垃圾焚燒污染控制
來源：北京中科通用能源環(huán)保有限責任公司 閱讀：8566 更新時間：2011-07-29 11:19垃圾經(jīng)焚燒后，垃圾中的細菌、病毒被徹底消滅，帶惡臭的物質(zhì)被高溫分解，垃圾體積大大縮減。但在垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的廢氣、廢灰、污水、噪聲等仍對環(huán)境造成一定影響，所以必須采取可靠的措施加以治理。
臭氣
垃圾在堆放過程中，有機物腐爛產(chǎn)生帶惡臭的氨氣和有機廢氣，主要惡臭物質(zhì)有NH3、H2S、(CH3)2S、CH3SH、(CH3)3N。
控制措施
垃圾坑采用密閉結(jié)構，頂部設有吸風口，焚燒爐助燃用的一次風從垃圾坑頂部吸取，正常運行時垃圾坑保持微負壓狀態(tài)以免臭氣外逸。平常垃圾傾卸門保持1~2個敞開，以供垃圾車卸料和補充新鮮空氣。垃圾頂部設有抽風機，在全廠停爐時啟用，以防停爐期間甲烷氣等可燃物積聚。
有害氣體的控制措施
1、燃料燃燒過程所產(chǎn)生的熱力型NOx（thermal Nox）和燃料型NOx（fuel NOx）的脫硝可分為初級控制和二級控制：初級控制主要采用爐內(nèi)低氮燃燒等方法來抑制NOx的生成量；二級控制主要采用爐外選擇性催化還原（SCR）脫硝裝置來消除煙道氣體中的NOx。
采用循環(huán)流化床燃燒方式，其爐溫可嚴格控制在850～950℃，煙氣在爐膛內(nèi)停留時間在3秒以上，空氣與燃料的良好混合以及穩(wěn)定的燃燒、較低的過量空氣系數(shù)，能有效抑制NOx的生成，抑制二噁英的產(chǎn)生并迅速分解。
2、每臺焚燒爐配有一套煙氣處理裝置，包括循環(huán)流化床半干式凈化塔和布袋除塵器等設備。溫度為155℃的煙氣從焚燒爐/余熱鍋爐出來進入半干式凈化塔，酸性氣體與噴入塔內(nèi)的氫氧化鈣產(chǎn)生中和反應；重金屬和二噁英被噴入塔內(nèi)的活性炭吸附。煙氣從凈化塔出來后進入袋式除塵器，煙氣中的粉塵和反應生成物被袋式除塵器分離下來，凈化后的煙氣經(jīng)引風機、煙囪排入大氣。
煙氣治理后有效的去除了垃圾焚燒處理過程中排放煙氣中含有的有毒有害物質(zhì)，排放濃度達到或優(yōu)于國家《生活垃圾焚燒處理污染物排放標準》（GB 18485-2001）中相關規(guī)定。
煙氣凈化工藝及系統(tǒng)組成
工藝流程
尾部煙氣凈化系統(tǒng)為循環(huán)流化床半干式中和反應塔（噴活性碳+噴氫氧化鈣），去除煙氣中殘留的SO2、HCl等酸性氣體，經(jīng)脫酸后煙氣通過高效布袋除塵器，去除煙氣中的大部分粉塵后經(jīng)引風機和煙囪排入大氣。
系統(tǒng)組成
煙氣凈化系統(tǒng)由爐內(nèi)控制系統(tǒng)、半干式循環(huán)流化床煙氣凈化塔、氫氧化鈣加藥設備、活性炭加藥設備、高效布袋除塵器和煙氣在線監(jiān)測設備等組成。
爐內(nèi)控制系統(tǒng)
由于循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐的燃燒溫度嚴格控制在850～950℃，煙氣在爐內(nèi)的停留時間遠大于3秒，而且爐內(nèi)垃圾和床料的摻混十分強烈，燃燒非常穩(wěn)定，可有效防止二噁英的生成，并且將垃圾中原有的二惡英類物質(zhì)徹底分解。
循環(huán)流化床爐溫控制嚴格，而且空氣分段供給，能很好地抑制NOx的產(chǎn)生，正常情況下，其排放濃度在50～300ppm之間，可滿足排放要求。
燃燒后產(chǎn)生并從焚燒鍋爐排出的重金屬、酸性氣體及煙塵，可進一步由后續(xù)配置的煙氣處理系統(tǒng)有效地脫除。
半干式循環(huán)流化床煙氣凈化塔
采用半干式煙氣凈化塔對垃圾焚燒煙氣中的酸性氣體通過中和反應的方式予以脫除。煙氣由鍋爐尾部排出后進入煙氣凈化裝置，在中和反應塔中完成了酸性氣體的脫除，脫酸劑采用氫氧化鈣，通過增濕活化加藥系統(tǒng)噴入凈化塔中，主要作用是脫酸中和，脫除煙氣中的氯化氫、氟化氫、二氧化硫、三氧化硫等酸性氣體；通過噴入活性炭進行對二噁英類物質(zhì)的吸附和對重金屬的吸附。
循環(huán)流化床半干式中和反應塔采用下進上出的結(jié)構，利用布袋除塵器進口前的垂直煙道作為煙氣反應器，因此占用的空間較少。其主要由煙氣進口、文丘里、反應塔、煙氣出口組成。主體上布置有壓力、溫度、煙氣取樣點等。
煙氣進入均壓箱體后，通過法拉爾噴管均勻噴入反應塔內(nèi)，在反應塔內(nèi)滯留4秒后經(jīng)分離器離開反應塔，未反應完的氫氧化鈣和活性炭分離下來后循環(huán)使用。整個凈化裝置形成兩個循環(huán)系統(tǒng)：在塔內(nèi)由布風裝置和分離器構成煙氣凈化劑內(nèi)循環(huán)；塔外由排灰管、吸收劑輸送系統(tǒng)和加藥復合噴嘴形成的物料混合的外系統(tǒng)。在反應裝置中，流化狀態(tài)的吸收劑與煙氣有很大的反應面積，而且吸收劑的有效濃度很高，所以具有較好的吸收效果。
由于反應塔選用循環(huán)流化床的工作模式，所以反應塔內(nèi)中和劑干粉濃度比常用的懸浮式和逆流式反應塔高數(shù)十倍，加快了中和反應速率，提高了酸性氣體脫除率；同時，中和劑在反應塔內(nèi)停留時間也大大延長，提高了中和劑的利用率。并具有如下優(yōu)點：
1、脫酸中和劑以干粉形式供入，避免了復雜、易堵塞的制漿系統(tǒng)，運行與維護簡單，故障率低；
2、脫酸中和反應產(chǎn)物以固態(tài)顆粒形式排出，避免了復雜、昂貴的廢水處理設備，進一步降低了建設和運行費用；
3、采用向脫酸中和反應塔內(nèi)有控制的噴霧增濕活化技術，充分利用離子高反應率的優(yōu)勢，提高酸性氣體成分脫除率和中和劑利用率，降低了水消耗，這也是本技術的一顯著特點；
4、脫酸中和反應塔運行在循環(huán)流化床工作模式，中和劑濃度大大高于其他中和反應塔技術，進一步提高了酸性氣體成分脫除率和中和劑利用率，并可降低反應塔容積和建設成本；
5、具有自主知識產(chǎn)權，已有相當規(guī)模的系統(tǒng)建成和成功運行的范例，投資省，安全運行和維護有保障；
6、關鍵部件采用不銹鋼防酸處理，設備使用壽命大大提高；
7、尾氣凈化系統(tǒng)為免維護設計，在不加藥時，系統(tǒng)仍可安全運行，凈化裝置任何附屬設備故障都不影響鍋爐運行。
氫氧化鈣加藥設備
半干式煙氣凈化塔采用氫氧化鈣（Ca(OH)2）作為吸收劑，氫氧化鈣同焚燒尾氣中殘留的SO2、SO3、HCl等酸性氣體繼續(xù)反應，提高酸性氣體的脫除效率，并通過增濕活化、噴水降溫等措施，進一步提高反應效率。
氫氧化鈣的貯存為兩套反應塔共用一個總料倉，每套煙氣處理系統(tǒng)附近單獨配備一個分料倉，氫氧化鈣由總料倉用倉泵氣力輸送至各分料倉，然后通過星形旋轉(zhuǎn)給料閥均勻送料，由羅茨風機將氫氧化鈣均勻的送至反應塔，并經(jīng)噴水霧化，與煙氣中的酸性氣體（主要是HCl）發(fā)生反應，達到吸收酸性有害氣體的目的。經(jīng)過處理后的煙氣通過除塵系統(tǒng)去除飛灰和反應物，由引風機送入煙囪。煙氣處理后的反應產(chǎn)物通過濃相氣力輸送到灰?guī)臁?/p>
活性炭加藥設備
為了吸附煙氣中的微量二噁英和重金屬等有毒物質(zhì)，反應塔設有單獨的活性炭噴入口，活性碳的貯存為兩套反應塔共用一個總料倉，每套煙氣處理系統(tǒng)附近單獨配備一個分料倉，活性碳由總料倉用倉泵氣力輸送至各分料倉，然后通過螺旋微粉給料機均勻送料，由一次風將氫氧化鈣均勻的送至反應塔，與煙氣中的微量二噁英和重金屬等有毒物質(zhì)發(fā)生反應，達到進一步吸收有毒有害氣體的目的。
布袋除塵器
采用高效布袋除塵器，主要有灰斗、濾袋室、凈氣室、濾袋、噴吹清灰裝置及進出風室、螺旋輸灰機、控制系統(tǒng)等組成。
經(jīng)過半干式煙氣凈化塔的垃圾焚燒尾氣進入布袋除塵器，通過過濾將煙氣中細灰塵粒、中和劑及脫酸反應產(chǎn)物顆粒、吸附有二噁英和重金屬的活性炭顆粒等捕捉后排出，符合嚴格環(huán)保要求的潔凈煙氣經(jīng)引風機的抽引，通過經(jīng)由80米高煙囪排放大氣。
選用的高效布袋除塵器具有以下特點：
1、提高了清灰效果，延長了布袋的使用壽命，壓縮空氣耗量低；
2、布袋除塵器與脫酸中和劑（氫氧化鈣）及活性炭吸附劑噴入技術組合使用，可以進一步提高酸性和毒性物質(zhì)的脫除率，降低藥劑利用率，運行經(jīng)濟性好；
3、適應高濃度爐型煙塵處理，煙氣初始濃度可達200g/Nm3以上，排塵濃度可達10mg/Nm3以下，除塵效率高可達99.9%以上；
4、采用進口濾料，耐高溫，并有良好的耐酸性能，適用于城市生活垃圾焚燒煙氣處理工藝；
5、運行阻力低，<1200 Pa～1500Pa，系統(tǒng)能耗低；
6、脈沖閥、布袋濾料、控制系統(tǒng)均采用優(yōu)質(zhì)進口設備；
7、濾袋壽命長，一般可達4年以上；
8、可以實現(xiàn)不停機檢修，通過及時更換濾袋確保排放達標。
煙氣在線監(jiān)測設備
煙氣在線監(jiān)測設備系統(tǒng)可在線連續(xù)對污染源氣體的排放進行分析處理，對排放量進行監(jiān)測，同時對主要煙氣參數(shù)、粉塵含量和氣體污染物含量等多項指標進行在線監(jiān)測，具有實時顯示、參數(shù)列表、打印報表、歷史數(shù)據(jù)存儲及顯示、圖線圖表分析、超標報警、事故報警、狀態(tài)顯示和標識等功能；通過MODEM/GPRS進行遠程數(shù)據(jù)傳輸或在局域網(wǎng)內(nèi)與其他計算機共享系統(tǒng)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)具有在線自動校正、標定等功能。
滲瀝液的處理
采用高溫焚燒分解方法有效處理垃圾滲瀝液。垃圾貯坑底部采用傾斜設計，傾角為3°，使?jié)B瀝液流向垃圾卸料口底部及側(cè)向的滲瀝液集水溝，經(jīng)不銹鋼絲網(wǎng)過濾后匯入經(jīng)防滲處理的滲瀝液集水坑，通過滲瀝液泵提升進入廠區(qū)滲瀝液廢水管道，噴入垃圾焚燒爐內(nèi)進行高溫焚燒分解處理。
當垃圾貯坑滲瀝液的水量偏大，或垃圾焚燒爐無法正常消納噴入的滲瀝液時，可通過水泵的旁通管路將一部分滲瀝液回噴至垃圾貯坑，澆淋在垃圾層表面上，讓表面的干燥垃圾再吸收一部分水分，避免干燥垃圾中細小顆粒在輸送過程中產(chǎn)生揚塵，同時垃圾滲瀝液可以隨垃圾一起進入垃圾焚燒爐進行高溫焚燒處理，提高了滲瀝液進入爐膛的均勻性，可以改善處理性能。
污水的處理
SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。
與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應替代穩(wěn)態(tài)生化反應，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，SBR技術的核心是SBR反應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。
SBR工藝優(yōu)點
1、理想的推流過程使生化反應推動力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。
2、運行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止狀態(tài)下沉淀，需要時間短、效率高，出水水質(zhì)好。
3、耐沖擊負荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊。
4、工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進行調(diào)整，運行靈活。
5、處理設備少，構造簡單，便于操作和維護管理。
6、反應池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。
7、SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構造方法，利于廢水處理廠的擴建和改造。
8、脫氮除磷，適當控制運行方式，實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。
9、工藝流程簡單、造價低。主體設備只有一個序批式間歇反應器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。
爐渣處理
垃圾和煤焚燒后在焚燒爐底部形成的爐渣，必須及時排除。
循環(huán)流化床焚燒爐因其特有燃燒機理，爐渣的灼減率≤2%（本公司垃圾發(fā)電項目的渣灼減率均<1%）。重金屬浸出毒性極低，基本上都是惰性物質(zhì)，可以直接填埋或進行綜合利用。
飛灰處理
循環(huán)流化床垃圾焚燒爐煙氣中的飛灰含量，約占燃料總灰分的55%，這些飛灰連同脫酸塔產(chǎn)生反應物由布袋除塵器收集下來。
飛灰和反應物收集處理系統(tǒng)采用布袋除塵器、灰倉一體化設計。過濾下來的粉塵由灰斗收集后經(jīng)除灰系統(tǒng)輸送至灰倉，經(jīng)穩(wěn)定化處理后可進入生活垃圾填埋場填埋處置。
飛灰和反應物固化系統(tǒng)主要由灰倉、水泥倉稱重斗、卸灰閥、計量斗、灰渣成型機、噴水系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成。水泥、速凝劑通過氣力輸送進入水泥倉；覀}存放的飛灰和反應物與水泥、速凝劑按照一定的配比通過卸灰閥進入混料斗，通過振動混料斗混料后，經(jīng)給料閥進入灰成型機，在成型過程中通過分段加水，飛灰逐步成型固化。
噪聲的防治
1、各種機械設備都布置在廠房內(nèi)，如空氣壓縮機、風機、汽輪發(fā)電機、吊機等，因此噪音對周圍環(huán)境影響不大。必要時，一些設備設隔音罩和消聲器、隔振設置，以防噪聲外泄。廠房內(nèi)除巡檢人員外一般不設崗位。
2、鍋爐排汽設小孔噴汽消音器。
3、種植綠化隔音帶，建立植物屏。
