垃圾焚烧的二次污染物排放处理-最新文档

垃圾焚烧的二次污染物排放处理

1城市垃圾现状

随着人民生活水平的提高, 民用煤气和集中供热的不断普及城市垃圾的成份发生了很大变化, 有机物含量大多超过50%,且可

燃成份所占比例近2P3（见表1）。

以我国城市人均日产垃圾计,1982-1989 年期间为

0.5-0.6kg, 而1991 年达到0.7kg,1992 年达0.76kg; 目前已经超过0.8kg, —些大城市已接近1kg。与此同时,城市垃圾成份变得更加复杂, 其中可回收利用的成份迅速增加。1994年全国城市生

活垃圾年产量已超过1.4 亿吨。由于尚未建立有效的垃圾消纳设施,目前全国2P3的城市已处在城郊垃圾的包围圈之中，而且城市垃圾仍以每年8%的速度递睁。对于北京、上海之类的特点型

城市, 垃圾日产量更为可观。1996年, 北京环卫部门清运垃圾量达483万t,相当于日清运垃圾1.3万t;上海市每天清运垃圾量约1.4万t,1998年已突破1.5万t。由此可见城市垃圾所造成的严峻形势。

2城市垃圾现状

城市垃圾的常用处理方法有填埋、堆肥、制沼气、填海、焚烧和流化床制燃气等, 以焚烧、流化床制燃气的处理方法为佳符合/三化0的要求0。流化床制燃气的方法投资较大、工艺设

备复杂,目前尚处于起步阶段。用焚烧方式并回收其中能量的垃

圾处理技术在近20年得到迅速发展, 美国、日本等发达国家已开始大量应用, 并产生了良好的环保效益和经济效益。焚烧垃圾、回收能源, 以实现城市垃圾的减容化、无害化和资源化, 被认为是我国处理城市垃圾的一个重要方向。

2.1焚烧技术的优缺点

焚烧技术近年来在我国有很大发展。该技术具有很大的优越性:(1) 垃圾焚烧后, 一般可减容80%-90%,可节约大量填埋场

地;(2) 经焚烧, 垃圾中的病原体被彻底消灭, 燃烧过程中产生的有害气体和烟尘经过处理后达到排放要求, 无害化程度高。(3)

垃圾焚烧产生的热量可用来供热和发电, 还可回收铁磁性金属等资源,充分实现垃圾处理的资源化。(4) 垃圾焚烧厂占地面积小,

可以靠近市区建厂,既节约用地又缩短了运输距离, 对于经济发达城市尤为重要。(5) 焚烧处理可全天操作, 不受天气影响。(6)

随着对城市垃圾填埋的环境措施要求提高, 焚烧的操作费用可望低于填埋。但是焚烧法也有一定的缺点:(1) 投资大, 周期长。(2)

焚烧对垃圾的热值有一定要求, 一般不能低于800kcalPkg, 因此

限制了它的应用范围。

(3)焚烧过程中可能产生一些污染物, 主要有: 重金属尘粒、

PCDDs多氯二苯并二恶英)、PCDFs侈氯二苯并呋喃)、PCA侈环

芳香族化合物) 及有害气体(HCl,HF,SO2,NOx 等) 。特别是二恶英的危害已引起了人们的极大关注。

2.2垃圾焚烧带来的二次污染问题

垃圾发电厂在其生产过程中, 将产生新的二次污染, 由于垃圾成份的复杂性, 垃圾焚烧生成的污染物比化石燃料(煤、石油、

天然气)燃烧生成的污染物更多、更复杂, 毒性更大。目前我国中小城市生活垃圾成份的基本组成见表2。城市生活垃圾的干基部

分, 基本上是有机物, 由碳、氢、氧等元素组成, 同时还含有氮、硫、磷和卤素等成份, 这些元素在垃圾焚烧过程中与空气中的氧气反应, 产生多种污染物,其主要气体污染物有: 垃圾焚烧中产生的CO、SOx、NOx、HCl、HF 等有害气体, 多氯二苯并二恶英(PCDD)、

多氯二苯并呋喃(PCDFs)等微量有机化合物。如何控制这些污染

物的产生,并使其得到有效治理, 是垃圾发电技术的核心之一。我国垃圾焚烧主要气体污染物排放标准见表3。

当垃圾中有含氯塑料或其他有机物及无机物时, 不仅会产生

HCl等有毒气体,而且会产生有机氯化物特别是二恶英，后者具有

强烈致癌、致畸作用。

当垃圾中含有电池、电器元件等废品时, 会大大增加焚烧生成物中的重金属含量, 重金属能在生物体内富集或形成毒性更强的化合物, 通过食物链最终对人体造成很大危害。

3垃圾焚烧二次污染物的控制

3.1 控制二恶英的形成

3.1.1 二恶英的形成

一般来说, 垃圾焚烧中二恶英的形成有下列途径

(1)垃圾中自身含有的二恶英类物质, 在焚烧过程中释放出

来;

(2)垃圾在燃烧过程中形成的前驱体, 如氯苯、氯酚、聚氯酚

类物质(PCBS)转化;

(3)小分子碳氢化合物通过聚合和环化形成多环烃化合物(PAH), 这些化合物和氯反应形成

二恶英;

(4)在较低温度下, 二恶英前驱体在飞灰催化作用下形成二恶英;

(5)焚烧炉尾部净化温度在200〜300e下,HCl和单质氯在飞

灰催化作用下与碳氢化合物反应生成二恶英。

3.1.2 二恶英形成的控制方式

为了减少垃圾焚烧过程中二恶英的形成, 可以采用的措施如下:

(1)提高炉内燃烧温度, 使垃圾中原有的二恶英得以分解, 并

延长烟气在燃烧高温区的停留时间。当垃圾热值很低时, 可采用

投助燃油等方法, 使炉内燃烧区温度高于900e; 烟气在高温区停留至少2S 以上。

(2)掺煤燃烧。垃圾焚烧炉掺煤后不但能够提高燃烧的稳定性,而且燃烧产生的SO2对二恶英的形成有抑制作用。

(3)使燃烧烟气尽快排出炉膛。这样可以缩短烟气在低温区

(300〜400e) 的停留时间, 避免重新生成二恶英。

(4)焚烧炉应连续稳定运行, 不要经常停炉, 可大大降低二恶

英的排放量。

(5)飞灰中添加抑制剂。研究表明, 飞灰中添加一些抑制剂可以降低二恶英的排放，实验中飞灰和抑制剂混合后在300e温度

中保持仆。对二恶英的形成具有非常高的抑制效果。

3.1.3 其它有害气体形成的控制方式

(1)协调炉内一、二次风的配风, 改善炉内燃烧条件, 使垃圾充分燃烧, 可降低烟气中CO等有害气体含量。

(2)控制炉内过剩空气量，可减少NOx产生量。

⑶ 在炉内喷入固硫固氯剂CaCO3或CaO可

降低氯化物和硫化物对高温受热面的高温腐蚀及对大气的

二次污染。

3.2烟气排放净化处理可利用尾部净化装置净化烟气, 使其达

标或优于标准排放。

国外垃圾焚烧厂常用的烟气处理设施有三种:(1) 利用干式吸附原理的清洗流程(干式系统);(2) 半干式吸附处理流程( 半干式系统);(3) 湿式催化处理流程( 湿式系统)。烟气处理系统中的烟气

过滤设备一般采用袋式过滤器或电除尘器。

3.2.1 控制HCI、SOx的排放对燃烧烟气中的HCI、SOx这两种

酸性气体,通常利用碱性介

质(如消石灰) 采用湿法、干法或半干法中和吸收, 使酸性气体含

量降低后再排入大气, 从而减少垃圾焚烧给大气带来的二次污染。一般对HCI的去除率大于99%对SO2的去除率接近80%,酸