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              城市生活垃圾焚燒發電廠的環境防護

                 日期:2017-09-19     來源:環衛科技網 李煜    瀏覽:58    評論:0    

                生活垃圾無害化處理方式包括填埋、堆肥和焚燒,其中垃圾焚燒處理的減量化和資源化效果最為顯著。目前,垃圾焚燒發電在我國得到較快發展,據有關數據,2011年我國焚燒發電廠的垃圾處理能力達到9.4萬t/d,是2000年的33倍。然而,人們缺乏對垃圾焚燒發電的科學認識,擔憂垃圾焚燒過程中的污染產物對環境的影響,使得興建生活垃圾焚燒發電廠項目常常引起周圍居民的質疑和反對,社會也開始更多地關注垃圾焚燒處理技術的發展以及相應的環境保護措施。

                1、垃圾焚燒的污染產物

                1.1煙氣

                我國城市生活垃圾主要由廚余、果皮、紙類等有機物和玻璃、金屬、磚瓦渣土等無機物組成,具有熱值低、水分高等特點。在焚燒處理過程中會產生大量的污染性的煙氣,主要成分有粉塵、酸性氣體、二惡英、重金屬等。粉塵是垃圾焚燒過程中由于熱化學反應或物理原因產生的微小無機顆粒物質。酸性氣體主要是焚燒塑料、橡膠及有機氮化物等產生的氯化氫(HCl)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx),以及不完全燃燒產生的一氧化碳。對于二惡英來說,一般認為是含氯的有機物在一定溫度、水分和金屬催化物等條件下轉化而成的多氯代三環芳烴類化合物,化學本質是在苯環上不同位置上的H原子被Cl原子取代形成了一系列的化合物。其中有毒的二惡英以其毒性大、致癌作用強、難揮發、降解難且易溶于脂肪而使人談其色變,二惡英易生成溫度是180℃~400℃,在705℃以上開始分解,不易燃燒。重金屬類污染物主要源于垃圾中所含重金屬化合物,在焚燒過程中這些物質由固態變為氣態,其中Hg以氣態的形式存在于煙氣中,Cd、Pb等分子進入煙氣后被氧化,冷卻凝結成細小顆粒物,而Zn、Cr、Ni等分子蒸發后附著在煙氣中的粉塵上。

                1.2惡臭

                垃圾焚燒發電廠產生惡臭的地方包括垃圾貯坑、從貯坑向焚燒爐加料的過程以及焚燒的過程,主要是混合垃圾中的有機物腐爛而產生的強烈異味。垃圾中廚余、果皮類有機物一般以蛋白質、脂肪與多糖類(淀粉、纖維素等)形式存在,在好氧、厭氧細菌的作用下發酵、腐爛、分解,產生多種惡臭污染物。同時,垃圾中還含有大量的細菌、病毒等有害微生物,這些微生物也可能以氣溶膠的方式散發到空氣中形成惡臭。

                1.3其它污染物

                垃圾焚燒發電廠的廢水、廢渣、噪聲等也會對環境構成污染。廢水主要是垃圾滲濾液及生產廢水;焚燒灰渣是從垃圾焚燒爐的爐排下和煙氣除塵器、余熱鍋爐等收集下來的排出物,含有一定量的有害物質;垃圾焚燒及煙氣凈化處理過程中,余熱鍋爐蒸汽排空管、高壓蒸汽吹管、汽輪發電機組、風機、垃圾運輸車輛等在運行中將不可避免產生噪聲。

                2、垃圾焚燒發電廠的環境保護措施

                2.1污染物的控制和處理

                (1)煙氣凈化

                我國現行標準規定,垃圾焚燒爐除塵裝置必須采用袋式除塵器,袋式除塵器是使煙氣通過濾布將顆粒物分離出來的除塵裝置。含有顆粒物的煙氣從下部進入圓筒形濾袋,在通過濾布時顆粒物被阻留下來,透過濾布的清潔氣流從排出口排出。

                煙氣中的酸性氣體通常與堿性吸收劑進行中和反應而去除。依據堿性吸收劑的形態,將酸性氣體污染物的凈化方法分為:干式、濕式、半干式煙氣凈化法。其中,半干式凈化法能有效地去除煙氣中的污染物以及有害物質,開始廣泛運用于垃圾焚燒發電廠煙氣凈化系統。

                氮氧化物的去除應優先考慮通過垃圾焚燒過程的燃燒控制,抑制氮氧化物有害氣體成分的產生。在此基礎上采用選擇性非催化還原法(SNCR)進行凈化處理。在較高的溫度下,將還原劑(氨水或尿素)噴入燃燒室,將NOx還原成N2。

                防治二惡英污染需要根據二惡英在垃圾焚燒發電過程中的產生機理,控制垃圾焚燒工藝中二惡英的形成,切斷二惡英的生成途徑,并采取有效的二惡英凈化技術,形成從“焚燒前、焚燒過程和焚燒后”三個環節的全面控制方法。焚燒前要減少垃圾中氯和重金屬含量高的物質進入垃圾焚燒系統。燃燒過程中,要保證垃圾得到完全燃燒,也可分段燃燒促使二惡英的高溫分解。一般將燃燒溫度保持在800℃~1000℃之間,保證煙氣在爐內的停留時間在2s以上,并減少煙氣在200℃~400℃溫度區的滯留時間,合理配風,保證焚燒爐出口煙氣中的氧氣含量在6%~12%。焚燒后采用快速冷卻降低排煙溫度、活性炭或多孔性吸附劑吸附和袋式除塵器捕集的方式,以進一步減少二惡英的排放。

                重金屬類污染物的凈化處理主要采取活性炭或多孔性吸附劑吸附、濾袋除塵器捕集等措施。采用活性炭吸附+袋除塵工藝,煙氣中的Pb、Cd的去除率可達98%,Hg的去除率可達90%。除此之外,袋式除塵器煙塵的去除率可達99.9%。

                (2)惡臭控制

                控制惡臭主要采用封閉式的垃圾運輸車保證運輸道路清潔衛生,設置自動卸料門,使垃圾存貯密閉化。垃圾卸料平臺的進出口設置風幕裝置,有效防止垃圾車在卸料過程中因卸料門開啟造成垃圾臭氣溢出。在垃圾貯坑上方設置送風機吸風口,保證垃圾貯坑內的負壓要求,以防惡臭外泄。加強垃圾貯坑的操作管理,利用抓斗不斷對垃圾進行攪拌、翻動,使進爐垃圾熱值均勻,避免垃圾厭氧發酵。垃圾焚燒發電廠垃圾倉加設抽風系統,保證停爐檢修時,臭氣能通過除臭裝置凈化、脫臭后排放。

                (3)其它污染物的處理

                廢水處理措施應科學合理。垃圾滲濾液處理優先考慮回噴,不能回噴的滲濾液,需設置足夠容積的垃圾滲濾液收集池,經生化+膜法處理后,達到國家一級排放標準。產生的污泥或濃縮液應在廠內自行焚燒處理、不得外運處置。為有效防止垃圾滲濾液對土壤和地下水的污染,垃圾貯坑及滲濾液收集池的底部和四周均應具有良好的防滲性能,應采用瀝青混凝土或高密度聚乙烯材料進行防滲。

                焚燒爐渣與除塵設備收集的飛灰應分別收集、貯存和運輸。焚燒爐渣按一般固體廢物處理,可作路基和建材(制磚)等進行綜合利用,或直接送垃圾填埋場進行填埋處置。焚燒飛灰按危險廢物處理。

                噪聲控制與防治按照合理規劃垃圾焚燒發電廠的總平面布置,利用建筑物及綠化帶減弱噪聲;合理布置及固定各種汽、水、煙、風管道;對無法根治的生產噪聲,分別按不同情況采用消聲、吸聲、隔聲、隔振等措施。

                2.2環境防護距離

                環境防護距離是保障人群免受垃圾焚燒發電污染危害的安全距離,除了要考慮有害氣體的無組織排放,同時還應參考環境風險評價相關結論,尤其是要將二惡英可能造成的環境風險作為劃定環境防護距離的一項不可忽視的指標。確定圾焚燒發電廠環境防護距離的原則是:污染物種類的識別、環境風險評價以及環境流行病學調查的參考。

                2.3廠區人性化設計

                建設垃圾焚燒發電廠時,需要科學布置和合理規劃,特別要注重廠區內的綠化設計,在主廠房及辦公樓周圍應種植大量花草樹木,減少廠區內的粉塵和噪聲對環境的污染。在園區興建水池,可利用凈化處理的廢水養魚,時刻觀察廢水凈化處理狀況。建設一些參觀通道,增加垃圾焚燒發電科學知識、綠色環保以及資源循環利用宣傳圖片,或修建電子顯示屏,實時顯示爐排、煙氣排放數值,接受社會各界人士的參觀、監督和意見。人性化地設計可以讓大眾了解垃圾焚燒垃圾處理的科學性和無公害性,減少廠區周邊居民對二惡英等污染的恐懼,增強人民群眾的環保意識與理念。

                3、結論

                垃圾焚燒處理技術方興未艾,發展勢頭迅猛,垃圾焚燒發電行業要足夠重視環境保護。

                (1)設計建設垃圾焚燒發電廠時,要全面考慮其環境保護,充分認識到垃圾焚燒發電產生的污染對環境可能造成的影響,切實實施垃圾焚燒發電廠的環境保護措施,對惡臭、二惡英、垃圾滲濾液、飛灰等污染物進行凈化或無公害處理。

                (2)考慮風險事故對環境的影響,謹防煙氣中二惡英排放量的短時間增大甚至超標排放,確定科學合理的環境防護距離。

                (3)人性化設計體現了垃圾焚燒發電廠坦然接受社會大眾的監督和評價的意識,消除垃圾焚燒發電廠對環境影響的誤解,促進垃圾焚燒發電行業的發展。

               
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