生活垃圾焚燒發(fā)電污染控制技術(shù)探究

朱福剛

（光大綠色環(huán)保技術(shù)服務(wù)（江蘇）有限公司，江蘇 南京 210000）

1 生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的原理和工藝

生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)是一種將垃圾轉(zhuǎn)化為能源的處理方式，其原理和工藝主要包括垃圾預(yù)處理、燃燒過(guò)程和能源回收。

（1）垃圾預(yù)處理：在生活垃圾焚燒發(fā)電前，需要對(duì)垃圾進(jìn)行預(yù)處理，以提高焚燒效率和降低污染物排放。預(yù)處理包括垃圾的分類、分揀、破碎和干燥等步驟，以去除可回收物、有害物質(zhì)和濕度較高的部分。這有助于提高燃燒效率，減少?gòu)U氣和廢渣的產(chǎn)生。

（2）燃燒過(guò)程：垃圾焚燒發(fā)電的核心是燃燒過(guò)程，其中垃圾被送入焚燒爐進(jìn)行燃燒。燃燒過(guò)程主要分為三個(gè)階段：干燥和加熱階段、燃燒和氧化階段，以及殘?jiān)紵蜏囟瓤刂齐A段。在這些階段中，垃圾中的有機(jī)物質(zhì)被氧化分解，并釋放出熱能。

（3）能源回收：在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的熱能可以被回收利用，用于發(fā)電或供熱。煙氣中的熱能通過(guò)鍋爐中的換熱器傳遞給水，產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。同時(shí)，也可以利用余熱進(jìn)行供熱，如供給周邊居民區(qū)或工業(yè)區(qū)。

值得注意的是，生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)需要嚴(yán)格控制燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣和廢渣的排放，以減少對(duì)環(huán)境和人類健康的影響。因此，配備適當(dāng)?shù)膹U氣凈化設(shè)備和廢渣處理系統(tǒng)是必要的，以降低污染物的排放濃度和量。這些包括煙氣凈化器、除塵器、脫硫裝置和脫氮裝置等，以及廢渣的固化、填埋或資源化利用等處理方法。通過(guò)生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)垃圾的減量化、資源化和能源化，同時(shí)也能有效控制污染物的排放，為可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)。

2 生活垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中的污染物排放特征

2.1 廢氣排放特征和污染物組成

生活垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣具有特定的排放特征和污染物組成。廢氣排放特征和污染物組成的具體情況會(huì)受到垃圾的組成、燃燒條件、廢氣處理設(shè)備等因素的影響。以下是一些常見(jiàn)的廢氣排放特征和污染物組成。

（1）廢氣排放特征。溫度：廢氣排放溫度通常較高，取決于焚燒爐內(nèi)的燃燒溫度和爐內(nèi)氣流情況。流速：廢氣流速較大，與焚燒爐的設(shè)計(jì)和操作參數(shù)有關(guān)。氣體濃度：廢氣中的污染物濃度較高，需要進(jìn)行處理以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。

（2）主要污染物組成。

氮氧化物（NOx）：主要是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），在高溫條件下形成，對(duì)大氣環(huán)境和人體健康有害。

二氧化硫（SO2）：由燃燒過(guò)程中的硫含量較高的物質(zhì)產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境和人體呼吸系統(tǒng)有害。

顆粒物（PM）：包括懸浮顆粒物和細(xì)顆粒物，由燃燒過(guò)程中的固體顆粒物和液滴形成，對(duì)空氣質(zhì)量和健康有影響。

重金屬：如汞、鉛、鎘等，主要來(lái)自垃圾中的電子廢棄物和其他含有重金屬的物質(zhì)。

有機(jī)物：包括多環(huán)芳烴（PAHs）、二噁英和呋喃等，由垃圾中的有機(jī)物質(zhì)燃燒產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境和人體健康有潛在風(fēng)險(xiǎn)。

酸性氣體：如氯化氫（HCl）和氰化氫（HCN），來(lái)自垃圾中的氯化物和氰化物等物質(zhì)。

這些廢氣污染物對(duì)環(huán)境和人體健康都具有潛在的危害。因此，在生活垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中，需要采取適當(dāng)?shù)膹U氣凈化技術(shù)，如煙氣凈化器、脫硫裝置、脫氮裝置和顆粒物捕集器等，以降低污染物的排放濃度和量，保護(hù)環(huán)境和人類健康。

2.2 廢渣排放特征和污染物組成

生活垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣具有特定的排放特征和污染物組成。廢渣排放特征和污染物組成的具體情況會(huì)受到垃圾的組成、燃燒條件、廢渣處理設(shè)備等因素的影響。以下是一些常見(jiàn)的廢渣排放特征和污染物組成。

（1）廢渣排放特征。物理性質(zhì)：廢渣通常為固體或半固體物質(zhì)，具有一定的濕度和粘稠度。排放量：廢渣的排放量取決于垃圾的含水率、燃燒效率和焚燒設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)。

（2）主要污染物組成。

灰渣：主要由垃圾中的無(wú)機(jī)物質(zhì)在燃燒過(guò)程中生成?；以ǔ０ɑ以自惋w灰兩部分。

重金屬：如鉛、鎘、汞等，來(lái)自垃圾中的電子廢棄物和其他含有重金屬的物質(zhì)。

有機(jī)物：包括多環(huán)芳烴（PAHs）、二噁英和呋喃等，由垃圾中的有機(jī)物質(zhì)燃燒產(chǎn)生。

鹽類：如氯化物和硫酸鹽等，來(lái)自垃圾中的含鹽物質(zhì)和硫含量較高的物質(zhì)。

廢渣的污染物組成可能對(duì)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生一定的影響。因此，在生活垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中，需要采取適當(dāng)?shù)膹U渣處理技術(shù)，如固化、填埋、資源化利用等方法，以減少污染物的釋放和排放，降低對(duì)環(huán)境的影響。此外，廢渣的處理和處置需要遵守相關(guān)的環(huán)境法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，確保廢渣的安全處理和環(huán)境友好。廢渣的處置應(yīng)考慮到廢渣的穩(wěn)定性、可持續(xù)性和經(jīng)濟(jì)性等因素，以實(shí)現(xiàn)廢渣的最佳管理和資源化利用。

2.3 環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

生活垃圾焚燒發(fā)電是一種常見(jiàn)的廢物處理方式，它可以將垃圾燃燒轉(zhuǎn)化為能源。然而，焚燒過(guò)程中可能存在一些環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)，需要進(jìn)行評(píng)估和管理。環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面，焚燒過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣和廢渣。廢氣中含有二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、重金屬等有害物質(zhì)，如果排放不當(dāng)，可能對(duì)大氣質(zhì)量和氣候變化產(chǎn)生負(fù)面影響。廢渣中的重金屬和有機(jī)物質(zhì)也可能對(duì)土壤和水體造成污染。健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面，焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣中的有害物質(zhì)，如顆粒物、二噁英等，可能對(duì)周圍居民的健康產(chǎn)生不良影響。長(zhǎng)期暴露于這些有害物質(zhì)可能導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾病、癌癥和心血管疾病等健康問(wèn)題。為了評(píng)估和管理這些環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)，需要進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)和控制措施。這包括合理設(shè)計(jì)和操作焚燒設(shè)施，使用先進(jìn)的廢氣處理技術(shù)，監(jiān)測(cè)廢氣和廢渣中的有害物質(zhì)排放水平，確保符合相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)。此外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)周圍環(huán)境和居民健康的監(jiān)測(cè)，及時(shí)采取必要的措施保護(hù)環(huán)境和人民健康?？傊?，生活垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中存在環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)，但通過(guò)科學(xué)的評(píng)估和管理措施，可以最大程度地減少這些風(fēng)險(xiǎn)，確保焚燒過(guò)程對(duì)環(huán)境和人民健康的影響得到控制。

3 生活垃圾焚燒發(fā)電污染控制技術(shù)

3.1 半干法循環(huán)流化吸收塔的應(yīng)用

半干法循環(huán)流化吸收塔是一種常用的生活垃圾焚燒發(fā)電污染控制技術(shù)，它主要用于減少?gòu)U氣中的酸性氣體（如二氧化硫）和重金屬等有害物質(zhì)的排放。半干法循環(huán)流化吸收塔的工作原理是將廢氣通過(guò)噴淋液體，使廢氣中的污染物與液體接觸并吸收。下面是該技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)。

（1）噴淋系統(tǒng)：半干法循環(huán)流化吸收塔通過(guò)噴淋系統(tǒng)將液體噴霧到廢氣中。噴淋液體通常是一種堿性溶液，如氫氧化鈉或氫氧化鈣溶液。噴淋系統(tǒng)通常包括噴嘴、噴淋管道和循環(huán)泵等組件。

（2）吸收過(guò)程：廢氣通過(guò)噴淋系統(tǒng)后，與噴淋液體接觸，污染物會(huì)被液體吸收。酸性氣體（如二氧化硫）會(huì)與堿性溶液中的堿性成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽類。重金屬等有害物質(zhì)則通過(guò)物理吸附或化學(xué)吸附的方式被吸附在液體中。

（3）循環(huán)系統(tǒng)：吸收塔中的噴淋液體通過(guò)循環(huán)泵進(jìn)行循環(huán)，以保持吸收效果。循環(huán)液體會(huì)定期或連續(xù)地進(jìn)行補(bǔ)充和排放，以控制液體中污染物的濃度。

（4）除塵系統(tǒng)：半干法循環(huán)流化吸收塔通常與除塵系統(tǒng)結(jié)合使用，以進(jìn)一步減少?gòu)U氣中的顆粒物排放。除塵系統(tǒng)可以采用電除塵器、布袋除塵器等設(shè)備。

半干法循環(huán)流化吸收塔具有操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，然而，該技術(shù)也存在一些限制，如對(duì)噴淋液體的處理和排放、設(shè)備的占地面積較大等。總的來(lái)說(shuō)，半干法循環(huán)流化吸收塔是一種可行的生活垃圾焚燒發(fā)電污染控制技術(shù)，可以有效減少?gòu)U氣中的酸性氣體和重金屬等有害物質(zhì)的排放，從而保護(hù)環(huán)境和人民健康。

3.2 煙氣凈化技術(shù)的應(yīng)用

生活垃圾焚燒發(fā)電是一種常見(jiàn)的廢物處理方式，但焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣，其中包含有害物質(zhì)。為了減少?gòu)U氣對(duì)環(huán)境和健康的影響，需要采用煙氣凈化技術(shù)進(jìn)行污染控制。以下是生活垃圾焚燒發(fā)電中常見(jiàn)的煙氣凈化技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)。

（1）除塵技術(shù)：焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的顆粒物，通過(guò)采用除塵技術(shù)可以有效去除顆粒物。常見(jiàn)的除塵技術(shù)包括電除塵器、布袋除塵器等。這些技術(shù)通過(guò)靜電作用或過(guò)濾原理，將顆粒物從廢氣中分離出來(lái)。

（2）脫硫技術(shù)：焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣中可能含有二氧化硫等酸性氣體，通過(guò)脫硫技術(shù)可以將其去除。常見(jiàn)的脫硫技術(shù)包括濕法脫硫和干法脫硫。濕法脫硫利用吸收劑與廢氣中的酸性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成相應(yīng)的鹽類，從而去除酸性氣體。干法脫硫則通過(guò)吸附或化學(xué)反應(yīng)將酸性氣體去除。

（3）脫氮技術(shù)：廢氣中的氮氧化物是焚燒過(guò)程中的另一個(gè)重要污染物，通過(guò)脫氮技術(shù)可以將其去除。常見(jiàn)的脫氮技術(shù)包括選擇性催化還原（SCR）和選擇性非催化還原（SNCR）。SCR利用催化劑催化氮氧化物與還原劑發(fā)生反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退?。SNCR則通過(guò)非催化反應(yīng)將氮氧化物還原為氮?dú)狻?/p>

（4）除臭技術(shù)：焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些有機(jī)物質(zhì)，可能引起異味問(wèn)題。除臭技術(shù)可以通過(guò)物理吸附、化學(xué)反應(yīng)或生物處理等方式去除異味物質(zhì)。常見(jiàn)的除臭技術(shù)包括活性炭吸附、氧化還原法、生物濾床等。

總而言之，生活垃圾焚燒發(fā)電污染控制技術(shù)中的煙氣凈化技術(shù)包括除塵技術(shù)、脫硫技術(shù)、脫氮技術(shù)和除臭技術(shù)。通過(guò)采用這些技術(shù)，可以有效去除廢氣中的顆粒物、酸性氣體、氮氧化物和異味物質(zhì)，減少對(duì)環(huán)境和人類健康的影響。

3.3 基于物理吸附技術(shù)的應(yīng)用概述

生活垃圾焚燒發(fā)電是一種常見(jiàn)的廢物處理方式，焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生廢氣，其中包含有害物質(zhì)。為了減少?gòu)U氣對(duì)環(huán)境和健康的影響，可以采用基于物理吸附技術(shù)的污染控制方法。以下是生活垃圾焚燒發(fā)電中常見(jiàn)的基于物理吸附技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)。

（1）活性炭吸附：活性炭是一種具有高度孔隙結(jié)構(gòu)的材料，具有很強(qiáng)的吸附能力。在焚燒過(guò)程中，廢氣中的有機(jī)物質(zhì)和異味物質(zhì)可以通過(guò)活性炭吸附技術(shù)去除。廢氣經(jīng)過(guò)活性炭層時(shí)，有機(jī)物質(zhì)和異味物質(zhì)會(huì)被活性炭表面的孔隙吸附，從而實(shí)現(xiàn)凈化效果。

（2）分子篩吸附：分子篩是一種具有特定孔徑的材料，可以選擇性地吸附特定分子。在焚燒過(guò)程中，廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)（VOCs）可以通過(guò)分子篩吸附技術(shù)去除。分子篩通過(guò)其孔隙結(jié)構(gòu)，能夠選擇性地吸附VOCs，從而凈化廢氣。

（3）冷凝吸附：冷凝吸附技術(shù)利用廢氣中的水分和有機(jī)物質(zhì)的不同冷凝點(diǎn)，通過(guò)降低廢氣溫度使有機(jī)物質(zhì)冷凝，從而實(shí)現(xiàn)去除。冷凝吸附技術(shù)適用于廢氣中含有高濃度的揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)。

總而言之，這些基于物理吸附技術(shù)的方法具有操作簡(jiǎn)單、效果穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，然而，需要注意的是，吸附劑的選擇和管理是關(guān)鍵，吸附劑的飽和度和再生過(guò)程都需要進(jìn)行合理控制。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，生活垃圾焚燒發(fā)電是一種重要的廢物處理方式，但其過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣和廢渣可能對(duì)環(huán)境和健康造成潛在風(fēng)險(xiǎn)，因此，研究和應(yīng)用污染控制技術(shù)至關(guān)重要。通過(guò)對(duì)生活垃圾焚燒發(fā)電污染控制技術(shù)的研究，可以有效減少?gòu)U氣中的有害物質(zhì)排放，保護(hù)環(huán)境和人類健康。煙氣凈化技術(shù)，如除塵技術(shù)、脫硫技術(shù)、脫氮技術(shù)和除臭技術(shù)，可以在焚燒過(guò)程中去除顆粒物、酸性氣體、氮氧化物和異味物質(zhì)。此外，基于物理吸附技術(shù)，如活性炭吸附和分子篩吸附，也可以有效去除有機(jī)物質(zhì)和異味物質(zhì)。然而，需要注意的是，污染控制技術(shù)的選擇和應(yīng)用應(yīng)考慮實(shí)際情況和成本效益，同時(shí)，監(jiān)測(cè)和管理廢氣和廢渣的排放也是重要的環(huán)節(jié)，以確保符合相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)要求。在未來(lái)的研究中，還需進(jìn)一步探索和改進(jìn)污染控制技術(shù)，提高其效率和可持續(xù)性，同時(shí)也需要加強(qiáng)對(duì)廢氣和廢渣的監(jiān)測(cè)和評(píng)估，以及對(duì)周圍環(huán)境和居民健康的監(jiān)護(hù)。通過(guò)持續(xù)的研究和創(chuàng)新，可以不斷改進(jìn)生活垃圾焚燒發(fā)電污染控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廢物資源化利用和環(huán)境保護(hù)的雙重目標(biāo)，這將為可持續(xù)發(fā)展提供重要支持。