生活垃圾焚燒發(fā)電廠大氣環(huán)境影響及污染控制措施

陳享莉（中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川成都610000）

生活垃圾焚燒發(fā)電廠大氣環(huán)境影響及污染控制措施

陳享莉（中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川成都610000）

在經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢下，環(huán)境污染問題受到了世界各國的高度重視。從當(dāng)前我國城市生活垃圾處理面臨的形勢看，焚燒發(fā)電是減量化、資源化處理的有效途徑。但垃圾焚燒產(chǎn)生的二次污染物，尤其是焚燒煙氣、惡臭等大氣污染物對(duì)周邊環(huán)境的影響越來越受到社會(huì)的關(guān)注。本文總結(jié)了目前垃圾焚燒發(fā)電廠大氣污染物產(chǎn)生機(jī)理及處理措施，并對(duì)未來垃圾處理模式進(jìn)行了探討。

生活垃圾；焚燒；大氣環(huán)境影響；措施

近年來，隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及城市化進(jìn)程的加速，城鎮(zhèn)居民數(shù)量快速增加，從而加速了城鎮(zhèn)生活垃圾的產(chǎn)生量及處理量。由于土地資源的稀缺性，衛(wèi)生填埋等傳統(tǒng)處理技術(shù)使得土地資源壓力劇增。焚燒發(fā)電作為生活垃圾減量化、資源化處理的有效途徑[1]，因此被給予了更大需求。但垃圾焚燒產(chǎn)生的二次污染物，尤其是焚燒煙氣中的酸性氣體、二噁英類等有害物質(zhì)、惡臭等大氣污染物對(duì)周邊環(huán)境的影響越來越受到社會(huì)的關(guān)注。本文對(duì)目前垃圾焚燒發(fā)電廠大氣污染物產(chǎn)生機(jī)理及處理技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，并探討了利于資源及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的垃圾處理模式。

1　垃圾焚燒發(fā)電廠大氣污染物

垃圾焚燒發(fā)電廠大氣污染物主要來自焚燒煙氣、惡臭及飛灰穩(wěn)定化車間廢氣。

1.1焚燒煙氣

垃圾焚燒產(chǎn)生的大氣污染物除CO2和水蒸氣外，還包括眾多污染物質(zhì)，主要有粉塵、酸性氣體、重金屬污染物和二噁英。

（1）酸性氣體。酸性氣體主要包括HCl、HF、SO2、NOX、CO等。其中，HCl主要由含氯有機(jī)物（如PVC塑料）焚燒熱分解產(chǎn)生；HF產(chǎn)生于垃圾中氟碳化物（如氟塑料廢棄物、含氟涂料）的燃燒，但產(chǎn)生量較少；SO2一部分來自生活垃圾焚燒，一部分來自焚燒爐的停爐點(diǎn)火過程；NOX主要來自含氮化合物的熱分解和氧化燃燒，少量來自空氣成分中氮的熱力燃燒；CO來自垃圾化合物的熱分解及不完全燃燒。

（2）煙塵。垃圾焚燒過程中大部分以低灰形式排除，煙氣中煙塵一般占垃圾量的3～4%。

（3）重金屬。重金屬類污染物主要來自垃圾中所含重金屬及其化合物，在焚燒過程中由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，主要包括Hg、Cd、Pb等。

（4）二噁英類物質(zhì)。垃圾焚燒煙氣中二噁英主要來源于兩方面：首先是垃圾本身中含有微量二噁英，其次是在垃圾焚燒的過程中產(chǎn)生二噁英[2]。二噁英類物質(zhì)主要包括75種多氯代苯并-對(duì)-二噁英（PCDDs）及135種多氯代苯并呋喃（PCDFs），此外還有多氯聯(lián)苯（PCBs）和氯代二苯醚等。目前已知的二噁英類化合物中，毒性最強(qiáng)的是7種PCDDs、10種PCDFs及12種PCBs，其中，2，3，7，8-TCDD毒性最強(qiáng)。由于二噁英類物質(zhì)難溶于水，易溶于脂肪，易在生物體類積累；蒸氣壓低，不易從表面揮發(fā)；700℃以下具有熱穩(wěn)定性，因此進(jìn)入生物體，經(jīng)食物鏈積累，造成累積性中度。

1.2惡臭

惡臭主要來源于垃圾儲(chǔ)存車間、廠內(nèi)垃圾滲濾液處理站及氨水儲(chǔ)罐區(qū)。惡臭主要成分為NH3和H2S。

1.3飛灰穩(wěn)定化車間廢氣

飛灰穩(wěn)定化車間廢氣主要為飛灰進(jìn)倉時(shí)產(chǎn)生的粉塵。

2　大氣污染物控制措施

2.1合理選址

合理選址是生活垃圾焚燒污染控制的首要措施。在生活垃圾焚燒發(fā)電廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)階段，綜合考慮大氣污染物產(chǎn)生與擴(kuò)散及可能的事故風(fēng)險(xiǎn)、擬建工程所在區(qū)域環(huán)境功能類別，評(píng)價(jià)其對(duì)周圍環(huán)境，人群健康的影響，從而確定生活垃圾焚燒廠與周圍居民等敏感對(duì)象之間的距離。合理的選址能有效防止垃圾焚燒過程中的大氣污染物對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的不利影響。

2.2源頭控制

源頭控制是最直接有效的大氣污染物控制方法[3]。①加強(qiáng)管理，防止氯化物、重金屬等污染源混入生活垃圾。②在垃圾焚燒前對(duì)其進(jìn)行分類篩選，不僅可以實(shí)現(xiàn)資源回收利用，減少垃圾焚燒量，而且可以去除大部分有害物質(zhì)，如焚燒中產(chǎn)生酸性氣體的PVC塑料及氟塑料廢棄物，從而有效減少有害氣體的產(chǎn)生量。

2.3煙氣處理措施

2.3.1酸性氣體處理措施

酸性氣體的去除技術(shù)主要分為干法、半干法和濕法三種。干法主要采用堿性固體粉末與酸性氣體發(fā)生中和反應(yīng)，從而去除污染物；濕法是利用液體或吸收劑在液態(tài)與酸性氣體發(fā)生反應(yīng)，生成沉淀物質(zhì)，從而達(dá)到去除酸性氣體的目標(biāo)的；半干法介于干法和濕法之間，吸收劑在液態(tài)與酸性氣體發(fā)生反應(yīng)，在干狀態(tài)下處理反應(yīng)產(chǎn)物。其中，干法去除效果較差，去除率50～80%；濕法對(duì)HCl及SO2去除率均在80%以上；半干法對(duì)HCl及SO2去除率在90%以上，應(yīng)用較多。

煙氣中NOX以NO和NO2為主，常規(guī)的化學(xué)吸收法往往效果不佳，應(yīng)優(yōu)先考慮通過垃圾焚燒過程的燃燒控制，抑制NOX的產(chǎn)生。常用的方法有選擇性非催化還原法（SNCR）及選擇性催化還（SCR），其中，以選擇性非催化還原法（SNCR）應(yīng)用較多。

2.3.2煙塵處理措施

根據(jù)我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，垃圾焚燒爐除塵裝置必須采用袋式除塵器。袋式除塵器除塵效率高，可有效去除99%以上的煙塵。

2.3.3重金屬類污染物處理措施

重金屬類污染物處理措施主要有活性炭、濾袋除塵器、多孔性吸附劑吸附等。

2.3.4二噁英處理措施

二噁英的處理主要靠防治，需要根據(jù)垃圾焚燒過程中二噁英的產(chǎn)生機(jī)理[4]，從控制來源、減少爐內(nèi)形成、避免爐外低溫合成以控制二噁英產(chǎn)生。①通過加強(qiáng)管控和垃圾分類，避免含氯成分高的物質(zhì)進(jìn)入焚燒垃圾；②保持焚燒爐燃燒室足夠的燃燒溫度和停留時(shí)間，確保廢氣中氧氣含量適當(dāng)，以滿足分解破壞垃圾中含有二噁英；③采取措施避免二噁英爐外再合成。二噁英是具有高沸點(diǎn)和低蒸氣壓的化合物，在煙氣溫度較低時(shí)，易轉(zhuǎn)化成細(xì)顆粒，因此，可在較低的氣相溫度條件下，采用布袋除塵器有效脫除二噁英。

2.4惡臭氣體的處理措施

惡臭的處理措施主要有采用完全封閉的垃圾貯存車間，防止惡臭氣體擴(kuò)散，在貯存車間上方安裝送風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口，把抽出的惡臭氣體送到鍋爐中助燃，進(jìn)行燃燒脫臭[5]。

3　結(jié)論及建議

焚燒發(fā)電是生活垃圾處理的有效方法，有效體現(xiàn)了固體廢物減量化、資源化原則。但垃圾焚燒發(fā)電廠產(chǎn)生的二噁英、酸性氣體、重金屬等二次污染物，對(duì)大氣環(huán)境影響較大，也越來越受到社會(huì)的關(guān)注，采取有效措施減少垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)生的大氣環(huán)境污染，是環(huán)保工作的重點(diǎn)。

目前，我國垃圾處理重點(diǎn)仍在填埋及焚燒等末端處理上，資源化程度低，2010年，焚燒發(fā)電率達(dá)20%，填埋率77%，對(duì)比2010年德國，其生活垃圾資源化率達(dá)到了63%，焚燒發(fā)電等末端處理率僅占28%[6]。德國在2012年實(shí)施了《循環(huán)經(jīng)濟(jì)廢物管理法》[7]，將生活垃圾資源化放在首要位置，垃圾焚燒發(fā)電僅作為處理剩余垃圾的角色。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速，生活垃圾產(chǎn)生量不斷增加，末端處理壓力將會(huì)愈加增大。為實(shí)現(xiàn)環(huán)境及資源的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變思路，積極借鑒國外先進(jìn)的垃圾處理模式，探索創(chuàng)新適合我國國情的垃圾處理模式，將垃圾處理重點(diǎn)從末端處理轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源化處理。

[1]FEDERICOC，GIANLUCA I，LORENZO L，etal.Health risk assessment of air emissions from a municipal solid waste incineration plant-A case study.Waste Management[J].2008，28：885～895.

[2]梁衛(wèi)坤.垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目環(huán)境問題分析及應(yīng)對(duì)措施[J].能源與節(jié)能，2012，4：52～53.

[3]陳 明.垃圾焚燒發(fā)電環(huán)評(píng)中煙氣治理措施研究[J].低碳世界，2014（1）：3～4.

[4]李 煜.城市生活垃圾焚燒發(fā)電廠的環(huán)境防護(hù)研究[J].第十五屆中國科協(xié)年會(huì)第9分會(huì)場：火電廠煙氣凈化與節(jié)能技術(shù)研討會(huì)論文集，2013.

[5]張寶峰.垃圾發(fā)電的優(yōu)勢及存在問題[J].西北電力技術(shù)，2005（3）：42～43，67.

[6]張文陽.德國廢物管理五步架構(gòu)對(duì)我國生活垃圾焚燒發(fā)電的啟示，環(huán)境保護(hù)，2014，42（19）：32～34.

[7]德國聯(lián)邦議會(huì).G e s e t z z u r F?r d e r u n g d e r K r e i s l a u fw i r t s c h a f t u n d S i c h e r u n g d e rumweltvertr?glichen Bewirtschaftung von Abf?llen（Kreislaufwirtschaftsgesetz-KrWG）[EB/OL].2013.http：//www.gesetze-im-internet.de/bundesrecht/krwg/gesamt.pdf.

X773

A

2095-2066（2016）31-0017-02

2016-10-23

陳享莉（1984-），女，工程師，碩士研究生，主要從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。