關于生活垃圾焚燒發電廠環境污染源分析及防控措施研究

李文亮，張寶義

1.北京高安屯垃圾焚燒有限公司；2.北京市綠欣園林綠化有限責任公司

一、生活垃圾焚燒發電廠環境污染源分析

（一）廢氣凈化

對生活垃圾進行焚燒的時候會產生一些廢氣，尤其是在焚燒塑料制品時，會產生大量的濃煙和惡臭，還會有強烈刺激性的有毒氣體，比如二噁英，是一種毒性極高的特殊有機化合物，毒性比氰化鈉要高出五十至一百倍，比砒霜要高出九百倍，被譽為環境中的“重復殺手”。這些氣體被人體吸收，會造成身體不適，危害人們的呼吸道健康，引起支氣管肺炎，還會加重哮喘，甚至導致肺心病。如果沒有正確處理這些塑料垃圾，還會擴大污染區域，百害而無一利。這些生活垃圾焚燒后，除了有濃煙和廢氣，還會產生大量的爐渣廢棄物，對周圍環境的保護增加很大的壓力。并且在燃燒過程中，由于鼓、引風機等設備運作時會產生巨大的噪音，對周圍居民帶來影響。垃圾焚燒發電廠會針對這些污染氣體進行有效治理，并向高空排放，降低廢氣污染物的濃度，但是還是會有少量的污染物被排放到空氣中，產生飛灰固體廢棄物，對空氣造成極大的影響。長期如此，降低空氣質量，大大影響人們的生活。

（二）垃圾貯存

由于人類每天都會產生大量的生活垃圾，無形中加大垃圾焚燒發電廠的工作量，在每天的工作中只能對一部分垃圾進行焚燒處理，還會有很多未能及時處理的生活垃圾，這些垃圾只能暫時存放于垃圾存貯池。由于我國在進行垃圾分類工作中沒能得到理想的效果，大部分居民在日常生活中沒有垃圾分類的意識，導致所有的垃圾都放在一處，不能將各樣的垃圾做好分類，運輸到垃圾焚燒發電廠時也是各樣垃圾堆在一處，增加工作人員將垃圾分類的難度，影響工作的效率。存放在垃圾存貯池里的大量垃圾，還會有很多有害垃圾，長時間貯存，垃圾會逐漸發酵和腐爛，然后滲出水分，形成垃圾滲濾液，比垃圾本身更可怕，其水質復雜，污染物種類多，臭味極強，氨氮含量高，有機污染物濃度高，含有重金屬等有毒有害物質和致病微生物。據推算，一噸的垃圾滲濾液所產生的污染物濃度相當于一百噸的生活污水所產生的污染物濃度。如果防滲工程沒有做到位，或者滲濾液收集后處理不當，導致臭氣蔓延、污染環境，甚至土壤和水質都會變壞，損傷動植物以及人類的健康。這些垃圾還會招來很多老鼠和蚊蟲，產生大量細菌甚至病毒威脅著人類的生命健康。

（三）污水處理

在進行生活垃圾焚燒發電過程中會產生污水，污水中也會帶有污泥等污染物。人們的生活質量越來越高，在飲食上有了更多的選擇，并且做飯時一定會用到食用油，用完油后的油壺和油瓶，壁上會有殘留，在垃圾焚燒發電廠進行垃圾貯存時，會隨著垃圾的腐化而流出來，與垃圾滲濾液一同流入水體，在水面形成厚度不一的油膜，影響空氣與水體界面氧氣的交換。油膜會減弱光的透明度，影響水體生物的光合作用，使水體溶解氧降低，造成水體污染。同時吸附于漂浮微粒上的油脂，或是以乳化狀出現在水面的油脂還會被細菌氧化分解，消耗水體的溶解氧使水體更加污染。每年全球大約有四千多億立方米的污染物進入江河湖海，污染五萬億立方米的淡水。而全球平均每天都會有五千多名兒童死亡于喝了不干凈的生活污水，大約十七億人飲于對有機物無污染的水，三億多城市居民生活面臨水資源污染。所以，必須注意生活廢棄物的處置方法。垃圾發電廠必須在燃燒垃圾過程中正確處理生活垃圾，將垃圾進行脫水處理之后再進行垃圾焚燒。

（四）灰渣處理

在垃圾焚燒發電的過程中，80%的垃圾都會被燃燒掉，剩下的就會形成爐渣。生活垃圾焚燒發電廠越來越多，因此會產生大量的灰渣。對于這些灰渣，一般會采用兩種方式，第一種就是填埋，比較簡單且省事，但是這樣會有很大的弊端，就是會侵占寶貴的土地資源，還會污染土壤，不利于植物和農作物的生長。第二種就是賣掉。爐渣是很好的建筑材料，可以生產水泥、空心磚、建筑公路路基等，但是由于沒有統一公開的市場，并且受到爐渣品級、產量和建材市場的行情等因素影響，這些爐渣只能有一批賣一批，價格很低廉，甚至不足以支付儲存和運輸的費用。因此，垃圾焚燒發電廠在進行垃圾焚燒過程中，各項指標都要符合國家規定標準，合格才能進行排放。日常工作中需要在焚燒爐單位時間內焚燒垃圾的重量、煙氣停留時間、焚燒溫度、二噁英排放量等進行有效控制。比如二噁英類測定均值不得高于0.1ngTEQ/m3，氮氧化物小時均值不得高于300mg/m3，氯化氫小時均值不得高于60mg/m3，保證發電廠每日所產出的灰渣數量達到標準。

（五）缺少數據支持

由于人們日常產生的生活垃圾越來越多，垃圾焚燒已經成為處置生活垃圾最主要且重要的方式。目前我國有數百座生活垃圾焚燒發電廠，并且根據國家要求還會不斷增加數量。為了盡快解決生活垃圾問題。即使有如此之多的垃圾焚燒發電廠，但是沒有明確的運行數據可供監測。很多垃圾焚燒發電廠并未在官網公開環境信息，對于煙氣自動監測數據和焚燒發電廠附近環境質量信息的公開狀況十分堪憂，只有很少一部分垃圾焚燒發電廠會在官網公布各項數據的監測結果。總體來說，對于這些數據的公開程度遠遠不夠，只能引用國際數據，缺乏我國數據的真實性，也不具有公眾說服力。因此，各方面數據的詳細內容也會有很大的差異性。

（六）垃圾焚燒補貼標準不統一

由于國內政府部門對垃圾焚燒有相應的政策，從而促使了垃圾焚燒產業蓬勃發展。相關優惠政策主要有以下三個：①垃圾焚燒發電廠全部的發電量會由當地政府回購，并對垃圾焚燒發電廠的電價實行優惠政策；②政府對垃圾焚燒發電廠進行納稅時進行優惠政策；③對垃圾焚燒發電廠的焚燒量予以不同程度的補償，在一定程度上可以提高垃圾焚燒發電廠的數量。但由于在優惠政策與補償措施的實際執行中沒有明確指導性、科學性與合理性，使得各地補償與優惠之間產生了差異，且區別過大造成了不少社會問題。比如部分干部往往擅用地方權力，只為獲得國家財政補助；部分垃圾焚燒發電廠由于政府財政補償的政策得不到落實，私自調低垃圾焚燒標準，對環保管理產生了很大的負面影響；而另外部分垃圾焚燒發電廠由于和當地政府之間出現了討價還價的情況，重視降低成本，而忽視對垃圾焚燒設施和技術的創新，從而造成了垃圾焚燒不合格，環境保護管理水平嚴重落后。出現上述問題的根本原因，正是由于政府補償標準的不統一而導致的。

二、針對生活垃圾焚燒發電廠環境污染源對應的防控措施

（一）廢氣處理環境污染防控措施

由于生活垃圾焚燒發電廠的廢氣排放問題得到很多關注，一些配套的焚燒廠煙氣處置管理系統，也在逐漸開發并投入商業使用。簡單來說，廢氣處置過程為：①將采集到的廢氣送入減溫塔進行降溫處置，并清除了煙霧中的粒子和粉塵；②將降溫后的廢氣經過石灰倉儲、活化碳纖維倉儲，實現對尾氣中有害物質的吸收；③將初步進化后的廢氣，經過袋式除塵器、濕式系統清洗塔，把其中的酸式廢氣、氮氧化物等有害物質清洗干凈，從而排放相對干凈的氣體。在設備附近還要設有監控，若是發現廢棄處理設備和系統發生故障時，需要進行應急響應。若是發現污染物排放量和濃度超標，工作人員需要立刻上報事故情況，推測出發生故障的環節，對相關設備進行檢查，找出問題所在并進行處理，盡可能在一小時之內檢修成功，恢復廢氣處理設施的運行，不然就必須做好停止生產的準備。針對不同氣體排放有不同的應對措施，比如針對二噁英，可以通過控制爐膛溫度和氧含量進行控制，確保二噁英達標后進行排放，爐內溫度必須控制在850℃以上，如果爐內溫度較低時需要采用燃燒器助燃，并且煙氣停留時間必須大于2s，避免二噁英超標排放。因此，在每日進行垃圾焚燒工作之前，需要對焚燒設備進行全面檢查，確保設備正常運作，并做好相關記錄。遇到問題，當天工作人員可以通過記錄快速找到原因，保證排放的廢氣符合規定標準，不會對環境和大氣造成嚴重污染。

（二）垃圾貯存環境污染防控措施

垃圾卸料大廳和垃圾貯存池會存在臭氣外泄的風險，污染環境，威脅工作人員健康。因此，在垃圾卸料大廳的入口處需要設置氣幕機，防止臭氣外泄，并且在很大程度上可以防止蒼蠅飛蟲。并且還需要設置阻位欄坎，防止垃圾車翻車。卸料門需要有氣密性，防止臭氣和粉塵進行擴散。還需對市場的除臭裝置進行全面分析，找到物好價廉的除臭裝置，安裝在卸料大廳。垃圾池頂和卸料平臺房頂要采用玻璃棧道采光，避免產生大量污水反應。

（三）滲濾液處理環境污染防控措施

對于滲濾液處理，需要做好配套應急措施，建設滲濾液調節池，容量大約控制在800m3至2000m3，有足夠的容量容納各類廢水，避免滲濾液泄露對土壤和水質產生不良影響。滲濾液調節池在焚燒發電廠中起到重要的儲存作用和調節作用。由于垃圾在發酵后產生的污水水質比較復雜，不能直接排放，需要將收集起來的滲濾液在調節池中進行調節，PH值至正常范圍后再輸送到滲濾液處理廠勻質池進行下一步處理。還需要對滲濾液調節池進行加蓋處理，阻止氣味擴散，也避免遇到雷雨天氣，降水量大，增加滲濾液溢出的風險。進行加蓋處理，可以保證雨水不會滲進調節池。在安裝時，需要增強其嚴密性，并且需要定時檢查，發現損壞要及時處理。

（四）飛灰污染防控措施

在進行垃圾焚燒過程中會產生很多飛灰，即在煙氣凈化系統和熱回收系統中收集到的殘余物。飛灰約占垃圾灰渣總數的百分之二十左右,是生活垃圾焚燒后的主要副產品，屬危險品。所以除了必須做好生活垃圾焚燒后飛灰管理工作外，在貯存轉移的過程中還必須做好預防工作，以防止產生二次污染。同時飛灰的收集運輸管路、容器和預處理裝置也必須保持密閉性，以避免飛灰吸潮堵管。飛灰儲存設備必須具有抗揚塵、抗雨淋、防止泄漏等功能。在飛灰儲存、運送中，必須使用密封包裝材料，或將之置于密閉的容器中。必須做好飛灰出入廠、毒性測試等記載與保管工作，一旦出現泄漏必須進行處理。工廠內必須設置飛灰貯藏庫，對飛灰進行臨時儲存。儲存庫需要符合國家標準，讓飛灰經過穩定化處理之后再運送至垃圾填埋場進行填埋處理。鼓勵有條件的地區運用新型技術，鼓勵資源再利用，達到環保的目的，促進可持續發展。

（五）凈化顆粒污染物

在進行焚燒發電的過程中，可以采用袋式除塵器對焚燒產生的顆粒污染物進行凈化。袋式除塵器系統由除塵器主機、過濾元件和清灰系統等組成。含塵的廢氣均勻分配進入各過濾單元，再經過濾袋過濾器，煙氣顆粒污染物被阻隔于濾袋以外，經過凈化后的廢氣則在濾袋內進入凈氣室，經匯聚后再通過系統風機進入大氣中。當濾袋表面經過濾后積累的粉塵越來越多時，就必須對濾袋進行再生和清灰的操作。通過脈沖閥快速啟閉并釋放壓縮空氣，由此形成的脈沖廢氣反向流入濾袋，同時利用濾袋的變形和震動，能夠抖落表面積聚的粉塵，進而使濾袋再生，從而恢復過濾器功能。清灰一般通過自動系統控制除塵器，按照相應的規定進行反吹清灰。一臺除塵器劃分成多個過濾單元，單個過濾單元執行清灰操作，不停止整個除塵器的正常過濾。除塵器收集的粉塵落入灰斗，經粉塵輸送系統運送至儲灰倉后，進行處理。袋式除塵器具備很多的優點，比如①可以達到環境保護的要求和標準；②使用壽命較長，在國內外都被廣泛地使用；③設備占地面積小，不浪費發電廠資源，并且工作效率高；④在對顆粒污染物進行進化時不受電阻、負荷影響；⑤布袋材料為尼龍，有較強的抗腐蝕性。由于生活垃圾在焚燒過程中，會存在二噁英、重金屬等有毒物質，污染物較為復雜，因此，在袋式除塵器進行凈化焚燒煙氣中的顆粒污染物效果最佳，技術成熟并且經濟合理，得到廣泛使用。

袋式除塵器在進行運作時，可以采用自動化監控對設備進行實時監控，對運行過程中產生的異常現象做出及時診斷和有效管理。需要對袋式除塵器進行檢查和修復，提高除塵效率。

三、總結

隨著人們的生活水平提高，對環境保護有了更高的意識。在人們生活的眾多問題中，生活垃圾成為主要問題。因此，如何正確、科學、合理、有效處理生活垃圾成為人們關注的焦點。通過對生活垃圾焚燒發電過程中存在的環境問題進行分析，提高處理技術，明確管理方法，提出應急措施，在確保對環境不產生污染的情況下進行焚燒發電處理，減少污染物，避免對環境造成二次傷害。

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生活垃圾焚燒處理是利用高溫氧化作用處理生活垃圾—將生活垃圾在高溫下燃燒，使生活垃圾中的可燃廢物轉變為二氧化碳和水等，焚燒后的灰、渣僅為生活垃圾原體積的20%以下，從而大大減少了固體廢物量，還可以徹底消滅各種病原體。

目前主流的垃圾焚燒處理技術主要有兩種：一種是機械爐排爐技術、一種是循環流化床技術。根據我國的相關技術政策“垃圾焚燒目前宜采用以爐排爐為基礎的成熟技術，審慎采用其它爐型的焚燒爐。禁止使用不能達到控制標準的焚燒爐”，機械爐排爐技術應是生活垃圾焚燒處理的主流技術。

機械爐排爐技術的特點：應用歷史長久，技術成熟。垃圾不需要預處理，故障率低，年運行時間長，處理能力較大。穩定燃燒過程中不需要添加輔助燃料，飛灰產生量較少，在國外和國內都有廣泛的業績，全球垃圾焚燒處理行業絕大多數均采用該技術。