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生活垃圾焚燒主要污染防治措施分析
2016.11.29
    摘要:隨著城市化進程的加快,垃圾圍城已成為中國面臨的一個較大的環(huán)境問題和社會問題。目前我國城市生活垃圾的處理方法主要有填埋、堆肥和焚燒三種,由于垃圾焚燒具有減容效果好,消毒徹底,可實現(xiàn)垃圾資源化等優(yōu)點,該技術的應用越來越廣泛。本文就生活垃圾焚燒主要污染防治措施展開分析和探討。

    關鍵詞:生活垃圾焚燒;污染防治;措施

    導言

    隨著大中小城市的快速發(fā)展,城市垃圾也逐漸的增加,必須對城市垃圾合理的處理,減少給環(huán)境帶來不良的影響。現(xiàn)如今,一般由3種處理方式,衛(wèi)生填埋,高溫堆肥和焚燒處理等。這3 種方式,各有不同之處,填埋方法能夠一次性處理較大的垃圾,方便快捷,但是對土地、空氣和當?shù)厮|會造成不同程度的污染。堆肥方法,必須要求垃圾中含有一定量的有機質,不利于使得垃圾達到減量的目的,同時也要占用相對較多的土地面積。焚燒方法則是目前相對有效的處理方法,具有占地面積小,處理比較徹底,并且無害,可以使得城市垃圾處理達到減量化,無害化。

    1 .現(xiàn)狀

    1.1 國內(nèi)生活垃圾焚燒發(fā)電廠現(xiàn)狀

    截止2013 年底,全國661 個設市城市共有生活垃圾焚燒廠166座,總處理能力為4633.7 萬噸,日處理能力158488 噸,總裝機約為2600MW。其中爐排爐的焚燒發(fā)電廠比流化床的焚燒發(fā)電廠多,其余少部分為熱解爐和回轉窯爐。

    這166 座生活垃圾焚燒廠主要分布經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和大中型城市,其中北京、上海、江蘇、浙江、廣東三省生活垃圾焚燒發(fā)電廠數(shù)量最多。隨著經(jīng)濟發(fā)展,我國中西部地區(qū)越來越多的城市選擇建設生活垃圾焚燒發(fā)電廠。

    1.2 國內(nèi)生活垃圾焚燒發(fā)電相關法律政策

    針對垃圾焚燒發(fā)電,國家和住建部及相關部門先后出臺了一系列法律法規(guī),如《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2014)、《“十二五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設施建設規(guī)劃》、《生活垃圾焚燒處理工程項目建設標準》(建標142-2010)、《關于完善垃圾焚燒發(fā)電價格政策的通知》、《關于推進城市污水、垃圾處理產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的意見》等一系列政策標準,促進了垃圾焚燒發(fā)電技術的發(fā)展和項目的建設、運營。

    2. 生活垃圾焚燒廠概況

    某生活垃圾焚燒廠新建一臺焚燒處理能力為500t/d 的逆推式機械爐排焚燒爐,配一臺41t/h 的次中溫中壓余熱鍋爐和一臺7.5MW 汽輪機、一臺9MW 發(fā)電機。生產(chǎn)水源為礦井疏干水,汽輪機排汽冷凝方式采用具有尖峰冷卻裝置的直接空冷系統(tǒng)。焚燒爐年工作時間為8000h,年處理生活垃圾量約為20 萬t/a(入廠垃圾量,含滲濾液),可處理垃圾熱值變化范圍為4187-7536kj/kg,年發(fā)電量60GWh,年供電量48.3GWh。

    3. 廢氣污染防治措施

    3.1 煙氣凈化技術

    生活垃圾焚燒煙氣凈化系統(tǒng)由脫酸、除塵、二噁英和重金屬吸附等各獨立單元優(yōu)化組合而成,最常用的典型工藝為“半干法除酸+干粉噴射+活性炭噴射吸附二噁英+布袋除塵”組合工藝。采用該工藝處理后,除NOx 不能達標外,其余大氣污染物排放濃度均能達到《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2014)及環(huán)發(fā)[2008]82 號文的要求,因此,需要在組合工藝中加入脫硝環(huán)節(jié)。該垃圾焚燒廠焚燒煙氣凈化采取“3T+E”焚燒工藝+帶SNCR 脫硝系統(tǒng)的“半干法脫酸反應塔+活性炭噴射吸附+袋式除塵器”的組合技術,為目前較為優(yōu)化的煙氣污染控制技術,可以同時滿足脫硝、脫酸、除塵、去除重金屬和二噁英的要求。

    (1)“3T+E”焚燒技術

    焚燒爐燃燒室設計滿足垃圾完全燃燒的 “3T+E”技術,用于控制二噁英的生成,其中3T 為燃燒溫度(Temperature)、停留時間(Time)、紊流度(Turbulence),E 為過剩空氣(Excessair)。根據(jù)二噁英在800℃以上即被分解的特性,設計上保持焚燒爐爐膛內(nèi)溫度在850℃以上,爐膛溫度通過調(diào)整給料量、過量空氣系數(shù)、一二次風配比等來控制。并保證煙氣在850℃以上爐膛高溫區(qū)的停留時間要大于2 秒,使其充分燃燒;保持充分的氣固湍動程度;以及過量的空氣量,使煙氣中氧氣含量在6%-12%之間。通過以上控制措施,可有效抑制二噁英類有機污染物的產(chǎn)生。

    (2)SNCR 脫硝工藝

    SNCR 即選擇性非催化還原法,是向焚燒爐膛內(nèi)噴氨水或尿素溶液,在高溫條件下NOx 與還原劑氨或尿素反應被還原為氮氣,該工藝不需要催化劑,且可利用焚燒爐溫度將還原反應設置在爐膛內(nèi)完成,NOx 脫除率大于40%。

    (3)焚燒煙氣尾部凈化工藝

    焚燒煙氣尾部凈化采用“半干法脫酸反應塔+干粉噴射+活性炭噴射吸附+袋式除塵器”組合工藝。

    3.2 煙囪

    該廠設置一座鋼束煙囪,煙囪高度65m,出口內(nèi)徑1.8m,滿足GB18485-2014 中煙囪最低允許高度60m 的要求。

    3.3 在線監(jiān)測

    運行工況在線監(jiān)測:監(jiān)測指標包括煙氣中一氧化碳濃度、含氧量和爐膛內(nèi)焚燒溫度等。焚燒煙氣在線監(jiān)測:在除塵器出口煙道上配套安裝焚燒煙氣在線連續(xù)監(jiān)測裝置,監(jiān)測項目包括煙氣量、顆粒物、SO2、HCL、NOx、O2、CO、CO2、NH3、溫度等。上述在線監(jiān)測結果均采用電子顯示板進行公示,并與當?shù)丨h(huán)保主管部門以及行業(yè)主管部門的監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng),以便環(huán)保管理部門及時掌握焚燒爐運行和排污情況。

    結語

    隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展及人民生活水平的不斷提高,垃圾焚燒發(fā)電實現(xiàn)了變廢為寶,其需求也將越來越大,發(fā)展前景相當廣闊。無害化垃圾焚燒發(fā)電可實現(xiàn)垃圾無害化,因為垃圾在高溫(1000℃左右)下焚燒,可進行無菌和分解有害物質,且尾氣經(jīng)凈化處理達標后排放,較徹底地無害化。垃圾焚燒后的殘渣進行穩(wěn)定化處理后填埋,延長了填埋場的使用壽命,緩解了土地資源緊張狀態(tài)。

    參考文獻

    [1]田愛軍,李冰,柏立森,歐陽黃鸝.生活垃圾焚燒發(fā)電廠污染防治措施研究[J].污染防治技術,2011,06:57-60.

    [2]果婷,席英偉.生活垃圾焚燒發(fā)電廠污染防治案例分析[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2015,12:139.