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生活垃圾焚烧行业现场环境监察指南2014-7-16

生活垃圾焚烧行业现场环境监察指南1.适用范围为了贯彻落实上海市环保局加强生活垃圾焚烧行业污染治理设施运行监督管理的有关规定,促进上海市环境监察执法工作的改革,规范上海市环境监察对生活垃圾焚烧企业的现场环境执法监督,制定本监察指南。

本指南介绍了生活垃圾焚烧行业主要生产工艺、产污节点和治污工艺,分析了现场环境监察的内容和要点,给出了定性检查和定量测算方法,供环境监察人员现场执法参考使用,不具强制性。

上海市各环境监察机构在定期全面检查的基础上,根据工作需要,选择指南部分或全部监察要点,自行制定《检查方案》和《现场检查表》,实施现场执法检查。

本指南适用于上海市各级环境保护行政主管部门的环境监察机构,依照国家有关规定对辖区内生活垃圾焚烧企业履行环境保护法律法规、规章制度、政策及标准的情况,进行现场监督、检查和处理的执法工作。

2.术语和定义2.1 焚烧炉利用高温氧化作用处理生活垃圾的装置。

《国家排放标准》2.2 余热锅炉利用垃圾燃烧释放的热能,将水或其它工质加热到一定温度和压力的换热设备。

目前用于垃圾焚烧发电厂的余热锅炉多为中温中压蒸汽锅炉。

《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》2.3 焚烧处理能力单位时间焚烧炉焚烧生活垃圾的设计能力。

《国家排放标准》2.4 烟气停留时间燃烧气体从最后空气喷射口或燃烧器到换热面(如余热锅炉换热器等)或烟道冷风引射口之间的停留时间。

《国家排放标准》2.5 生活垃圾来源、分类、预处理生活垃圾是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。

《生活垃圾焚烧大气污染物排放标准(上海)》焚烧处理生活垃圾分类宜按可回收物、可燃垃圾、有害垃圾、大件垃圾和其他垃圾进行分类。

《城市生活垃圾分类及其评价标准》2.6 垃圾焚烧飞灰生活垃圾焚烧后从锅炉烟道和烟气处理系统收集的残渣。

《国家排放标准》2.7 垃圾焚烧炉渣生活垃圾焚烧后从炉床直接排出的残渣。

《国家排放标准》2.8 热灼减率焚烧炉渣经灼热减少的质量占原焚烧炉渣质量的百分数。

其计算方法如下:P=(A-B)/A ×100%式中:P—热灼减率,%;A—干燥后原始焚烧炉渣在室温下的质量,g;B—焚烧炉渣经600℃(±25℃)3 小时灼热后冷却至室温的质量,g。

《国家排放标准》2.9 二噁英多氯代二苯并-对-二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)的统称。

《国家排放标准》2.10 标准状态温度在273.16K,压力在101.325kPa时的气体状态。

《国家排放标准》2.11 进料系统进料系统的目的在于使废物能在安全、稳定且可控制的情况下进料,避免影响焚烧炉正常之燃烧状况。

采用抓斗将贮存坑中的垃圾投入到垃圾焚烧炉中,在往复进料装置的作用下进入垃圾焚烧炉中。

贮存坑中的垃圾在堆存过程中发生厌氧发酵作用,会有氨气、硫化氢、硫醇等恶臭气体产生,为防止恶臭外溢扩散,垃圾贮存坑微负压运行,将贮存坑中的空气引入到焚烧炉中进行氧化焚烧。

《国家排放标准编制说明》2.12 焚烧系统垃圾经进料系统进入主燃室后,借助机械炉排推进缓缓移动,推进系统开始进入干燥段吸热至燃点,再进入燃烧段焚烧,灰渣落入出灰螺旋输送系统,送出炉外。

主燃室产生烟气进入第二燃烧室,第二燃烧室分燃烧段与停留段,烟气在燃烧机喷入柴油助燃下燃烧,经停留段确保完全燃烧,停留时间>2秒,进入后续尾气净化系统。

《国家排放标准编制说明》2.13 供风系统焚烧炉供风系统由鼓风机、供气风门、脉冲电磁碟阀、压力监测组件。

鼓风机通过空气输送管及风门的调控,在脉冲电磁碟阀控制下,脉冲式向炉内强制送风,将适量助燃空气送入主燃烧室,同时吹动翻转炉排上垃圾,使充分燃尽。

二燃室供风则无需脉冲碟阀控制,而根据需氧量调节风门。

《国家排放标准编制说明》2.14 尾气净化系统为保证焚烧炉燃烧后产生废气的各项指标达标排放,需对尾气进行净化处理方可排放。

焚烧炉尾气主要污染物有尘、酸性气体、氮氧化物、重金属、二噁英等,尾气净化系统由去除这些污染物的各部分组成。

《国家排放标准编制说明》3.垃圾焚烧行业现场监察产业与环境政策3.1 垃圾焚烧行业产业政策表2 垃圾焚烧行业产业政策3.2 垃圾焚烧行业环境政策表2 垃圾焚烧行业环境政策4.垃圾焚烧行业环境标准5. 垃圾焚烧行业生产工艺流程及排污节点5.1 垃圾焚烧的生产工艺原理(1)炉排垃圾焚烧炉工艺原理垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排(炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区),由于炉排之间的交错运动,将垃圾向下方推动,使垃圾依次通过炉排上的各个区域(垃圾由一个区进入到另一区时,起到一个大翻身的作用),直至燃尽排出炉膛,其中有机物在高温下完全燃烧,生成二氧化碳释放大量热量。

燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合;高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽,同时烟气也得到冷却,最后烟气经烟气处理装置处理后排出。

(2)流化床垃圾焚烧炉工艺原理循环流化床焚烧原理是借着砂介质的均匀传热与蓄热效果以达到燃烧的目的。

炉体是由多孔分布板组成,在炉膛内加入大量的石英砂,将石英砂加热到600℃以上,并在炉底鼓入200℃以上的热风,使热砂沸腾起来,再投入垃圾。

循环流化床锅炉炉膛运行温度通常控制在850~900℃。

由于循环流化床独有的内循环,炉内呈现2个旋转方向相反的强烈湍流区,可使垃圾焚烧在温度均匀、燃烧条件相同、湍流强度较大的情况下运行,对燃料的干燥、热解、着火和燃尽极为有利。

未燃尽的垃圾比重较轻,继续沸腾燃烧,燃尽的垃圾比重较大,落到炉底,经过水冷后,用分选设备将粗渣、细渣送到厂外,少量的中等炉渣和石英砂通过提升设备送回到炉中继续使用。

5.2 垃圾焚烧生产主要工艺类型与流程(1)炉排焚烧炉工艺流程图5.1炉排焚烧炉工艺流程垃圾炉排焚烧发电厂主要由垃圾接收、垃圾焚烧、余热利用、烟气处理排放、污水处理、后处置和电气及仪表自控等系统组成。

垃圾坑内的垃圾由设在垃圾坑上方的抓斗吊车送入垃圾料斗,垃圾经斜槽与推料机推入焚烧炉内进行燃烧。

垃圾坑上部设有抽风口,抽出坑内有害气体,经蒸汽—烟气二级预热后送入炉内,作为焚烧炉的燃烧空气。

燃烧产生的高温烟气,经锅炉各受热面吸热降温,在烟道内喷入氢氧化钙以中和烟气中氯化氢后进入除尘器除尘。

(2)流化床焚烧炉工艺流程图5.2流化床焚烧炉工艺流程垃圾焚烧发电流程主要分为垃圾前端收集处理、焚烧发电以及末端烟气、炉渣、飞灰处理等阶段。

主要包含7个工艺流程:垃圾接收:城市生活垃圾剔除不可燃烧及有毒有害废弃物后,由专用垃圾运输车辆送进垃圾发电厂区,驶上地磅进行称重,然后按指定路线驶向垃圾卸料平台,将垃圾卸入垃圾贮存池,可贮存5~7天的处理量,贮存池上方设有垃圾吊,对池内垃圾进行搬运、搅拌和倒垛,以确保入炉垃圾组分均匀。

垃圾焚烧:垃圾焚烧系统包括从垃圾吊车接到垃圾后送至二次燃烧室进行燃烧以及垃圾焚烧炉出渣。

垃圾焚烧通常在800~1000℃的高温下使有毒有害物质充分热解,产生的大量高温烟气经除尘设施净化后可通过余热锅炉将热量回收,获得一定温度和压力的热蒸汽,再通过发电机组使其转化为电能。

余热锅炉发电:将垃圾焚烧产生的热能通过余热锅炉产生蒸汽,然后用蒸汽供汽轮机组发电、上网。

烟气净化与处理:生活垃圾焚烧产生的烟气中含有烟尘、酸性气体、重金属及二噁英等污染物。

一般废气经吸收净化、活性炭吸附、袋式除尘器等设施处理,运用中和、吸附、过滤的原理对废气中的有害物质进行治理,达标后由烟囱排入大气中。

渗滤液处理:垃圾渗滤液主要产生于垃圾贮存池,是垃圾在贮存池中发酵腐烂后,由垃圾内的水分排出而造成的。

它的特点是臭味重、有机污染浓度、氨氮含量高。

其含量约占垃圾量的10%左右,一般由废水处理站处理后排放。

炉渣炉灰处理:垃圾焚烧后产生的炉渣占垃圾量10%~15%左右,属于一般废弃物。

它从炉中落入输送机,经过降温后送至炉渣堆放处,然后外运到指定地点,再经过加工处理作铺路、制砖的辅料,进行再利用。

经布袋回收下来的飞灰,占垃圾总量的3%左右,属于危险废弃物,通常对其进行无害化处理,再送填埋场进行填埋。

恶臭控制和防治:垃圾焚烧厂的恶臭味主要来源于垃圾贮存池,一般采用加强密封来控制和防治:一是对可能发生臭气外泄的部位都采用密封材料进行封堵;二是在卸料平台进门处设有风幕,防止垃圾车进厂时带来的臭味外泄;三是将垃圾池的臭味抽到燃烧炉膛,用燃烧的办法把臭味成分烧掉,达到脱臭效果。

5.3 垃圾焚烧的排污节点说明表4 垃圾焚烧系统排污节点(1)飞灰的成分及形成机理焚烧过程中产生的飞灰主要包括金属的氧化物和氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐及硅酸盐,来源于垃圾中的不熔氧化物、不挥发金属及可凝结的气体污染物质等,其含量在450~225500 mg/m3之间,视运转条件、废物种类及焚烧炉型式而异。

一般来说,固体废物中灰分含量高时,所产生的粉尘量多。

粉尘颗粒大小的分布亦广,直径有的大至100μm以上,也有小至1μm以下。

(2)酸性气体的成分及形成机理焚烧烟气中的酸性气体主要由HCl,NOx,SO2 组成,形成机理如下:(a) HC1 主要是垃圾中的含氯化合物、塑料(如PVC)燃烧时产生的,同时,厨余垃圾中的碱金属氯化物(如NaCl,在烟气中与SO2、O2、H2O 反应也会生成HC1 气体。

(b) NOx 主要来源于垃圾中含氮化合物的分解转换和空气中氮气的高温氧化,主要成分为NO。

与大多数危废焚烧相比,生活垃圾焚烧炉的燃烧温度相对较低,因此通常情况下,烟气NOX 的发生浓度要低于危废焚烧烟气。

(c) SO2由垃圾中的含硫化合物氧化燃烧生成,主要成分为SO2。

(3)有机污染物的成分及形成机理二噁英及呋喃类化合物是三环芳香族有机化合物的总称,分为3大类:PCDDs、PCDFs 和PCBs。

生活垃圾焚烧炉所排放的有机氯化合物的生成机理远较其它污染物复杂。

其中最简单的是废弃物中有机氯的挥发。

但由于已知PCDD(多氯二苯并-对-二噁英)/PCDF(多氯二苯并呋喃〕的排放量通常高于焚烧炉进料的量,因此可以肯定燃烧过程中会产生PCDD/PCDF,其机理推断如下:(a) 与其分子结构相似的化合物母体如氯苯(CPS)及多氯联苯(PCBS)在燃烧过程中在缺氧氛围中通过热还原转化而成;(b) 塑料、木材等燃烧的热降解产物氯化而成;(c) 在飞灰颗粒表面先驱物质被Cu、Ni、Fe 等催化氯化而成。

340℃左右的温度有利于有机氯化合物的形成。

通常,有机氯化合物以气体或飞灰颗粒沉积物的型式排放,在小颗粒上的富集程度很高。

(4)重金属垃圾中的各类金属元素在高温焚烧过程中因升华、氧化、氯化等而进入燃烧烟气,大多数以微细颗粒态存在。

重金属包括Hg、Cd、Pb、As 等, 主要来自垃圾中的废电池、日光灯管、含重金属的涂料、油漆等。

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