐漸增加。在這種情況下,垃圾焚燒發電企業的環保成本也會增加,使得發電企業的盈利難度越來越大。環保成本高、重視不夠也是垃圾焚燒發電企業環保風險的重要表現。這種情況主要是由于部分發電企業較早實施垃圾焚燒發電項目,當時技術條件和思想認識相對有限,環保方面缺乏技術、設備和資金投入。后期整改難度和投入比較大,這些發電企業不愿意整改,存在環保風險。
3.3環保儀表和控制設備的可靠性和穩定性存在隱患
在垃圾焚燒發電項目的實施過程中,要想實現環保目標,還必須依靠相應的環保設備。然而,許多發電企業的環保設備可靠性和穩定性不足,使得設備在應對環保問題時難以發揮應有的作用,相關問題難以及時有效地處理和解決。一些發電企業雖然應用了相應的環保儀表和控制設備,但使用的設備性能較差,煙氣排放監測難以獲得準確的監測數據和結果,導致垃圾焚燒發電項目存在一些環境問題。
4垃圾焚燒發電企業環境風險的應對策略
4.1加強運營管理,提高員工綜合技能水平
在應對和處理環保風險時,垃圾焚燒發電企業應結合整個生產系統的運行情況,進行更加科學的運行管理,通過運行管理提高生產的整體效率。垃圾焚燒發電企業還需要加強相關人員的技能培訓,通過培訓提高生產人員的綜合素質,使生產人員在垃圾焚燒發電過程中具備基本的環保意識,做好整個生產過程的運行管理,密切關注生產經營過程中的各種異常情況,并及時處理。培訓過程中,鼓勵全體員工參與,針對不同部門的工作職責進行針對性培訓,提高不同部門之間的協作意識,打造專業化的生產團隊,進行更加精細化的運營管理。
4.2深度培育精細化管理,進行科技創新
垃圾焚燒發電項目實施過程相對復雜,整個系統龐大。為了降低焚燒發電過程中的環保風險,發電企業需要進行精細化管理,對焚燒發電的各個環節和要素進行精細化管理,通過優化和調控不斷完善焚燒發電模式,加強技術創新和探索。發電企業也需要加強環保耗材的應用,通過環保設備設施的應用處理生產過程中的環保問題,充分發揮環保耗材的最大價值。垃圾焚燒發電企業應結合自身生產特點,在滿足排放標準的前提下,科學控制環保耗材用量,避免因環保耗材應用不合理、利用不充分造成二次污染。
4.3優化源頭設計,加大環保投入
在此類發電項目過程中,垃圾焚燒發電企業應具備基本的環保意識,加大對環保問題的投入。生產系統的環保設計優化是關鍵,這種優化也是源頭的環保風險治理策略。在垃圾焚燒發電項目的全過程中,企業需要結合自身生產特點,以國家環保法律法規為依據,嚴格按照環保法規和規范對整個生產系統和工藝進行科學設計,確保生產系統在滿足基本發電功能要求的同時,滿足相應的排放標準,嚴格控制各項參數。此外,發電企業還需要對設備的采購、運輸、安裝、調試進行監督,使相關環保設施設備的使用符合要求。環保投入的增加主要體現在環保設備、設施、技術和人才的投入上。發電企業需要結合整個發電過程,更新環保設備設施、創新技術、引進人才,為實現環保目標提供良好的前提條件。
結語
綜上所述,城市垃圾的處理已經成為我國全面建設小康社會和社會文明發展中的一個嚴峻問題。利用垃圾焚燒發電是一種節能環保策略,可以極大地促進社會環境的美化和能源的二次循環利用。但是,由于這項技術的復雜性以及在我國發展應用的較晚,其技術還沒有達到非常成熟的水平,因此我們需要對其進行進一步的研究,以發揮其在促進社會文明發展方面應有的作用。環保風險是垃圾焚燒發電過程中面臨的最為突出的問題,各個發電企業都需要從現實情況著手,對發電過程中的各類環保風險加以準確的分析與評估,進而采取有針對性的風險應對策略,最大程度上實現環保風險的控制,發揮垃圾焚燒發電項目的經濟、社會與環保效益。
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