垃圾焚燒發(fā)電過程污染物排放控制

周曉曼，王澤鑫

（1.中國航空規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司，北京 100085；2.中國石油北京油氣調(diào)控中心，北京 100007）

城市垃圾處理是城市建設(shè)與發(fā)展中較為重要的部分，一是治理城市環(huán)境，二是構(gòu)建文明良好的城市生活。當前，主要采用焚燒發(fā)電的方式對垃圾進行處理，不僅可以降低污染，而且可以供給部分資源。垃圾焚燒發(fā)電過程復雜，其間會產(chǎn)生一些污染物，需要對污染物進行針對性的控制[1]。因此，加強對垃圾焚燒發(fā)電污染物排放的控制，可以實現(xiàn)對垃圾的最大化處理，取得更好的效果。

1 垃圾焚燒發(fā)電污染物構(gòu)成

垃圾焚燒是一個復雜的化學反應(yīng)過程，也是城市生活垃圾處理的有效方式。垃圾焚燒處理，所造成的損害與影響是比較小的，而且可以進行電力資源供給，實現(xiàn)對廢物資源的合理應(yīng)用，降低電力生產(chǎn)成本，為社會生活與生產(chǎn)提供更好的條件。但是，在垃圾焚燒處理的過程中，會伴隨大量的氣體、固體污染物的產(chǎn)生，在一定程度上給生態(tài)環(huán)境帶來很大的破壞。

2 國內(nèi)外垃圾焚燒處理技術(shù)現(xiàn)狀

在城市化建設(shè)進程的推動下，城市人口逐漸增多，相應(yīng)的生活垃圾也越來越多，給垃圾處理帶來了很大的壓力。焚燒是一種化學反應(yīng)，通過熱處理對垃圾進行分解，從而降低垃圾的污染。在當前的發(fā)展中，生活垃圾處理問題日益突出，各國對焚燒處理進行了廣泛的應(yīng)用。英國最早采用垃圾焚燒方式，是垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)源地。

隨著生活垃圾產(chǎn)生量的增加，垃圾焚燒處理技術(shù)逐漸成為一項重要技術(shù)，而且垃圾處理的操作方式也更為規(guī)范。深圳是我國最早建設(shè)垃圾焚燒處理廠的城市，開啟了我國垃圾焚燒處理的先河。垃圾焚燒處理具有很大的優(yōu)勢，實現(xiàn)了對垃圾的深度處理，相應(yīng)的污染影響也不高。在具體的應(yīng)用實踐中，垃圾焚燒處理技術(shù)引起了我國很大的關(guān)注和重視。在不斷的實踐中，各城市逐漸擴大了垃圾焚燒處理廠的規(guī)模，積累豐富的經(jīng)驗，對垃圾焚燒處理技術(shù)進行優(yōu)化，對焚燒發(fā)電過程中產(chǎn)生的污染物進行有效的控制。

3 垃圾焚燒發(fā)電過程污染物排放影響因素

3.1 垃圾性質(zhì)

垃圾焚燒發(fā)電過程污染物的產(chǎn)生受很多方面的影響，尤其是垃圾性質(zhì)。在垃圾處理的過程中，原有的垃圾中就有相應(yīng)的污染物質(zhì)，污染物質(zhì)會隨著垃圾焚燒進行排放。在生活垃圾處理中，含水率和灰分含量較高的垃圾難以進行完全燃燒，會產(chǎn)生一些不完全燃燒物質(zhì)，進而經(jīng)過進一步的化學反應(yīng)形成二噁英。一些熱值較高、顆粒相對較小的生活垃圾焚燒效果比較好，但是顆粒大小有著明確的界限，需要進行嚴格的控制[2]。

3.2 垃圾運動速度

垃圾在焚燒爐內(nèi)的運動速度與焚燒效果有著很大的聯(lián)系。垃圾的運動速度不協(xié)調(diào)，可能會導致燃燒不充分，或者燃燒過度引起重金屬的氣化揮發(fā)。垃圾運動速度對焚燒溫度也有著一定的影響，從而導致焚燒溫度達不到標準。

3.3 垃圾焚燒處理量

在垃圾焚燒處理過程中，焚燒爐有著具體的大小劃分，對于相應(yīng)的垃圾焚燒處理量也有著嚴格的規(guī)范。大型爐對于垃圾的焚燒處理效果比較好，污染物中二噁英的含量也較少。因此，在垃圾焚燒處理的過程中，可以對垃圾進行集中，采用大型焚燒爐進行處理，降低污染物的排放，同時也減少污染物排放的控制操作。

3.4 爐膛溫度

垃圾焚燒處理是一個熱反應(yīng)的過程，爐膛溫度對于垃圾焚燒處理的效果有著很大的影響。焚燒爐內(nèi)的溫度不高，會使得垃圾焚燒處理的力度不夠，不僅難以對垃圾進行處理，還會產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)[3]。焚燒爐內(nèi)的溫度過高，一些有毒物質(zhì)會在高溫的條件下?lián)]發(fā)，有毒物質(zhì)排放到大氣中會帶來更為嚴重的問題，威脅人們的生命健康安全。焚燒爐中的溫度需要進行嚴格的控制，不能隨便調(diào)整。

3.5 堿性吸附劑

堿性吸附劑可以與酸性物質(zhì)或氣體進行中和反應(yīng)?；瘜W反應(yīng)貫穿于垃圾焚燒與污染物排放的整個過程，可以對污染物進行催化或中和，實現(xiàn)對酸性污染物的有效處理。在垃圾焚燒的過程中，要根據(jù)垃圾焚燒處理污染物的含量來選擇堿性吸附劑，提高污染物的處理效果。在具體的處理操作中，要對堿性吸附劑的用量進行嚴格的控制，提高污染物處理的效果。對于堿性吸附劑，還需要采用合理的處理技術(shù)，與污染物處理的要求相適應(yīng)。

4 垃圾焚燒發(fā)電過程污染物排放控制方法

4.1 垃圾焚燒發(fā)電過程二噁英排放控制方法

在垃圾焚燒的過程中，氯物質(zhì)含量與二噁英的生成率有著一定的關(guān)系，一般為正比關(guān)系。因此，人們可以通過降低垃圾中氯元素的含量來對二噁英進行控制。垃圾材料中含有氯元素，通過化學反應(yīng)會形成氯化物，對生態(tài)環(huán)境造成很大的影響。大量含氯元素的材料來源于工業(yè)生產(chǎn)廢料，在垃圾的回收階段，可以對生活垃圾與生產(chǎn)垃圾進行劃分，對生產(chǎn)垃圾進行單獨處理。生產(chǎn)垃圾的焚燒處理，也需要注意其中的含氯物質(zhì)。

垃圾焚燒是一個熱處理的過程，利用較高的熱量對垃圾物質(zhì)進行破壞。因此，垃圾焚燒爐也是垃圾焚燒處理效果的影響因素之一。對于二噁英污染物的控制可以從焚燒爐內(nèi)入手，對爐膛結(jié)構(gòu)進行改善，對焚燒技術(shù)進行優(yōu)化。

垃圾焚燒污染物是經(jīng)過化學反應(yīng)產(chǎn)生的，人們可以通過化學反應(yīng)對污染物的排放進行控制。在實踐研究中，硫及硫化物、氮化物、堿性化合物都可以與生成的二噁英反應(yīng)，從而抑制二噁英的產(chǎn)生。在垃圾焚燒的過程中，可以在焚燒爐中加入相應(yīng)的物質(zhì)，以取得更好的垃圾處理效果。垃圾焚燒處理還可以對爐膛燃燒溫度進行控制，溫度為850～950℃時可以抑制不完全燃燒產(chǎn)物的產(chǎn)生，進而降低有害污染物的生成。

垃圾焚燒污染物控制，可以從排放過程入手。在具體的排放過程中，人們可以運用尾部煙氣凈化技術(shù)，對排放的污染物進行控制處理。首先，需要對煙氣中的酸性氣體進行處理，降低鹽酸等氣體含量，避免排放的氣體與水結(jié)合而形成酸雨。

4.2 污染物控制方法

城市垃圾大體分為生活垃圾與生產(chǎn)垃圾，根據(jù)垃圾材料的不同，其還有具體的劃分。重金屬、酸性氣體、顆粒物和二噁英等都是污染物的主要成分，也是污染物排放控制的重點內(nèi)容。對于二噁英污染物的控制，人們可以從氯源、焚燒爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)、焚燒爐外部條件等方面進行，利用先進的技術(shù)手段實現(xiàn)綜合處理。重金屬與顆粒物的處理方式是比較簡單的，可以利用吸附、除塵等方式降低污染破壞。酸性氣體的處理有一定的難度，分為干法、半干法、濕法。

酸性氣體的處理可以利用酸堿中和的化學性質(zhì)。酸性氣體是通過煙道進行排放的，通過壓縮空氣產(chǎn)生一定的壓力，堿性粉末在氣體壓力下會被噴入煙道中。酸性氣體與堿性粉末會發(fā)生化學反應(yīng)，酸堿中和產(chǎn)生水。干法洗氣法的酸性氣體處理裝置較為簡單，處理操作也比較容易。

半干式洗氣法主要利用熟石灰漿的揮發(fā)性，實現(xiàn)對酸性氣體的充分處理。石灰漿是用氧化鈣制作的，相較于堿性粉末，石灰漿對于酸性氣體的綜合效果更好。石灰漿的接觸面積較大，可以對大量的酸性氣體進行中和。

濕式洗氣法的應(yīng)用比較復雜，需要建造填料吸收塔為化學反應(yīng)提供平臺。濕式洗氣法利用堿性溶液以對流的方式增強酸性氣體的綜合率。堿性溶液對流對酸性氣體進行處理，實現(xiàn)了對酸性氣體的反復中和，其處理效果更好。

在垃圾焚燒的過程中，會產(chǎn)生氮化物氣體，其不僅有刺激性氣味，還具有一定毒性。對于氮化物氣體的處理，人們可以通過控制燃燒條件對反應(yīng)程度進行調(diào)控，在燃燒過程中要提供充足的氧氣，避免產(chǎn)生不完全燃燒物。氮化物氣體的處理，還可以利用觸媒脫氮法和無觸媒脫氮法，添加活性炭進行處理，將污染物轉(zhuǎn)化為無污染物，實現(xiàn)對污染物的有效控制。

5 結(jié)語

隨著城市化的不斷推進與社會的不斷發(fā)展，人們對垃圾焚燒發(fā)電過程污染物排放控制提出了更高的要求。垃圾焚燒發(fā)電廠應(yīng)針對影響垃圾焚燒處理效果的因素，有效運用污染物排放控制技術(shù)，從各個方面提升垃圾焚燒的處理水平。此外，化學反應(yīng)貫穿于垃圾焚燒處理始末，人們可以利用化學反應(yīng)特性對污染物進行處理，實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

1 郭 建，李永華，陳鴻偉，等.垃圾電廠鍋爐重金屬的遷移及控制[J].鍋爐技術(shù)，2007，（4）：76-80.

2 范 佳.垃圾焚燒發(fā)電過程污染物排放控制方法[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2017，（5）：79-80.

3 甘傳浩.垃圾焚燒發(fā)電過程中污染物排放控制策略研究[J].低碳世界，2017，（35）：11.