1、垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的特點(diǎn)
當(dāng)前,在我國(guó)的垃圾處理中,生活垃圾所占的比例最大,國(guó)內(nèi)每年堆積的生活垃圾總量約為1.4億噸。在國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)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(huì)形勢(shì)下,我國(guó)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(wú)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(qiáng)垃圾的回收和再利用。目前,垃圾焚燒發(fā)電是國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的垃圾再利用技術(shù)之一,實(shí)現(xiàn)了垃圾的無(wú)害化處理,減少了垃圾對(duì)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(yīng)能力。目前,在國(guó)內(nèi)各省市、地區(qū)相繼建設(shè)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(yīng)的新途徑之一。
2、垃圾焚燒的條件和方式
從燃料角度來(lái)說(shuō),燃燒熱值達(dá)一定值時(shí),才能從設(shè)備、能量的投入中獲得收益。當(dāng)垃圾發(fā)熱值>5000kj/kg時(shí)燃燒穩(wěn)定,燃燒效果較好;而發(fā)熱值≤3344kj/kg時(shí),燃燒不穩(wěn)定,此時(shí)需投燃油助燃。垃圾中含水量較大,需要在焚燒前進(jìn)行干燥處理,一些垃圾處理過(guò)程產(chǎn)生有害的劇毒物質(zhì),需進(jìn)行分類,這些預(yù)處理和分類會(huì)加大設(shè)備和運(yùn)行的投入。垃圾焚燒技術(shù)主要有三大類:層狀燃燒技術(shù),主要是爐排爐燃燒;旋轉(zhuǎn)燃燒技術(shù),主要是回轉(zhuǎn)窯燃燒;流化床燃燒技術(shù),主要是循環(huán)流化床燃燒。
垃圾焚燒技術(shù)選取是否合理,是決定一個(gè)項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵。目前國(guó)內(nèi)主要使用的是機(jī)械爐排爐燃燒技術(shù),而機(jī)械爐排爐的關(guān)鍵設(shè)備是焚燒爐排,各種爐排爐的最大區(qū)別也在于爐排的結(jié)構(gòu)型式和運(yùn)動(dòng)方式,國(guó)內(nèi)幾種應(yīng)用較廣的型式有:逆推式爐排爐、順推式爐排爐及往復(fù)翻動(dòng)式爐排爐等。設(shè)計(jì)中必須要結(jié)合項(xiàng)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(shù)。
3、垃圾焚燒發(fā)電中常見(jiàn)污染問(wèn)題及對(duì)策
在垃圾焚燒發(fā)電中,實(shí)現(xiàn)了各類垃圾的“三化”處理,但是在垃圾燃燒過(guò)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(wèn)題。據(jù)我國(guó)環(huán)保部門統(tǒng)計(jì):在垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中,二噁英是排放量較大的毒性有機(jī)化合物之一,其主要分布于垃圾焚燒爐產(chǎn)生的飛灰中。一般情況下,二惡英主要來(lái)源于各種原生垃圾中,或者燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣。
同時(shí),重金屬也是垃圾焚燒發(fā)電中常見(jiàn)的污染物,主要有鉛、銅、汞、鉻、鎘等,在焚燒過(guò)程結(jié)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(huì)產(chǎn)生大量成分復(fù)雜、危害較大的滲濾液,其COD>8000mg/L,BOD>5000mg/L,會(huì)污染地表水和地下水,必須進(jìn)行無(wú)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(duì)垃圾滲濾液尚無(wú)成熟的處理工藝,各研究和科研機(jī)構(gòu)的研究方向主要集中在電解、催化濕式氧化、膜生物反應(yīng)器等。
4、垃圾焚燒發(fā)電設(shè)計(jì)難點(diǎn)及對(duì)策
4.1 選址
根據(jù)生活垃圾焚燒發(fā)電廠的環(huán)境影響特點(diǎn),廠址的選擇必須考慮對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鎮(zhèn)規(guī)劃的影響,對(duì)生態(tài)環(huán)境、環(huán)境敏感區(qū)域的保護(hù)等。同時(shí),根據(jù)《生活垃圾焚燒處理工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(建標(biāo)142-2010)、《生活垃圾焚燒污染控制》(GB18485-2014)等標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的相關(guān)技術(shù)要求。
4.2 嚴(yán)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(shí)現(xiàn)其可持續(xù)生產(chǎn)的目的,如果規(guī)模不夠,不僅不能盈利,還要財(cái)政補(bǔ)貼,也沒(méi)有足夠的資金來(lái)采用更加先進(jìn)的工藝設(shè)備,其排放的污染物也很難達(dá)到國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)。新建焚燒發(fā)電廠應(yīng)優(yōu)先選用成熟技術(shù),審慎采用目前尚未得到實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證的焚燒爐型。其中基本技術(shù)要求:生活垃圾在焚燒爐內(nèi)應(yīng)得到充分燃燒,二次燃燒室內(nèi)的煙氣在不低于850℃的條件下滯留時(shí)間不小于2s,焚燒爐渣熱灼減率應(yīng)控制在5%以內(nèi)。
4.3 工藝設(shè)計(jì)難點(diǎn)是污染治理和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。污染治理的難點(diǎn)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(duì),構(gòu)成社會(huì)穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn),甚至是群體性事件的發(fā)生。
4.3.1、煙氣治理
針對(duì)不同項(xiàng)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(duì)酸性氣體、重金屬、有機(jī)污染物和顆粒物進(jìn)行治理,凈化后的煙氣排放限值執(zhí)行國(guó)家GB18485-2014《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》,采用高標(biāo)準(zhǔn)時(shí)時(shí)可滿足歐盟2000標(biāo)準(zhǔn)限值。在設(shè)計(jì)時(shí)除了在系統(tǒng)上優(yōu)化外,在關(guān)鍵設(shè)備和材料上采用進(jìn)口知名品牌產(chǎn)品:如爐排、噴嘴、濾袋、在線檢測(cè)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(chǔ)運(yùn)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(dòng)裝卸功能的車型。
2)垃圾儲(chǔ)運(yùn)車進(jìn)入卸料大廳后,通過(guò)自動(dòng)門將垃圾傾倒進(jìn)垃圾池中。在垃圾卸料大廳總?cè)肟诖箝T處設(shè)空氣幕防止臭氣外溢。垃圾池為密閉式,鼓風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)口設(shè)置在垃圾池上方,使垃圾池和卸料大廳處于負(fù)壓狀態(tài),不但能有效地控制了臭氣外溢,又同時(shí)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(nèi)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(shè)計(jì)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(shí),根據(jù)當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)風(fēng)向,把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開(kāi)合理布置,將惡臭的影響降低到最低程度。在廠區(qū)四周種植一定數(shù)量的高大喬木、可以吸收臭氣的樹(shù)木,減少影響。
5)設(shè)置噴藥系統(tǒng),定期向垃圾池內(nèi)噴灑化學(xué)藥劑,既可減輕異味,又可防止微生物滋生。
6)垃圾運(yùn)輸棧橋用有機(jī)透明玻璃封閉,減少臭氣外溢。
根據(jù)工程實(shí)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(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-93)廠界標(biāo)準(zhǔn)值中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以下。
4.3.3、其它污染物治理
垃圾焚燒發(fā)電廠會(huì)產(chǎn)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(shù)規(guī)范》CJJ150-2010的要求建設(shè)配套的污水處理站,經(jīng)過(guò)處理后達(dá)標(biāo)循環(huán)利用和排放。
圾焚燒后產(chǎn)生的固體廢物主要由兩部分組成:從焚燒系統(tǒng)中排出的爐渣、爐灰及煙氣凈化系統(tǒng)中排出的飛灰。按GB18485-2014《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,焚燒爐渣可按一般固體廢物處理,焚燒飛灰則應(yīng)按危險(xiǎn)廢物處理。其他煙氣凈化裝置排放的固體廢物按GB5085.3《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》判斷是否屬于危險(xiǎn)廢物,如屬危險(xiǎn)廢物,則按危險(xiǎn)廢物處理。經(jīng)高溫燃燒后的爐渣,經(jīng)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(jīng)“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(jìn)行填埋處理。
5結(jié)論
目前,我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)正處于蓬勃發(fā)展中,是一件可喜可賀利國(guó)利民的好事情。但是我們只有不斷深入學(xué)習(xí)和探索,不斷研究和發(fā)展,完善垃圾焚燒技術(shù)并使之成熟,優(yōu)化設(shè)計(jì),才能使社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)和諧統(tǒng)一,才能促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境資源的可持續(xù)發(fā)展。
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