摘要:生活垃圾焚燒發電在實現垃圾資源化利用的同時,也產出了大量有害物質,必須采取相應措施對其進行妥善處理,防止對自然環境和人體的危害。如何在生活垃圾焚燒發電過程中實現對煙氣污染的科學治理,減少經濟投入的同時促進治理效果的提升。基于此,本文通過對焚燒過程中各種污染物產生及排放過程的介紹,提出了控制垃圾焚燒產生的二次污染應采取的措施。
關鍵詞:生活垃圾、焚燒發電、煙氣治理、措施
一.概述
在垃圾焚燒發電中,實現了各類垃圾的“三化”處理,但是在垃圾燃燒過程中有可能向外界排放各種有毒、有害氣體或灰塵,從而造成了二次污染的問題。據我國環保部門統計:在垃圾焚燒發電過程中,二噁英的排放量較大的毒性有機化合物之一,其主要分布于垃圾焚燒爐產生的飛灰中。一般情況下,二噁英主要來源于各種原生垃圾中,或者燃燒過程中產生的煙氣。同時,重金屬也是垃圾焚燒發電中常見的污染物,主要有鉛、銅、汞、鉻、鎘等, 在焚燒過程結束后,重金屬污染物主要分布于飛灰、煙氣與底渣中。在垃圾焚燒發電的污染治理中,要注意對于焚燒溫度的控制,一般要保持在1000℃以上,氣體在爐內的停留時間要在2s以上,而且要保證煙氣中的含氧量在6%-10%之間。在垃圾焚燒過程中,要盡量控制CuO、HCl、CuCl?的排放量,以防止對于大氣的污染。同時,在垃圾焚燒發電過程中,要盡量保證各種重金屬污染物殘留于底渣中,既減輕了重金屬直接排出爐外的技術難度,也有效避免了重金屬污染物對于二噁英的催化作用。
二.生活垃圾焚燒產生的主要污染物及過程
1.煙塵
我國城市垃圾成分中,占比較大成分為生活廚余垃圾。廚余垃圾有著明顯的含水量高的特點,除此之外,城市生活垃圾中還含有紙制品、塑料制品、陶瓷制品和金屬制品等系列內容,上述物質在作為垃圾進行焚燒處理時,容易產生大量的污染性極強的煙塵等大氣污染物,包含酸性氣體、重金屬顆粒等。這類污染物是霧霾的重要成因,會影響人的正常呼吸,如來自于金屬化合物垃圾的重金屬顆粒,焚燒中飄散到空氣中,人吸入后可能會導致重金屬中毒等不良反映,對人體健康有較大危害。
2.氣味
城市生活垃圾集中儲存和焚燒過程中,都會產生非常嚴重的噁臭氣味。該類異味來源于有機物腐爛或者是焚燒過程中釋放出的氣體。有機物中含有蛋白質、多糖等物質,極其在細菌作用下,發生有氧和無氧反應,腐爛、發酵進而分解,過程中伴隨著強烈的異味,造成空氣污染。除此以外,城市垃圾中還包含大量的病毒和細菌,此類微生物會混合在異味的空氣中,對人體健康形成較大的威脅。
3.顆粒物及重金屬
垃圾焚燒過程中會產生大量的細小顆粒物。同時,垃圾中原有的顆粒物在爐膛內被氣流揚起并隨焚燒氣排出。垃圾中可燃組分因燃燒不完全會形成黑煙,黑煙中含有大量的碳粒。
三.垃圾焚燒發電中常見污染問題及治理措施
1.控制煙塵
為了將煙氣當中所包含的顆粒物分離出來,需要讓顆粒物具備與煙氣流動方向垂直的相對速度,或讓顆粒偏離于煙氣運動方向進行運動,或讓顆粒阻滯于捕集物料之上,亦或是讓顆粒聚集于靜電除塵極之上。基于此,除塵裝置可以利用慣性、重力、離心力以及電力等作為除塵過程的作用力,所使用除塵設備性質各有不同,目前較為常用的包括靜電除塵器和袋式除塵器。
城市生活垃圾焚燒過程中產生的大量煙塵,包括煙塵顆粒和重金屬顆粒等,會給垃圾焚燒廠周邊環境帶來嚴重污染。我國依法制定了國家標準及地方標準,要求各垃圾焚燒廠達標排放。 按照現行國家標準,垃圾焚燒廠應該采用袋式除塵器等除塵裝置,將煙塵等細顆粒物有效攔截過濾,可以有效減少空氣中的粉塵含量。煙塵中含有較多的酸性物質,可以采用酸性氣體凈化方法,分為濕式、干式、半干等方式,在目前的處理措施中屬于較為常見、能保證一定去除效率的處理措施。
2.處理氣味
該處理技術可以具體分成兩個階段, 第一階段的主要作用在于避免惡臭逸散, 同時收集臭氣,第二階段則是針對惡臭作凈化處理。通常情況下,惡臭治理可以采取焚燒、吸收、吸附、生物處理以及化學氧化等方式。城市生活垃圾產生異味, 不僅存在于垃圾焚燒環節, 還存在于前期的垃圾輸運、 貯存等環節。就垃圾運輸環節來說,可以采用全封閉式的垃圾車, 有效隔絕生活垃圾與外界空氣的對流和交換; 在生活垃圾裝卸和貯存過程中, 可以采用全自動或者自動化程序措施,防止氣味的擴散對周邊環境造成污染;此外,垃圾焚燒發電廠設置的垃圾的進出口處,還應設置風幕,該措施可以有效防止生活垃圾在焚燒處理廠裝卸過程中的氣味泄露,同時安裝吸風機并保證功率在一定水平以上,可以減少因為垃圾貯存過程中的垃圾長期堆積造成的異味。在對城市生活垃圾進行焚燒處理的過程中,應該采取措施,盡量保證垃圾焚燒過程中的通氧量,盡量提高垃圾焚燒中的充分燃燒,對垃圾進行翻動等措施同樣可以保證垃圾完全燃燒,同時可以避免垃圾發酵。還可以安裝凈化裝置,去除異味。
3.活性炭吸附
活性炭不僅可以吸附二惡英還能有效去除重金屬等物質。由于飛灰的比表面積很大,對二惡英有很強的吸附作用,導致飛灰中二惡英濃度很高,通常被焚燒過程二惡英總排放量的70%左右。為提高煙氣中二惡英類和重金屬污染物的去除率,可以采取以下方法: (1)減少煙氣在200~350℃溫度域的停留時間,有利于減少二惡英類污染物再次生成,控制除塵器入口煙氣溫度低于200℃,有利于有機類及重金屬污染物的脫除,即在設計和運行中采用“溫度控制”;(2)在反應塔和除塵器之間,通過混粉器在煙氣中噴入活性炭或多孔性吸附劑,則可吸附二惡英類和重金屬污染物,再用布袋除塵器捕集。
4.設置大氣環境防護距離
我國現行的法律中,《環境保護法》、《環評法》及其相應的行業導則中,均對設置大氣環境防護距離做了要求。在垃圾焚燒發電廠的環境影響評價中,首先要考慮的就是對周邊居民的影響。依據導則標準,可以采用合適模型,計算大氣環境防護距離。大氣環境防護距離的計算,不僅應考慮垃圾焚燒發電廠所處的周邊環境,還應考慮氣候條件(一般應建設在下風向位置),進行科學預測評估。對處在大氣環境防護距離內的居民,應采取搬遷等措施,保證環境影響降低到最低;此外,垃圾焚燒發電廠還應進行環境風險評估,結合環境風險評估、流行病調研和污染物種類的識別等, 在建廠前對環境影響及預防措施進行合理設計, 減少、避免對環境造成的劈壞及生態影響。
5.合理進行廠區設計
除上述必要的環境保護措施外,在建設垃圾焚燒發電廠時,應考慮其投運后工作環境的設計,通過科學分析,進行布局和規劃,加強廠區綠化設計,形成天然的屏障保護,在廠區及辦公樓周邊可以種植低矮易存活植物,一是起到屏障作用,二是起到綠化作用;另外,可以設置參觀通道,加強對外宣傳,主動發聲,讓周圍民眾及其他利益相關方了解生活垃圾焚燒發電對環境保護的舉措和利弊,讓涉及的群眾可以正確認識,積極支持日常工作;生活垃圾焚燒發電廠也應做到數據聯網、實時監控、信息公開,受社會監督。
結語:
綜上所述,生活垃圾焚燒發電已經成為現代社會垃圾處理的重要發展方向,必須對其工藝技術加以進一步完善,提高煙氣污染治理效果,在產出優質電能的同時有效控制其對自然環境的影響,為社會發展注入新的活力。
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