垃圾焚燒發(fā)電廠環(huán)境問題應(yīng)對(duì)措施

許文君，胡俊峰

（1.太原市同舟能源有限公司，山西 太原 030045；2.山西啟光發(fā)電有限公司，山西 晉中 031300）

垃圾焚燒發(fā)電廠環(huán)境問題應(yīng)對(duì)措施

許文君1，胡俊峰2

（1.太原市同舟能源有限公司，山西 太原 030045；2.山西啟光發(fā)電有限公司，山西 晉中 031300）

為了最大限度地發(fā)揮垃圾焚燒發(fā)電廠的環(huán)境效益，必須采取切實(shí)可行的措施防治垃圾焚燒項(xiàng)目污染環(huán)境，分析了垃圾焚燒電廠的廠址選擇要求，以及垃圾焚燒系統(tǒng)的污染源，針對(duì)項(xiàng)目產(chǎn)生的二次污染物（包括氣、液、固體3大類），提出了垃圾焚燒電廠對(duì)環(huán)境影響的防治措施，并給出了垃圾焚燒項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)行建議。

垃圾焚燒發(fā)電；選址；污染源

0 引言

為了響應(yīng)國家“積極發(fā)展新能源，提高生活垃圾處理能力，無害化垃圾處理率達(dá)到80%”的號(hào)召，太原市積極建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目。通過項(xiàng)目實(shí)施，避免了垃圾廢物等無法妥當(dāng)處理而引起水、氣、土壤的污染，實(shí)現(xiàn)了廢棄物的安全處理、有效減量及合理再利用[1]。垃圾發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)營期間產(chǎn)生的酸性氣體、二噁英類等污染物不同程度地影響著周圍環(huán)境[2]。

1 垃圾焚燒電廠選址

由于垃圾焚燒發(fā)電廠存在二次污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，故項(xiàng)目選址時(shí)要兼顧發(fā)展和環(huán)境保護(hù)，需重點(diǎn)考慮以下幾方面的問題[3]。

a)需要符合所在地的城市管理規(guī)劃及國土整體規(guī)劃，建在離城市較遠(yuǎn)地方，禁止建在城郊結(jié)合處。

b)宜建在水系下游，禁止建在水系上游。

c)宜建在土壤水系已被嚴(yán)重污染的區(qū)域，禁止建在自然生態(tài)環(huán)境良好的區(qū)域。

d）禁止建在環(huán)境敏感區(qū)。

e）宜建在城市下風(fēng)向。

f）宜建在交通方便處，需保證有多條道路可以到達(dá)。

2 垃圾焚燒電廠環(huán)境影響和防治措施

2.1 電廠垃圾惡臭氣體的處置

城市生活垃圾在儲(chǔ)運(yùn)、卸料、取料過程中都會(huì)產(chǎn)生惡臭氣體，這些氣體的成分主要是硫化氫和氨氣，祛除這些氣體成為解決垃圾電廠廠容廠貌、工作環(huán)境的關(guān)鍵因素。

垃圾庫采用密封設(shè)計(jì)，卸料時(shí)可在卸料平臺(tái)出、入口安裝風(fēng)幕裝置；無車卸料時(shí)，保證垃圾庫密封。

由于電廠內(nèi)的垃圾都儲(chǔ)存在垃圾庫中，大量的垃圾在庫內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生大量的惡臭氣體，所以垃圾庫中的垃圾必須經(jīng)常攪動(dòng)、翻動(dòng)，減少厭氧發(fā)酵；同時(shí)垃圾庫中必須時(shí)刻保持微負(fù)壓狀態(tài)，避免惡臭氣體外溢，通過在垃圾庫頂增設(shè)引風(fēng)機(jī)，將庫內(nèi)的惡臭氣體鼓入鍋爐爐膛燃燒，保持垃圾庫的負(fù)壓狀態(tài)。

停爐期間，要求有備用電源，通過風(fēng)管和風(fēng)機(jī)能將垃圾庫內(nèi)未焚燒的臭氣送至吸附裝置過濾吸附，并噴灑植物液劑，達(dá)標(biāo)后排放。

經(jīng)過上述工藝處理，廠界污染物硫化氫和氨氣等臭氣濃度達(dá)到了《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。但是當(dāng)引風(fēng)機(jī)故障、吸臭管道破裂等均會(huì)造成的臭氣擴(kuò)散，所以在距離垃圾庫300 m范圍內(nèi)不能建設(shè)居民區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院等公共區(qū)域。

2.2 垃圾滲濾液污染防治措施

垃圾存放在垃圾庫中時(shí)，會(huì)不斷產(chǎn)生垃圾廢濾液，垃圾廢濾液具有成份復(fù)雜、污染物濃度高等特點(diǎn)，必須防止廢濾液滲漏和外排，垃圾焚燒電廠通過以下措施，收到很好效果。

a)垃圾貯庫、化糞池、滲濾液收集池、滲濾液處理站等的池壁和池底一般采用瀝青混凝土或高密度聚乙烯 HDPE（high density polyethylene）材料，加涂防腐、防水涂料進(jìn)行防滲[4]。

b)垃圾貯庫必須設(shè)滲濾層和導(dǎo)流槽，保證滲濾液與沖洗水能通過導(dǎo)流槽順利進(jìn)入滲濾液收集池。

c)滲濾液處理理論上有多種方式，在爐膛內(nèi)進(jìn)行高溫氧化具有處理工藝簡(jiǎn)單，處理效果徹底，同時(shí)不會(huì)二次污染水源等特點(diǎn)。

d)滲濾液收集池的設(shè)計(jì)應(yīng)保證有充足的容量，即使設(shè)備發(fā)生事故時(shí)也能滿足貯存要求。

2.3 氣態(tài)二噁英的污染防治措施

垃圾自身的二噁英是恒量的，二噁英主要來源于垃圾的焚燒過程。在焚燒過程中控制二噁英的產(chǎn)生源、切斷二噁英的產(chǎn)生鏈條是減少二噁英產(chǎn)生量的關(guān)鍵。

a)氯是合成二噁英的必須物質(zhì)，重金屬在二噁英合成過程中起催化作用。根據(jù)以上機(jī)理，在垃圾焚燒前，先將塑料、橡膠的含有氯的物質(zhì)分揀出來，不讓其參與燃燒，同時(shí)減少垃圾中的重金屬，從源頭阻斷二噁英的產(chǎn)生。

b)爐膛內(nèi)焚燒條件直接影響二噁英的產(chǎn)生和分解。由于二噁英在高溫下燃燒一定時(shí)間后能完全分解，故強(qiáng)化爐內(nèi)燃燒，提高焚燒技術(shù)，可有效減少二噁英的產(chǎn)生和排放。首先，溫度控制，保持爐內(nèi)高溫在千度以上，可將二噁英類和部分污染物全部分解；其次，時(shí)間控制，要求爐內(nèi)煙氣停留時(shí)間大于2 s，保證煙氣能有充足的時(shí)間進(jìn)行燃燒。最后，氧量控制，要求爐內(nèi)O2濃度大于6%，保證爐內(nèi)煙氣能充分燃燒。

c)由于二氧化硫能夠使氯氣與水發(fā)生反應(yīng)生成氯化氫氣體，從而減少氯化作用，同時(shí)二氧化硫還可以與氧化銅發(fā)生反應(yīng)，生成催化活性較小的硫酸銅，硫酸銅對(duì)二噁英生成的催化反應(yīng)弱，從而減少二噁英的生成。

d)活性炭吸附法。根據(jù)大氣污染防治手冊(cè)，活性炭吸附法能有效去除臭味、色度、二噁英等污染物。對(duì)二噁英的吸附主要是在除塵器之前或者煙囪之前設(shè)置相應(yīng)的吸附設(shè)施。

2.4 酸性氣體及重金屬類污染物防治措施

2.4.1 酸性氣體的控制

垃圾電廠垃圾焚燒爐通常摻煤配燒，這個(gè)過程伴隨著二氧化硫和氯化氫等酸性氣體產(chǎn)生，嚴(yán)重污染大氣。酸性氣體的處理主要采用半干法，即旋轉(zhuǎn)噴霧干燥系統(tǒng)，利用高效霧化器將氧化鈣配比成15%氫氧化鈣溶液，從塔頂或底部噴入塔內(nèi),煙氣與石灰漿同向或逆向流動(dòng)，充分接觸后中和。由于氣、液接觸面積很大，可以加速化學(xué)反應(yīng)的過程。該方法去除酸性氣體的效率較高，對(duì)氯化氫啟停的脫除率可達(dá)到97%以上，二氧化硫在80%以上。

2.4.2 氮氧化物的控制

氮氧化物的生成和爐膛溫度有直接關(guān)系，將焚燒爐的燃燒溫度控制在850～950℃，可控制氮氧化物濃度小于400 mg/m3。目前，國內(nèi)的脫硝技術(shù)已經(jīng)非常成熟，主要通過選擇性催化還原法 SCR（selective catalytic reduction） 或者選擇性非催化還原法SNCR（selective no-catalytic reduction） 使用氨水或尿素催化還原反應(yīng)進(jìn)行脫除，脫除率可達(dá)90%以上。

2.4.3 重金屬的控制

重金屬的處理主要是協(xié)同控制，即煙氣中的重金屬不設(shè)置專門的治理設(shè)施，而是與其他污染物質(zhì)同時(shí)在某一設(shè)施中被處理。如活性炭在吸附二噁英的同時(shí)也吸附重金屬鉛、鎘等使其從煙氣中去除；重金屬還可同煙塵一起在濾袋除塵器中被補(bǔ)集去除。若垃圾焚燒電廠采用吸附（活性炭）+除塵（布袋） 組合工藝，則煙氣中鉛/鎘、汞的去除率分別可達(dá)98%和90%[5]。除此之外，布袋除塵器煙塵的去除率可達(dá)99.9%。

2.5 灰渣的處置

2.5.1 爐渣的處置

垃圾焚燒后產(chǎn)生的爐渣，先經(jīng)除鐵器除鐵（回收含鐵物質(zhì)再利用），最后爐渣一部分送至填埋場(chǎng)填埋處理，另一部分送至爐渣綜合利用廠進(jìn)行再利用。

2.5.2 飛灰的處置

由于垃圾電廠的飛灰屬于危險(xiǎn)廢物的一種，其存放庫的設(shè)置應(yīng)符合《危險(xiǎn)廢物貯存污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》。廢活性炭與飛灰一起采用穩(wěn)定化處理系統(tǒng)處理：以水泥為穩(wěn)定化材料，配上螯合劑與水泥混合。混合充分后的物料壓成塊，送養(yǎng)護(hù)場(chǎng)地穩(wěn)定養(yǎng)護(hù)，最后將滿足浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定化物質(zhì)送衛(wèi)生填埋場(chǎng)單獨(dú)分區(qū)填埋，將符合資源化利用標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定化物質(zhì)裝入運(yùn)輸車，進(jìn)行資源再利用。

3 結(jié)束語

a)垃圾發(fā)電項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)垃圾的有效減量、無害處理、資源再利用，但其運(yùn)營過程中產(chǎn)生酸性氣體、二噁英類等污染因子對(duì)環(huán)境會(huì)造成一定影響，因此，必須采取有效措施防治二次污染。

b)垃圾發(fā)電項(xiàng)目選擇地址時(shí)遵循科學(xué)發(fā)展，合理布局和生態(tài)城市建設(shè)的原則，并充分考慮其對(duì)環(huán)境影響。

c)垃圾焚燒發(fā)電對(duì)惡臭氣體、二噁英類、酸性氣體的處理既要在運(yùn)行上調(diào)整，減少污染物的產(chǎn)生，又要在產(chǎn)生后采取有效的工藝進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后方可排放。

d)對(duì)垃圾焚燒發(fā)電滲濾液的處理不僅要保證濾池容量，還要加強(qiáng)防滲措施。

e)垃圾焚燒產(chǎn)生的爐渣和飛灰經(jīng)過各自相應(yīng)的處理后，資源化利用標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)行資源化利用，否則進(jìn)行單獨(dú)填埋。

∶

[1] 魏永軍,朱庚富.垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目主要環(huán)境問題及應(yīng)對(duì)措施 [J].電力環(huán)境保護(hù)，2008，24(3)：57-59.

[2] 張寶峰.垃圾發(fā)電的優(yōu)勢(shì)及存在問題 [J].西北電力技術(shù)，2005(3)：42-43.

[3] 汪玉林.垃圾發(fā)電技術(shù)及工程實(shí)例 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003：35-37.

[4] 曾慕成，張雄文.國外二噁英污染及其控制 [J].工業(yè)安全與環(huán)保，2002，28(9)：13-16.

[5] 王韶林.日本垃圾焚燒灰處理現(xiàn)狀 [J].環(huán)境科學(xué)動(dòng)態(tài)，1995(01)：26-27.

Treatment of Environmental Problems Caused by Waste Incineration Power Plants

XU Wenjun1,HU Junfeng2
（1.Taiyuan Tongzhou Energy Co.,Ltd.,Taiyuan,Shanxi030045,China;2.Shanxi Qiguang Power Generation Co.,Ltd.,Jinzhong,Shanxi031300,China）

Waste incineration power plants should maximize environmental benefits and must take effective measures to prevent and control pollution caused by waste incineration.This paper first analyzes the requirements on the site selection of waste incineration power plants,then analyzes the pollution sources of waste incineration system.In viewof secondary pollutants produced by incineration projects(including gas,liquid and solid),the impact of waste incineration power plants on environment is analyzed and control measures are put forward.Finally,some suggestions are put forward on the construction and operation ofwaste incineration projects.

garbage incineration power plant;site selection;pollution sources

X705

A

1671-0320（2017）06-0056-03

2017-08-07，

2017-10-20

許文君（1973），男，內(nèi)蒙古呼和浩特和林格爾人，1997年畢業(yè)于北京電力高等?？茖W(xué)校電氣系統(tǒng)自動(dòng)化專業(yè)，工程師，從事垃圾焚燒發(fā)電廠運(yùn)營管理等方面的工作；

胡俊峰（1972），男，陜西榆林人，1997年畢業(yè)于北京電力高等?？茖W(xué)校熱能動(dòng)力工程系，工程師，從事電廠檢修、運(yùn)行、維護(hù)等工作。