1、垃圾焚烧发电厂环境问题应对措施 许文君 胡俊峰 太原市同舟能源有限公司 山西启光发电有限公司 摘 要： 为了最大限度地发挥垃圾焚烧发电厂的环境效益, 必须采取切实可行的措施防 治垃圾焚烧项目污染环境, 分析了垃圾焚烧电厂的厂址选择要求, 以及垃圾焚 烧系统的污染源, 针对项目产生的二次污染物 (包括气、液、固体3 大类) , 提 出了垃圾焚烧电厂对环境影响的防治措施, 并给出了垃圾焚烧项目的建设和运 行建议。 关键词： 垃圾焚烧发电; 选址; 污染源; 作者简介：许文君 (1973) , 男, 内蒙古呼和浩特和林格尔人, 1997 年毕业于 北京电力高等专科学校电气系统自动化专业, 工程师,
2、从事垃圾焚烧发电厂运 营管理等方面的工作; 作者简介：胡俊峰 (1972) , 男, 陕西榆林人, 1997年毕业于北京电力高等专 科学校热能动力工程系, 工程师, 从事电厂检修、运行、维护等工作。 Treatment of Environmental Problems Caused by Waste Incineration Power Plants XU Wenjun HU Junfeng Taiyuan Tongzhou Energy Co., Ltd.; Shanxi Qiguang Power Generation Co., Ltd.; Abstract： Waste inciner
3、ation 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 i
4、ncineration system.In view of 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 ope
5、ration of waste incineration projects. Keyword： garbage incineration power plant; site selection; pollution sources; 0 引言 为了响应国家“积极发展新能源, 提高生活垃圾处理能力, 无害化垃圾处理率 达到80%”的号召, 太原市积极建设垃圾焚烧发电项目。通过项目实施, 避免了 垃圾废物等无法妥当处理而引起水、 气、 土壤的污染, 实现了废弃物的安全处理、 有效减量及合理再利用1。垃圾发电项目运营期间产生的酸性气体、二噁英类 等污染物不同程度地影响着周围环境2。 1 垃圾焚烧电厂
6、选址 由于垃圾焚烧发电厂存在二次污染环境的风险, 故项目选址时要兼顾发展和环 境保护, 需重点考虑以下几方面的问题3。 a) 需要符合所在地的城市管理规划及国土整体规划, 建在离城市较远地方, 禁 止建在城郊结合处。 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严重污染的区域, 禁止建在自然生态环境良好的区域。 d) 禁止建在环境敏感区。 e) 宜建在城市下风向。 f) 宜建在交通方便处, 需保证有多条道路可以到达。 2 垃圾焚烧电厂环境影响和防治措施 2.1 电厂垃圾恶臭气体的处置 城市生活垃圾在储运、卸料、取料过程中都会产生恶臭气体, 这些气体的成分主 要是硫化氢和
7、氨气, 祛除这些气体成为解决垃圾电厂厂容厂貌、 工作环境的关键 因素。 垃圾库采用密封设计, 卸料时可在卸料平台出、 入口安装风幕装置;无车卸料时, 保证垃圾库密封。 由于电厂内的垃圾都储存在垃圾库中, 大量的垃圾在库内进行厌氧发酵, 产生 大量的恶臭气体, 所以垃圾库中的垃圾必须经常搅动、翻动, 减少厌氧发酵;同 时垃圾库中必须时刻保持微负压状态, 避免恶臭气体外溢, 通过在垃圾库顶增 设引风机, 将库内的恶臭气体鼓入锅炉炉膛燃烧, 保持垃圾库的负压状态。 停炉期间, 要求有备用电源, 通过风管和风机能将垃圾库内未焚烧的臭气送至 吸附装置过滤吸附, 并喷洒植物液剂, 达标后排放。 经过上述工
8、艺处理, 厂界污染物硫化氢和氨气等臭气浓度达到了 恶臭污染物排 放标准的要求。但是当引风机故障、吸臭管道破裂等均会造成的臭气扩散, 所 以在距离垃圾库300 m 范围内不能建设居民区、学校、医院等公共区域。 2.2 垃圾渗滤液污染防治措施 垃圾存放在垃圾库中时, 会不断产生垃圾废滤液, 垃圾废滤液具有成份复杂、 污 染物浓度高等特点, 必须防止废滤液渗漏和外排, 垃圾焚烧电厂通过以下措施, 收到很好效果。 a) 垃圾贮库、化粪池、渗滤液收集池、渗滤液处理站等的池壁和池底一般采用 沥青混凝土或高密度聚乙烯 HDPE (high density polyethylene) 材料, 加涂防 腐、防水
9、涂料进行防渗4。 b) 垃圾贮库必须设渗滤层和导流槽, 保证渗滤液与冲洗水能通过导流槽顺利进 入渗滤液收集池。 c) 渗滤液处理理论上有多种方式, 在炉膛内进行高温氧化具有处理工艺简单, 处理效果彻底, 同时不会二次污染水源等特点。 d) 渗滤液收集池的设计应保证有充足的容量, 即使设备发生事故时也能满足贮 存要求。 2.3 气态二噁英的污染防治措施 垃圾自身的二噁英是恒量的, 二噁英主要来源于垃圾的焚烧过程。 在焚烧过程中 控制二噁英的产生源、切断二噁英的产生链条是减少二噁英产生量的关键。 a) 氯是合成二噁英的必须物质, 重金属在二噁英合成过程中起催化作用。根据 以上机理, 在垃圾焚烧前,
10、 先将塑料、 橡胶的含有氯的物质分拣出来, 不让其参 与燃烧, 同时减少垃圾中的重金属, 从源头阻断二噁英的产生。 b) 炉膛内焚烧条件直接影响二噁英的产生和分解。由于二噁英在高温下燃烧一 定时间后能完全分解, 故强化炉内燃烧, 提高焚烧技术, 可有效减少二噁英的 产生和排放。 首先, 温度控制, 保持炉内高温在千度以上, 可将二噁英类和部分 污染物全部分解;其次, 时间控制, 要求炉内烟气停留时间大于 2 s, 保证烟气 能有充足的时间进行燃烧。最后, 氧量控制, 要求炉内O2浓度大于 6%, 保证炉 内烟气能充分燃烧。 c) 由于二氧化硫能够使氯气与水发生反应生成氯化氢气体, 从而减少氯化
11、作用, 同时二氧化硫还可以与氧化铜发生反应, 生成催化活性较小的硫酸铜, 硫酸铜 对二噁英生成的催化反应弱, 从而减少二噁英的生成。 d) 活性炭吸附法。根据大气污染防治手册, 活性炭吸附法能有效去除臭味、色 度、二噁英等污染物。对二噁英的吸附主要是在除尘器之前或者烟囱之前设置相 应的吸附设施。 2.4 酸性气体及重金属类污染物防治措施 2.4.1 酸性气体的控制 垃圾电厂垃圾焚烧炉通常掺煤配烧, 这个过程伴随着二氧化硫和氯化氢等酸性 气体产生, 严重污染大气。 酸性气体的处理主要采用半干法, 即旋转喷雾干燥系 统, 利用高效雾化器将氧化钙配比成 15%氢氧化钙溶液, 从塔顶或底部喷入塔 内,
12、 烟气与石灰浆同向或逆向流动, 充分接触后中和。 由于气、 液接触面积很大, 可以加速化学反应的过程。 该方法去除酸性气体的效率较高, 对氯化氢启停的脱 除率可达到97%以上, 二氧化硫在80%以上。 2.4.2 氮氧化物的控制 氮氧化物的生成和炉膛温度有直接关系, 将焚烧炉的燃烧温度控制在 850950, 可控制氮氧化物浓度小于 400 mg/m。目前, 国内的脱硝技术已经非 常成熟, 主要通过选择性催化还原法 SCR (selective catalytic reduction) 或 者选择性非催化还原法 SNCR (selective no-catalytic reduction) 使用
13、氨水 或尿素催化还原反应进行脱除, 脱除率可达 90%以上。 2.4.3 重金属的控制 重金属的处理主要是协同控制, 即烟气中的重金属不设置专门的治理设施, 而 是与其他污染物质同时在某一设施中被处理。 如活性炭在吸附二噁英的同时也吸 附重金属铅、镉等使其从烟气中去除;重金属还可同烟尘一起在滤袋除尘器中被 补集去除。若垃圾焚烧电厂采用吸附 (活性炭) +除尘 (布袋) 组合工艺, 则烟气中铅/镉、汞的去除率分别可达 98%和90%5。除此之外, 布袋除尘器烟尘的 去除率可达99.9%。 2.5 灰渣的处置 2.5.1 炉渣的处置 垃圾焚烧后产生的炉渣, 先经除铁器除铁 (回收含铁物质再利用)
14、, 最后炉渣 一部分送至填埋场填埋处理, 另一部分送至炉渣综合利用厂进行再利用。 2.5.2 飞灰的处置 由于垃圾电厂的飞灰属于危险废物的一种, 其存放库的设置应符合 危险废物贮 存污染物控制标准。废活性炭与飞灰一起采用稳定化处理系统处理:以水泥为 稳定化材料, 配上螯合剂与水泥混合。 混合充分后的物料压成块, 送养护场地稳 定养护, 最后将满足浸出毒性标准的稳定化物质送卫生填埋场单独分区填埋, 将符合资源化利用标准的稳定化物质装入运输车, 进行资源再利用。 3 结束语 a) 垃圾发电项目实现垃圾的有效减量、无害处理、资源再利用, 但其运营过程 中产生酸性气体、 二噁英类等污染因子对环境会造成
15、一定影响, 因此, 必须采取 有效措施防治二次污染。 b) 垃圾发电项目选择地址时遵循科学发展, 合理布局和生态城市建设的原则, 并充分考虑其对环境影响。 c) 垃圾焚烧发电对恶臭气体、 二噁英类、 酸性气体的处理既要在运行上调整, 减 少污染物的产生, 又要在产生后采取有效的工艺进行处理, 达标后方可排放。 d) 对垃圾焚烧发电渗滤液的处理不仅要保证滤池容量, 还要加强防渗措施。 e) 垃圾焚烧产生的炉渣和飞灰经过各自相应的处理后, 资源化利用标准, 则进 行资源化利用, 否则进行单独填埋。 参考文献 1魏永军, 朱庚富.垃圾焚烧发电项目主要环境问题及应对措施J.电力环境 保护, 2008, 24 (3) :57-59. 2张宝峰.垃圾发电的优势及存在问题J.西北电力技术, 2005 (3) :42-43. 3汪玉林.垃圾发电技术及工程实例M.北京:化学工业出版社, 2003:35-37. 4曾慕成, 张雄文.国外二噁英污染及其控制J.工业安全与环保, 2002, 28 (9) :13-16. 5王韶林.日本垃圾焚烧灰处理现状J.环境科学动态, 1995 (01) :26-27.
