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垃圾焚烧厂排放废气中污染物控制

来源:用户上传      作者:王玲 孙军军 李沐霏

  摘要:本文首先就垃圾焚烧厂焚烧烟气产生机理进行了分析,然后简单介绍了垃圾焚烧的主要治理技术,最后就如何实现垃圾焚烧环境保护展开了探讨。
  关键词:生活垃圾焚烧厂;废气;污染物;治理措施
  中图分类号:X799.3 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)05-00-02
  DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.036
  Control of pollutants in waste gas from waste incineration plant
  Wang Ling,Sun Junjun,Li Mufei
  (Zhejiang Environmental Monitoring Engineering Co.,Ltd.,Hangzhou Zhejiang 310000,China)
  Abstract:In this paper,firstly,the mechanism of the flue gas produced in the waste incineration plant is analyzed,then the main treatment technologies of the waste incineration are briefly introduced,finally, how to realize the environmental protection of the waste incineration is discussed.
  Key word:Domestic waste incineration plant;Waste gas;Contaminants;Control measures
  通过垃圾焚烧能够减少生活垃圾的填埋数量,减少其占地面积,实现垃圾的无害化和资源化处理,所以垃圾焚烧一直受到广泛关注。但因为生活垃圾的特质,使得它在焚烧期间产生的污染物非常多,又因为该污染物多是气态,覆盖面广,如果不加以治理和控制,环境将遭受严重污染,进而威胁人体健康。
  1 垃圾焚烧厂焚烧烟气产生机理
  根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》可知,焚烧生活垃圾的过程中主要产生四大类污染物,分别是烟尘(颗粒物)、重金属(Pb、Cr、Hg等)、有机污染物(二恶英类)以及酸性气体(HCl、SO2、NOX、CO等)。[1]这里主要说明一下重金属、有机污染物和酸性气体的产生机理。一金属类污染物:生活垃圾中本身含有的化合物及金属,在焚烧后产生此类污染物。二有机污染物:其产生机理较为复杂,将伴随许多化学反应。中间产物先形成,之后就是终产物形成。化合物中,二恶英的毒性最强,主要在3种垃圾焚烧的情况下会产生二恶英。[2]首先生活垃圾本身就带有少量的二恶英,这些二恶性在经过高温后会被分解,但因其的耐热性较好,当烟气排放时少量二恶英也会跟着排放;其次当垃圾焚烧时产生的氯会转化成二恶英,这个时候经过高温分解,少量被排放出来;另外,在不充分燃烧时,一些没有燃尽的物质会夹杂在烟气中,当遇到煤以及温度达到300℃至500℃时,被分解掉的二恶英会再次生成。三酸性气体:HCl源自垃圾中的含氯物;SO2是垃圾中的硫经过高温氧化后形成的;NOX源自焚烧生活垃圾的过程中O2与N2出现氧化反应,以及含氯物质燃烧引起的,其中NO所占比例可以达到95%,而相对NO2产生量是非常少的[3]。
  2 垃圾焚烧厂排放废气中污染物治理技术
  2.1 二恶英和重金属处理技术
  生活垃圾焚烧过程中,烟气的二恶英含量是较高的,要想减轻其浓度,就需要从控制其生成条件入手,主要解决措施有以下几点:一所选炉排和炉膛结构必须合适,这样才能让垃圾炉内得到充分燃烧;二对炉膛和二次燃烧加以控制,保证室内或进到余热锅炉之前烟道内烟气温度要超过850℃,同时烟气停留在室内和炉膛的时间要大于2s,而烟气中O2所占比例至少达到6%,另外要对助燃空气注入位置、温度和风量进行合理控制。三烟气排放和处理过程中的温度基本上处在300℃至500℃这个区间内,必须缩短烟气在这个温度的停留时间,同时将余热锅炉排烟温度控制在250℃内。四通过活性炭进行吸附,并设置相应的高效除尘器(袋式)。活性炭喷入能够将烟气中所含汞、二恶英等污染物进行吸附。之后再用除尘器进行除尘,这个时候粉尘中所含二恶英就会被一起除去;而原本被吸附走的汞和二恶英等污染物也就随之被除尘器灭掉[4]。
  2.2 酸性气体处理
  处理酸性气体的方法主要有以下几种:一干法。几年来,最常使用干法净化空气的是日本焚烧厂,该工艺较为简单,其投入成本低,便于运行和维护,在对排放没有提出较高要求的情况下,其是最佳选择。但是该工艺有一个明显的缺陷,即净化效率低。二半干法。半干法净化效率较高,运行成本和投资较低,流程也相对简单,不容易产生废水,据调查最常使用该方式净化废气的是德国、法国、丹麦等欧洲焚烧厂,这三个国家使用半干法所占比例分别为30%、40%、20%。国内使用该工艺的实例也比较多,也积累了相应的经验,当就排放提出了较高要求时,其为最佳方法[5]。三湿法。在净化效率上,该工艺比前两者更具优势,就是对排放提出了非常严格的要求,该工艺一样可以应对,其组合形式丰富多样,但流程就较为复杂,需要的配套设施也相对较多,所用药剂昂贵,所以运行费用和前期投资是非常高的,且存在烟气再加热和废水处理问题,因此多被应用于发达国家。
  2.3 颗粒物处理
  颗粒物污染物主要包括两类,一是焚烧生活垃圾时产生的烟尘,二是喷射活性炭和石灰时产生的粉尘,在设计焚烧厂过程中,一般会通过除尘器(袋式)来净化颗粒物。国内某些焚烧厂在用除尘器除尘后,排放废气中的烟尘浓度达到了烟尘排放基本标准8.12~9.13mg/m3[6];另外设计焚烧厂工程时,如果按照欧盟2000标准,在使用除尘设备的同时加上洗滌设备,这样不仅能去掉颗粒物,也能将排放控制在基本标准内。   3 对优化垃圾焚烧厂排放废气管理的措施建议
  为了保护城市居民生活质量,降低垃圾焚烧对大气的污染,提升垃圾焚烧厂处理质量。建议加大垃圾焚烧厂的生产管理方式,提升生产监督度和管理质量,优化生产,预防环境污染影响。
  3.1 建立垃圾焚烧厂专业市场管理制度
  垃圾焚烧厂应当优化现有的管理机制,明确落实国家、地方相应污染物排放标准规范制度。国家对污染物排放制定了更加严格的标准浓度,《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)将生活垃圾焚烧厂排放废气的二恶英浓度标准从原来的1.0 ng TEQ/m3提高到了0.1 ng TEQ/m3。焚烧厂要积极顺应市场要求,制定科学可行的管理制度和工作,以此来提升垃圾管理质量,保证垃圾焚烧厂的污染物排放达标;此外,投入大量资金改良生产设备,建立科学可行的垃圾清运,处理、排污管理制度。杜绝乱排放行为。
  3.2 积极和政府合作,提高废气监督管理质量
  目前,我国地方政府加强了废气监测监管力度,定期对垃圾焚烧厂进行监督性监测。国家从2017年至今每年都开展全国生活垃圾焚燒厂排放废气中二恶英监督性监测。为了保证垃圾焚烧排放质量,预防超标行为,垃圾焚烧厂应当要积极和政府、地方环保机构合作,建立严格的巡查管理机制,加强内部管理,将各项环境监督指标落到实处一旦发现垃圾乱焚烧超标情况必须整整改,若发现了内部工作人员违规操作,要执行“一发现、以处罚、一清理”的管理方式,力求将环境保护生产落到实处。
  3.3 加强员工教育管理工作
  垃圾焚烧厂废气排污监测和处理是一项技术性工作,为了保证废气排污可控,需要生产单位内部建立严格的管理、教育引导机制。建议垃圾焚烧厂加强员工培训和指导工作,强调环境检测、废气处理的重要性,将生态可持续发展的观点根植于员工心中,最终实现全员科学生产,健康、绿色生产目标。
  4 结束语
  焚烧生活垃圾时,所排放废气中主要含有二恶英、重金属、酸性气体和颗粒物等污染物,通过对活性炭、除尘器(袋式)以及洗涤设备的使用,能够实现对污染物的有效净化,从而使排放达到相应标准。国家及政府加强对焚烧厂监管,焚烧厂加强内部管理,共同保护环境。
  参考文献
  [1]毛中建.垃圾焚烧烟气超低排放改造技术探讨[J].科技与创新,2020(05):120-121.
  [2]侯丽君.垃圾焚烧烟气处理技术研究[J].节能,2020,39(01):160-162.
  [3]俞河,殷操,郑雄柳,蔡巧兰.生活垃圾焚烧处置对环境的影响分析[J].资源节约与环保,2019(12):33.
  [4]司丽娟.考虑餐厅废气排放的大气污染治理效果影响模型研究[J].环境科学与管理,2019,44(12):95-99.
  [5]黄求诚,陆新生,王锋.垃圾焚烧厂的恶臭污染控制[J].暖通空调,2019,49(09):82-85+19.
  [6]方晓明.生活垃圾焚烧厂的废气治理措施[J].科技创新与应用,2019(12):122-123.
  收稿日期:2020-04-21
  作者简介:王玲(1986-),女,汉族,本科学历,学士,工程师,研究方向为环境监测。
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