在我國新的社會經濟形勢下,國內部分城市中已經建設了一定數量的垃圾焚燒發(fā)電站,不但有效解決了城市生活垃圾的處理問題,而且創(chuàng)造了可觀的經濟效益。但是我們也要認識到,我國的垃圾焚燒發(fā)電中仍然存在嚴重的環(huán)境污染問題,如果不能對相關污染問題進行有效的監(jiān)管,將嚴重阻礙我國垃圾焚燒發(fā)電產業(yè)的長期發(fā)展。因此,在我國加快垃圾焚燒發(fā)電站建設步伐的基礎上,要加強對于環(huán)境污染問題的深入研究,積極改進和完善相關技術措施,優(yōu)化垃圾焚燒發(fā)電廠的設計,從而促進產業(yè)的和諧、穩(wěn)定發(fā)展。
當前,在我國的垃圾處理中,生活垃圾所占的比例**,國內每年堆積的生活垃圾總量約為1.4億噸。在國內傳統的垃圾處理中,普遍采取填埋的方法,但是這種方法的缺陷和弊端較多。在新的社會形勢下,我國政府、環(huán)保和能源部門提出了垃圾處理的新原則,即減量化、無害化、利用化和安定化,其根本目的是在避免垃圾形成二次污染的前提下,加強垃圾的回收和再利用。目前,垃圾焚燒發(fā)電是國內外常見的垃圾再利用技術之一,實現了垃圾的無害化處理,減少了垃圾對于生態(tài)環(huán)境的污染,而且有效提升了區(qū)域的資源供應能力。目前,在國內各省市、地區(qū)相繼建設了一些具有較大規(guī)模的垃圾焚燒發(fā)電站,成為區(qū)域環(huán)境治理和能源供應的新途徑之一。
從燃料角度來說,燃燒熱值達一定值時,才能從設備、能量的投入中獲得收益。當垃圾發(fā)熱值>5000kj/kg時燃燒穩(wěn)定,燃燒效果較好;而發(fā)熱值≤3344kj/kg時,燃燒不穩(wěn)定,此時需投燃油助燃。垃圾中含水量較大,需要在焚燒前進行干燥處理,一些垃圾處理過程產生有害的劇毒物質,需進行分類,這些預處理和分類會加大設備和運行的投入。垃圾焚燒技術主要有三大類:層狀燃燒技術,主要是爐排爐燃燒;旋轉燃燒技術,主要是回轉窯燃燒;流化床燃燒技術,主要是循環(huán)流化床燃燒。垃圾焚燒技術選取是否合理,是決定一個項目成敗的關鍵。目前國內主要使用的是機械爐排爐燃燒技術,而機械爐排爐的關鍵設備是焚燒爐排,各種排爐的區(qū)別也在于爐排爐的結構型式和運動方式,國內幾種應用較廣的型式有:逆推式爐排爐、順推式爐排爐及往復翻動式爐排爐等。設計中必須要結合項目規(guī)模、投資能力和環(huán)保要求等綜合考慮,選用合適的垃圾焚燒技術。
在垃圾焚燒發(fā)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(huán)保部門統計:在垃圾焚燒發(fā)電過程中,二噁英是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,二惡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(fā)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干飛灰、煙氣與底渣中。垃圾堆放和處理會產生大量成分復雜、危害較大的滲濾液,其COD>8000mg/L,BOD>5000mg/L,會污染地表水和地下水,必須進行無害化處理。采用垃圾滲濾液回噴燃燒裝置將其送入爐中燃燒是焚燒垃圾發(fā)電站的一種做法。目前對垃圾滲濾液尚無成熟的處理工藝,各研究和科研機構的研究方向主要集中在電解、催化濕式氧化、膜
生物反應器等。
4.1 選址
根據生活垃圾焚燒發(fā)電廠的環(huán)境影響特點,廠址的選擇必須考慮對城市經濟發(fā)展、城鎮(zhèn)規(guī)劃的影響,對生態(tài)環(huán)境、環(huán)境敏感區(qū)域的保護等。同時,根據《生活垃圾焚燒處理工程建設標準》(建標142-2010)、《生活垃圾焚燒污染控制》(GB18485-2014)等標準、規(guī)范的相關技術要求。
4.2 嚴格要求規(guī)模及工藝
垃圾焚燒發(fā)電廠必須具有一定的規(guī)模,這樣才能實現其可持續(xù)生產的目的,如果規(guī)模不夠,不僅不能盈利,還要財政補貼,也沒有足夠的資金來采用更加先進的工藝設備,其排放的污染物也很難達到國家的排放標準。新建焚燒發(fā)電廠應優(yōu)先選用成熟技術,審慎采用目前尚未得到實際應用驗證的焚燒爐型。其中基本技術要求:生活垃圾在焚燒爐內應得到充分燃燒,二次燃燒室內的煙氣在不低于850℃的條件下滯留時間不小于2s,焚燒爐渣熱灼減率應控制在5%以內。
4.3 工藝設計難點是污染治理和環(huán)境保護問題。污染治理的難點是煙氣和惡臭,如果污染治理措施不到位,容易造成污染物的外排外溢,不僅造成環(huán)境污染,還極易收到周邊居民的反對,構成社會穩(wěn)定性風險,甚至是群體性事件的發(fā)生。
4.3.1、煙氣治理
針對不同項目的環(huán)保要求,采用“SNCR+半干法+干法+活性炭噴射+布袋除塵+SCR+濕法”的煙氣凈化工藝中的幾種組合,對酸性氣體、重金屬、有機污染物和顆粒物進行治理,凈化后的煙氣排放限值執(zhí)行國家GB18485-2014《生活垃圾焚燒污染控制標準》,采用高標準時時可滿足歐盟2000標準限值。在設計時除了在系統上優(yōu)化外,在關鍵設備和材料上采用進口知名品牌產品:如爐排、噴嘴、濾袋、在線檢測分析裝置等。
4.3.2、惡臭治理
控制惡臭主要采取以下措施:
1)為了防止垃圾和污泥儲運車輛中的臭氣外溢和滲濾液流失,必須采用全封閉、具有自動裝卸功能的車型。
2)垃圾儲運車進入卸料大廳后,通過自動門將垃圾傾倒進垃圾池中。在垃圾卸料大廳總入口大門處設空氣幕防止臭氣外溢。垃圾池為密閉式,鼓風機的吸風口設置在垃圾池上方,使垃圾池和卸料大廳處于負壓狀態(tài),不但能有效地控制了臭氣外溢,又同時將惡臭氣體作為燃燒空氣引至焚燒爐,惡臭氣體在焚燒爐內高溫分解,惡臭氣味得以清除。
3)為避免臭氣外溢,主廠房為封閉廠房。在建筑設計上盡量減少氣流死角,防止氣味聚積。
4)在廠區(qū)總平面布置時,根據當地的主導風向,把生產區(qū)和生活區(qū)分開合理布置,將惡臭的影響降低。在廠區(qū)四周種植一定數量的高大喬木、可以吸收臭氣的樹木,減少影響。
5)設置噴藥系統,定期向垃圾池內噴灑化學藥劑,既可減輕異味,又可防止微生物滋生。
6)垃圾運輸棧橋用有機透明玻璃封閉,減少臭氣外溢。
根據工程實踐,采取上述措施可使廠界惡臭濃度控制在要求的《惡臭污染物排放標準》(GB14554-93)廠界標準值中的二級標準以下。
4.3.3、其它污染物治理
垃圾焚燒發(fā)電廠會產生大量的垃圾滲濾液以及高濃度的沖洗水水,必須要按照《生活垃圾滲濾液處理技術規(guī)范》CJJ150-2010的要求建設配套的污水處理站,經過處理后達標循環(huán)利用和排放。
圾焚燒后產生的固體廢物主要由兩部分組成:從焚燒系統中排出的爐渣、爐灰及煙氣凈化系統中排出的飛灰。按GB18485-2014《生活垃圾焚燒污染控制標準》規(guī)定,焚燒爐渣可按一般固體廢物處理,焚燒飛灰則應按危險廢物處理。其他煙氣凈化裝置排放的固體廢物按GB5085.3《危險廢物鑒別標準》判斷是否屬于危險廢物,如屬危險廢物,則按危險廢物處理。經高溫燃燒后的爐渣,經篩分、除鐵后作建筑材料:可作水泥混凝土和瀝青混凝土的骨料;可制墻磚或地磚;可作道路填充用材料。飛灰經“螯合劑+水泥”穩(wěn)定化固化處理后輸送至政府指定的飛灰填埋廠進行填埋處理。
目前,我國垃圾焚燒發(fā)電產業(yè)正處于蓬勃發(fā)展中,是一件可喜可賀利國利民的好事情。但是我們只有不斷深入學習和探索,不斷研究和發(fā)展,完善垃圾焚燒技術并使之成熟,優(yōu)化設計,才能使社會生活、經濟效益和環(huán)境保護和諧統一,才能促進社會經濟環(huán)境資源的可持續(xù)發(fā)展。
上海力皇集團是一家專業(yè)從事VOCs有機廢氣治理、煙氣脫硫脫硝除塵、VOCs在線監(jiān)測系統的環(huán)保公司,公司集研究開發(fā)、設計制造、工程總包及設施運營為一體的創(chuàng)新企業(yè)。公司擁有自主核心技術,在行業(yè)擁有豐富的經驗并取得多項技術專利,與同濟大學等多所院校建立戰(zhàn)略合作關系,是華東理工產學研實習基地,我們針對客戶需求和實際情況為客戶提供量身定制的專業(yè)治理綜合解決方案。