焚烧过程酸性气体的产生和控制 黄俊毅 给排水11001

焚烧过程酸性气体的产生和控制

给排水11001 黄俊毅

摘要

城市垃圾焚烧在我国城市垃圾处理方面发挥着越来越重要的作用。本文对我国垃圾焚烧及其污染控制方面的文献进行了综述，包括城市垃圾的定义、分类、产生及危害，城市垃圾的处理方法，城市垃圾焚烧技术及工艺，城市垃圾焚烧产生的污染危害及控制方法等。对城市生活垃圾焚烧处理技术进行了比较系统的研究，主要包括垃圾焚烧技术的工艺和焚烧产生的二次污染的预防及控制。提出应重点以垃圾焚烧发电为主，发展固废产业，焚烧的技术路线应根据不同情况选择不同焚烧技术及完善我国垃圾发电产业政策的一些建议。

关键词：城市垃圾，焚烧炉，垃圾焚烧发电，二次污染，污染防制及控制随着城市经济建设的持续发展和人们生活水平的不断提高，每天源源大量产生的城市垃圾，已成为一个污染环境、影响生活的社会问题，各地都在积极寻找有效的解决方法。当前，生活垃圾处理的常用方法主要有卫生填埋、焚烧和堆肥3种，而垃圾焚烧方法与其他处理方法相比较，能更好得达到垃圾处理的减量化、资源化和无害化的治理目标，且具有占地面积小，运行稳定，对周围环境影响较小，选址难度较低等优点。我国城市生活垃圾处理行业取得了快速的发展。“十五”计划期间，一大批垃圾处理项目建设并相继投入使用，极大地提高了我国城市生活垃圾处理能力。同时，垃圾焚烧处理中产生大量的对环境有害的污染物，如垃圾在燃烧过程中产生二恶英等有害物质，产生二氧化碳等温室效应气体，对环境带来不良影响。处理施设设置不当也会对自然环境产生影响。因此抑制垃圾产生和有效进行垃圾的处理和再利用，以促进资源的环利用，已经得到社会的共识。起步相对较晚的垃圾焚烧发电的无害化、安定化、资源化效果很好，减量化最彻底，以星火燎原之势处于快速发展阶段。通过借鉴国内外经验发展的垃圾焚烧技术，促进垃圾处理的产业化、减量化、无害化，保护生态环境，为建设节约型社会做出了更大的贡献，是实践中值得研究的课题。

随着经济的高速发展和人民生活水平的迅速提高，城市化进程不断加快，生活垃圾产量急剧增加。城市生活垃圾的构成也发生了变化。据统计，我国近百座

城市的生活垃圾组分都发生了较大的变化，塑料、废纸、织物和竹木类的平均含量增加近40%,其中以塑料成分增加幅度最大。预计，垃圾中的有机易腐垃圾成分和可燃成分会持续稳步增长，能较大幅度地提高垃圾的总有机质和热值。因此，可以看出我国城市生活垃圾的基本特性:城市生活垃圾的产生量和堆积量均在逐年增长;垃圾构成中有机物、可燃物、可回收利用物增多，可利用价值增大。快速增长的城市生活垃圾产量和不断变化的垃圾构成必将加重对城市生活环境的危害。虽然经过几十年的努力，我国各类城市建设了一批垃圾处理厂，我国城市生活垃圾无害化处理率也大大提高。但是现有的垃圾处理厂的数量和规模还远远不能适应需求，垃圾中产生的有毒有害物质渗透到地下和河流中，严重污染环境，垃圾的无害化处理已迫在眉睫。

焚烧法是一种高温热解处理技术，即以一定量的过量空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中的有害有毒物质在800～1200℃的高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术.

焚烧的目的是尽可能焚毁废物，是被焚烧的物质变为无害和最大限度地减容，并尽可能减少新的污染物质产生，避免造成二次污染。对于大、中型的废物焚烧厂，能同时实现使废物减量、彻底焚毁废物中的毒性物质，以及回收利用焚烧产生的废热这三个目的。目前在工业发达国家焚烧法已被作为城市垃圾处理的主要方法之一，得到广泛应用，我国也在加快开发研究的速度，以推进城市垃圾的综合利用。

焚烧法不但可以处理固体废物，还可以处理液体废物；不但可以处理城市垃圾和一般工业废物，而且可以用于处理危险废物。在焚烧处理城市生活垃圾时，也常常将垃圾焚烧处理前暂时储存过程中产生的渗滤液和臭气引入焚烧炉焚烧处理。焚烧法适宜处理有机成分多、热值高的废物；当处理可燃有机物组分很少的废物时，需要补加大量的燃料，这会使运行费用增高。但如果有条件辅以适当的废热回收装置，则可弥补上述缺点，降低废物焚烧成本，从而使焚烧法获得较好的经济效率。

多年来，我国垃圾一直以填埋为主，至今尚未进入良性循环状态，以致造成目前我国很多居住区被垃圾层层包围。垃圾处置场已成为地下水的污染大户，周

围常常形成高发病区，污染纠纷也在迅速增加。为了减缓垃圾填埋污染的压力，一些地方环保部门参考了发达国家的做法，拟引入垃圾焚烧处理法。然而，研究表明，垃圾焚烧处理的广泛应用，不可避免地产生一系列问题，垃圾焚烧过程中产生的二次污染物(主要是气体排放物和焚烧灰渣)也越发引起人们的关注。如果盲目照搬，可能会误入歧途，出现更大的污染隐患，甚至带来灾难性后果。

生活垃圾造成的环境污染已成为社会问题，我国部分城市如深圳、珠海、宁波、上海、重庆、天津等地也先后建设投产了生活垃圾焚烧厂，但垃圾焚烧排放的废气中含有浓度较高的酸性气体、重金属以及剧毒有机类污染物会危害人体健康，污染环境。焚烧产生的酸性气体主要是氦氧化物(绝大部分是NO)、SO2,HC1，其中氮氧化物主要由生活垃圾中含氮的有机物焚烧产生；SO2：主要来源于生活垃圾含有硫与氧气在高温条件下的氧化反应；HC1是生活垃圾中的氯化合物如聚氯乙烯、厨余、纸、布等在焚烧过程中生成的。除去酸性气体的方法有干法、半干法、湿法，酸性气体中的氮氧化物很难用常规方法去除，但可以通过调整焚烧炉内燃烧温度，控制其排放量.

1 干法的净化工艺

干法的典型工艺组合为干法吸收反应塔和袋式除尘器的组合。焚烧产生的烟气直接进入干法吸收反应塔，与反应塔内喷入的Ca(OH)微粒发生化学中和反应，生成无害的中性盐粒子．再进入下游的袋式除尘器。在除尘器里，反应产物连同烟气中粉尘和未参加反应的吸收剂一起被捕集下来，达到净化目的，该法对HCI的去除率一般为80-90％.干法净化工艺简单、投资较低，不产生废水，设备腐蚀小，烟气温度高，不产生白烟。缺点是药剂用量大，过量系数一般达到3以上，除酸效率只有s0—80％，为了适应越来越高的环境要求，已较少采用此方法,干法净化工艺虽然去除率偏低，但工程投资和运行费用低，适合于大气污染物排放标准相对较低、经济不太发达的国家和地区，垃圾焚烧烟气排放标准严格，所以不适合垃圾焚烧尾气处理。

2 湿法的净化工艺

液体或浆状吸收剂在湿态下与酸性气体反应并去除反应产物，具有反应速度快、设备简单、去除效率高等优点，但普遍存在设备腐蚀严重、反应后的污水易造成二次污染和运行维护费用较高等问题。