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生活垃圾焚烧电厂的危害与防治措施研究
垃 圾 焚 烧 烟 气 中 的 重 金 属 主 要 有 汞 (Hg)、镉 (Cd)、铅(Pb)等及其化合物。 大部分来源于废旧电 池、日光灯管、电子元件、涂料以及温度计等。 在焚烧 过程中,因高温气化或形成氧化物、卤化物挥发进入 烟气[4]。 重金属易在人体内蓄积,导致慢性中毒,如慢 性甲级汞中毒、慢性铅中毒、骨痛病(慢性镉中毒) 等。 无机汞在机体内可使肾脏、脑细胞受损害,使中 枢神经系统发生障碍,也可导致畸胎、死胎。 镉中毒 会导致动脉硬化, 肾萎缩或慢性球体肾炎、 骨骼软 化、变形等。 铅会引起中枢神经系统损伤,出现疲惫、 头疼、痉挛、精神障碍等[6]。
质。 在此针对各污染因子提出了现阶段先进的污染防治措施,并对今后可进一步发展的污染防治措施进行了探讨。
关键词: 垃圾焚烧; 二噁英; 污染防治措施
中图分类号: X5
文献标识码: B
文章编号: 1674-4829(2009)S2-0115-03
Research on Hazard and Control Measures of Refuse Incinerating Plant WU Yun-bo, YANG Hao-ming, HUANG Juan
第 22 卷 第 2 期
吴云波等 生活垃圾焚烧电厂的危害与防治措施研究
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游,通过吸收反应除去,去除效率可大于 80 %。 2.4 恶臭气体污染防治措施分析
垃圾焚烧厂恶臭主要来源于垃圾本身, 发生在 垃圾储坑、垃圾卸料大厅、渗滤水储坑和焚烧炉等附 近。 目前,通常采取以下控制措施:
⑴利用焚烧炉一次风机抽取垃圾储坑、 渗滤水 储坑、垃圾卸料大厅内的空气,作为焚烧炉的助燃空气。
泰州垃圾焚烧厂等,均具有良好的效果。 考虑到地区性渗滤液水质、水量、气候等影响因
素对处理系统的影响,通常还在 MBR 工艺后端增加 纳滤或超滤系统作为备用单元, 以确保渗滤液处理 能够达标。 如: 无锡市锡东生活垃圾焚烧发电厂在 “UASB+MBR” 处 理 工 艺 后 端 增 加 纳 滤 单 元 , 太 仓 协 鑫 垃 圾 焚 烧 发 电 有 限 公 司 在 “UASB+MBR” 处 理 工 艺 后端增加超滤处理单元。
⑶每台炉设置 1 套柴油燃油辅助燃烧系统。 辅 助燃油系统正常状态下基本处于停运状态。 但在极 少数情况下, 垃圾热值过低导致炉膛内温度不能达 到 850 ℃以上时,辅助燃烧器自动投运。
⑷合理控制助燃空气的风量、温度和注入位置, 即采用“三 T”控制法。 使炉膛或烟道内烟气温度不 低于 850 ℃, 烟气在炉膛及二次燃烧室内的停留时 间不少于 2 s,O2 浓度不小于 6 %。实践资料表明:在 上述条件下, 可使垃圾中的原生二噁英绝大部分得 以分解。
形成、避免炉外低温再合成等 3 方面入手。 目前,有 效的二噁英控制措施包括:
⑴选用最适宜于低热值垃圾燃烧的炉型, 并对 炉膛的设计有针对性的优化。 以增强炉内热辐射,从 而保证进炉垃圾的干燥和充分燃烧, 确保炉膛温度 在 850 ℃以上。
⑵设置空气预热器将助燃的空气温度提高;同 时炉膛和第一通道的下半部敷设绝热材料, 并进行 扰动助燃,使燃烧的烟气与助燃空气充分混合。 以保 证烟气在大于 850 ℃的温度下停留时间超过 2 s,使 二噁英大量分解。
0 引言
目前,对生活垃圾的处理方式主要有填埋、堆肥 和焚烧 3 种。填埋和堆肥均需要占用大量的土地,而 且垃圾减量化程度低[1]。 在我国沪江浙等东部省市, 人口密度是全国的 5 倍,土地资源尤为稀缺。 而且在 今后较长的一段时间内,由于经济发展和城市化进程, 生活垃圾还将每年保持 8 %以上的高增长势头[2]。 因 此,东部城市越来越多地把占地面积小、处理量大、减 容性好的垃圾焚烧电厂作为生活垃圾处理的首选。
此外,垃圾储运、装卸系统、渗沥储坑等部位会 产生恶臭气体。
2 污染防治措施分析
2.1 垃圾渗沥液污染防治措施分析 目 前 , 垃 圾 渗 沥 液 较 好 的 处 理 方 法 为 UASB+
MBR 工艺。 国内采用此工艺的较多,主要有:中山市 中心组团垃圾焚烧厂、上海江桥垃圾焚烧厂、常熟垃 圾焚烧厂、上海浦东垃圾焚烧厂、无锡市锡东生活垃 圾焚烧厂、太仓协鑫垃圾焚烧厂、扬州垃圾焚烧厂、
国内生活垃圾的特点是水份高、热值低;为保证 垃圾的充分燃烧, 国内生活垃圾焚烧电厂均把垃圾 在垃圾仓中存放 5 ~ 7 d,排除部分水份,使垃圾热 值相应提高后再送入炉内焚烧。 因此,在垃圾仓中会
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环境科技
2009 年 12 月
产生垃圾渗滤液。 垃圾渗滤液是较难处理的有机废 水之一,COD,BOD5, 氨氮质量浓度分别可达 90 000 mg/L,38 000 mg/L,1 700 mg/L,甚至更高[7]。
入口
3.00 2.30
150
出口
0.01 0.01
因此,应控制排烟温度不超过 200 ℃,同时尽量 缩短烟气在处理和排放过程中处于 300 ~ 500 ℃区 域的时间。
⑹采用“活性炭+布袋除尘器”的烟气处理系统。 二噁英是高沸点物质, 当温度为 150 ~ 180 ℃时二 噁英为细小颗粒;当烟气穿过布袋除尘器时,二噁英 便被过滤并逐浙积聚在粉层上, 这样二噁英就从烟 气中得以去除。 同时在进入布袋除尘器的烟道中设 置活性炭 喷 射 装 置 ,活 性 炭 (规 格 为 100 μm 以 下 ) 通过压缩空气送入反应塔,进一步吸附二噁英。 活性 炭对二噁英类的去除效率可达 98 %以上。
根据 2007 年 2 月江苏省环境监测中心站对太 仓协鑫垃圾焚烧发电有限公司废水预处理设施出口 的监测结果(见表 1),各污染物均能达到 GB 8978— 1996《污水综合排放标准》三级标准。 因此,UASB+ MBR 处理工艺具有良好的效果,被广 泛 应 用 ,非 常 值得推荐。
日期 12 月 12 日 12 月 13 日 排放标准 达标情况
⑸根据三菱重工/马丁联合体对商业焚烧厂(全 连续燃烧系统)的二噁英类实测数据(见表 2),二噁 英浓度与排烟温度存在相关性。 当烟气温度较低时,
二噁英浓度也极大降低。
表 2 二噁英类浓度与温度的变化分析
烟 气 温 度 /℃
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
测点位置
ρ(TEQ) /(ng·m-3)
入口
14.5 29.4
200
出口
0.23 0.29
ρ(总砷) 3.05×10-3 4.04×10-3
0.5 达标
ρ(氟化物) 0.65 0.68 20 达标
ρ(总铅) 0.09 0.09 1.0 达标
ρ(六价铬) 0.294 0.324 0.5 达标
ng·m-3
ρ(总镉) 0.01 0.01 0.1 达标
2.2 二噁英污染防治措施分析 减少二噁英的产生,可以从控制来源、减少炉内
垃圾焚烧电厂在生产过程中能够产生多种固体 废物,有炉渣、飞灰、废水处理污泥和生活垃圾等。 生 活垃圾和污泥可直接送入焚烧炉焚烧。 炉渣属于一 般固体废物,可用于筑路。 垃圾焚烧产生的飞灰,由 于其成分复杂、重金属含量高,属于危险废物。 因此, 飞灰在产生后必须进行固化和稳定化处理后方可运 输,运输需用专门运输工具,运输工具必须密封。 生 活垃圾焚烧飞灰必须进行安全填埋处理。 2.6 地下水污染治理措施分析
⑵垃圾卸料大厅出入口设置空气帘幕, 以此作 为防止臭气及灰尘外泄的屏障。
⑶对卸料大厅与垃圾储坑之间设置若干可迅速 启闭的卸料门,平时保持其密闭。
⑷规范垃圾储坑的操作管理, 利用抓斗对垃圾 不停进行搅拌翻动,避免垃圾的厌氧发酵。
⑸利用封闭的残渣输送系统, 对残渣储坑实行 密闭负压操作。 2.5 固废污染治理措施分析
pH 值 7.55 ~ 7.58 7.58 ~ 7.59
6~9 达标
ρ(SS) 87 166 400 达标
表 1 太仓协鑫垃圾焚烧发电厂废水监测结果
ρ(COD) 158 214 500 达标
ρ(BOD5) 9.58 15.0 300 达标
ρ(总磷) 0.16 0.29 / /
ρ(氨氮) 5.74 18.6 / /
第 22 卷 增刊第 2 期 2009 年 12 月
环境科技 Environmental Science and Technology
Vol.22 Supp.2 Dec.2009
生活垃圾焚烧电厂的危害与防治措施研究
吴云波, 杨浩明, 黄 娟
(江苏省环境科学研究院, 江苏 南京 210036)
摘 要: 垃圾焚烧电厂会对环境和人类健康造成危害,特别是会产生渗滤液、酸性气体、二噁英、重金属等有毒有害物
垃圾发电项目不仅可以有效解决城市生活垃圾 问题,还能充分利用焚烧产生的热能,实现垃圾资源 化,属于我国鼓励发展的产业。但垃圾焚烧电厂会产 生渗滤液、酸性气体、重金属、二噁英等有毒有害物 质。如何有效防止污染,使垃圾发电项目可以更好地 发挥环境效益,最大限度地减轻对环境的影响,日益 引起人们的关注[3]。
垃圾焚烧电厂在设计上必须对垃圾坑、 渗滤液 收集池、渗滤液处理站等采取防渗处理措施。
3 展望
目前, 国内垃圾焚烧电厂的污染防治措施与国 外相比还有一定差距。 而且随着理念和技术的进步, 更有效的防治措施也将不断涌现。 不远的将来,可以 采取以下措施进一步降低垃圾焚烧电厂的危害。
⑴生活垃圾分类收集。可将垃圾分为 4 类:回收 类、普通焚烧类、塑料橡胶类、含重金属类。 回收类, 即可以直接回收利用,不需要送垃圾焚烧厂的。 含重 金属类包括旧电池、日光灯管、电子元件、涂料、温度
1 环境影响分析
与普通的电厂相比, 垃圾焚烧电厂的环境危害 具有其特殊性。垃圾焚烧过程不仅产生二氧化硫、氮 氧 化 物 、 烟 尘 等 常 规 污 染 物 , 还 产 生 酸 性 气 体 (HCl, HF)、二 噁 英(TEQ)、重 金 属 等 ;而 且 ,垃 圾 焚 烧 电 厂