垃圾发电

垃圾焚烧发电项目污染源分析及控制措施

2021-03-30 14:07:59 《当代电力文化》 作者:刘文超

摘要:垃圾焚烧发电属于现代化技术,在服务于社会“三化”处置垃圾的同时,其自身产生的污染物,是完全可以严格控制在国家和欧盟标准之内,对环境和人体健康影响是可以控制的,需要在应用的基础上大力推广,且政府部门也应该及时更新相关的政策,加大电力垃圾发电环境治理的技术研发工作。

一、垃圾焚烧发电项目的污染源分析

(一)焚烧产生的废水污染物排放及危害分析

我国的垃圾焚烧发电技术,一般要将垃圾置放于垃圾仓中7-10天,堆积发酵以提高入炉垃圾热值,保证焚烧正常和多发电。由垃圾内外水产生的渗滤液,COD和BOD浓度一般都为40000-80000mg/标m3,同时还含有较高浓度的盐分、重金属、污泥和SS,处理较为困难。虽然国内渗滤液处置技术发展迅速,以项目厂区边界为限可实现对外零排放,但渗滤液系统处置后的浓缩液再彻底处置仍一直是难题,靠自然蒸发或混入飞灰中的量进行处置难以最终解决问题,公共大型污水处理厂一般不愿进行处置或因技术所限不能处置,污染时有发生,对河流和土壤往往造成较大的污染。飞灰螯合剂可广泛应用于生活垃圾焚烧飞灰稳定化及重金属的固废处理系统,螯合固化后堆放一定时间,重金属元素会随渗出液而析出,污染物存储在场地和飞灰固化填埋场地,这种污水目前除自然蒸发外,尚缺乏有效处置方法。焚烧产生的炉渣和飞灰污染物排放及危害分析飞灰经螯合固化后属危废,采用高温熔融处置方法可进行彻底无害化处理,因处置费过高目前无法推广。国家环保标准允许经螯合固化初步合格后,外送标准的卫生填埋场实施分区填埋。但这只是一种过渡措施,因为这种处置方法一是占用耕地或土地,二是会有难以处置的高浓度重金属,有二噁英废水产生,三是若干年后,装飞灰的袋子或填埋场防渗膜腐烂或破损,仍有污染地下水的可能性。

(二)焚烧对大气污染物排放及危害分析

垃圾焚烧发电生成的大气污染物排放主要有粉尘、氯化氢、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、有机污染物、二噁英及重金属等污染物。垃圾焚烧发电排放的粉尘颗粒较小,以PM2.5颗粒物为主,颗粒物几何平均粒径约为23.1nm,能形成雾霾污染和气溶胶。这些粒径小于10μm的颗粒物可随人的呼吸沉积到肺部,甚至可以进入肺泡和血液中,损伤肺泡和粘膜,引起肺组织的慢性纤维化,导致肺心病,引起慢性鼻咽炎、慢性支气管炎等一系列病变,严重的可危及生命。颗粒物对儿童和老年人的危害尤为明显。垃圾焚烧发电排放的酸性气体主要为氯化氢、二氧化硫和氮氧化物。大气中的二氧化硫会刺激人们的呼吸道,减弱人的呼吸功能,并导致其呼吸道抵抗力下降,诱发呼吸道的各种炎症,危害人体健康;二氧化硫会与大气中水汽与氧气等发生化学反应后形成酸雨,使生态系统遭到破坏,给农业、森林、水产资源等带来严重危害。氮氧化物会深入人体肺部,诱发呼吸道疾病,会转化成硝酸和硝酸盐,形成酸雨,并与其它污染物在一定条件下产生光化学烟雾污染。垃圾焚烧发电会排放出气态二噁英,二噁英又称二氧杂芑,是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质,它能够导致严重的皮肤损伤性疾病,具有强烈的致癌、致畸作用,同时还具有生殖毒性、免疫毒性和内分泌毒性。垃圾焚烧过程中产生出二噁英的主要原因有二,一是垃圾本身含有的二噁英,二是垃圾焚烧产生出的二噁英。治理二噁英的排放可按照GB18485-2014和EuropeanUnion2000标准进行垃圾焚烧大气污染物排放设计,设置300m卫生防护距离。此类方法经国际卫生组织长期研究,未发现对人类有危害情况。

(三)臭气和氨逃逸污染及危害

在垃圾焚烧发电过程中,由于垃圾需堆放垃圾仓中存储堆积发酵,会产生浓度极高的恶臭。目前,主要靠对垃圾仓封堵,并将臭气回抽焚烧炉焚烧处置。垃圾焚烧发电SNCR和SCR等尾气处理系统,不可避免存在一定比例氨逃逸现象,对大气环境有一定污染。

二、对垃圾焚烧发电项目污染的控制措施

(一)对垃圾焚烧发电污染的正确认识

炉排炉垃圾焚烧发电是当前人类所掌握的技术中可实现的最先进、最有效、最可靠的无害化、减量化、资源化处置技术。但不是将污染完全消除使之不产生污染,对外污染排放做到绝对的“零”,而是将污染控制到最低。我国炉排炉垃圾焚烧发电技术和装备是成熟可靠的,已处于世界最先进水平,完全能够做到按国家环保标准或更严的欧盟环保排放标准排放,对环境和人类只是有影响,但不会有危害。

(二)设计完善、装备先进和运行稳定是污染控制的根本保证

1设计先进的装备是根本保证

采用国际最先进的炉排炉垃圾焚烧发电技术和装备,烟囱设计为一定高度,保证排放扩散半径;卫生防护距离要保证,避免对敏感环境污染;烟气处理系统要先进、可靠,要采用半干法脱酸,采用SNCR、SCR、PNCR等先进技术和装备等,有条件的地方需采用湿法脱酸等更超前的超净排放系统。

2始终保持稳定运行,严格达标排放是关键

每台焚烧炉单独安装的CEMS系统24小时进行监测,严格按照GB或EuropeanUnion2000标准达标排放;严格禁止超负荷运行,禁止炉膛不达850℃以上的烟气停留2秒以上的不稳定运行;ACC燃烧控制系统需正常使用;烟气处置系统需100%使用;每台焚烧炉需保证年连续稳定运行8000小时以上,避免或减少停炉和不稳定运行造成的超标排放。

3废水、飞灰、炉渣等要有妥善处置措施和可靠去处

高浓度渗滤液厂内处置技术目前较为成熟,对最终产生的含各种重金属元素的高浓度高盐分浓缩液,需协调地方大型公用污水处理厂作最终的安全处置,飞灰螯合固化后,送危废填埋场或危废处理厂作最安全处置。设置通过环评、正式立项的专用炉渣处理厂,设立标准卫生填埋场作终端处置备用。

(三)专业封堵和保持焚烧炉负压连续稳定运行是对臭气治理的有效措施

对厂内臭气治理,是一个系统工程,最核心的是对垃圾仓专业封堵和保持焚烧炉负压连续稳定运行。

1垃圾运输引桥和垃圾卸料平台,要设置专用除臭喷淋系统。

2垃圾仓需设置活性炭臭气过滤系统,防止全厂焚烧炉停运检修时的臭气扩散。

3对垃圾仓加强施工质量控制和严密封堵。严禁有施工裂缝和未封堵孔洞,要找具有丰富经验和特殊封堵资质的单位,对垃圾仓全面细致封堵。

4在垃圾引桥入口、装卸平台的进口以及出口,安装相应的风幕装置,有效防止垃圾臭味和恶臭气体扩散。

5需保证焚烧炉负压连续稳定运行,保证垃圾仓始终处于微负压状态,要对垃圾仓设置专用负压仪表实施监视。

结束语

综上述,炉排炉垃圾焚烧发电技术,是当前人类所掌握的垃圾处理技术中最先进、最有效、最可靠的无害化、减量化、资源化处置技术。它既能有效利用垃圾焚烧中产生的能源,形成可再生绿色电力,变废为宝,减少二氧化碳和甲烷等排放,降低温室气体效应,又可节约大量土地和耕地,减少可能的渗漏,减少污染地下水事件的发生,也可减少蚊虫飞舞和臭气排放,降低传染病的发生,美化净化环境。无害化、减量化、资源化并不能实现各类污染物零排放或不排放,只是通过现有技术和设备,通过现有标准对废水、废气、废渣和飞灰等排放实施规范和约束,将污染物排放降低到可稳定控制,对人类生存环境和自然环境污染影响最小的状态。


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