摘要：近年來，隨著城市人口增加，城市規(guī)模不斷擴大，生活垃圾的產(chǎn)生量也日益增多。通常所采取的垃圾填埋處理方式不僅已不能滿足要求，同時還會造成環(huán)境污染。垃圾焚燒發(fā)電作為一種快速減量的末端處理方式，極大程度緩解了城市對垃圾處理的迫切性，既可解決垃圾填埋處理所帶來的占地、二次污染等問題，又可產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益，現(xiàn)已逐漸成為我國及世界各國倡導(dǎo)和推廣的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。基于此，本文主要對生活垃圾焚燒煙氣污染物處理工藝選擇進行分析探討。

關(guān)鍵詞：生活垃圾焚燒；煙氣污染物；處理工藝選擇

1、前言

采取焚燒法處置生活垃圾最早始于19世紀中期，因符合固體廢棄物處理的“減量化”、“無害化”和“資源化”的原則，20世紀80年代中后期開始，我國生活垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)發(fā)展迅速，特別是“十二五”以來，各地資金投入持續(xù)加大，垃圾收儲運體系日趨完善，垃圾焚燒企業(yè)數(shù)量和處置能力快速增長，生活垃圾無害化處理率顯著提高。

2、生活垃圾焚燒污染物控制方法

2.1顆粒物控制

從降溫塔來的煙氣，經(jīng)熟石灰與活性炭噴射系統(tǒng)進行中和反應(yīng)后，再進入袋式除塵器，從隔倉項部排出，焚燒產(chǎn)生的煙塵、消石灰反應(yīng)劑和生成物、凝結(jié)的重金屬、噴入的活性炭等各種顆粒物均附著于濾袋表面，形成一層濾餅；煙氣中的酸性氣體在此與過量的反應(yīng)劑進一步起反應(yīng)，使酸性氣體的去除效果進一步提高；活性炭也在濾袋表面進一步起吸附作用。附著于濾袋表面的飛灰經(jīng)壓縮空氣反吹排入除塵灰斗，飛灰經(jīng)輸灰系統(tǒng)排出[1]。

2.2重金屬去除

垃圾焚燒煙氣中所含重金屬種類、數(shù)量和形態(tài)與垃圾成份、性質(zhì)、焚燒爐工況等密切相關(guān)。重金屬主要以氣態(tài)或吸附態(tài)形式存在于煙氣中，當煙氣經(jīng)過余熱利用設(shè)施之后，溫度逐漸降低，部分氣化溫度較低的重金屬首先凝結(jié)，形成小顆粒；另一部分氣化溫度較低的重金屬在飛灰表面的催化氧化作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)檩^易凝結(jié)的金屬氧化物或氯化物；剩余的氣態(tài)重金屬將被噴入的活性炭粉末或飛灰顆粒表面吸附。上述三種形式的重金屬顆粒（或吸附有重金屬的顆粒）均可在除塵器中被分離出來。以Hg為例，煙氣中大部分Hg為氣態(tài)，主要為氧化形式HgCl2，少部分以單質(zhì)形式存在，三種形態(tài)的Hg元素均可被活性炭噴射+布袋除塵器有效去除。

在煙氣流通過程中噴入活性炭粉末，利用其多孔性及吸附能力，可以有效吸附煙氣中二噁英、部分無法直接經(jīng)除塵收集的超細顆粒物和吸附在這些顆粒物上的重金屬及其化合物。通常，絕大部分生活垃圾焚燒企業(yè)煙氣處理系統(tǒng)均采用配合布袋除塵器的活性炭吸附組合工藝，該組合工藝對重金屬有較好的去除作用，去除效率可達90%。

2.3二噁英控制

①控制來源。為減少焚燒過程中二噁英的產(chǎn)生量，應(yīng)盡可能使垃圾中可燃成分充分燃燒。通過生活垃圾分類收集，加強資源回收，避免含PCDDs/PCDFs物質(zhì)及含氯成分高的物質(zhì)進入焚燒爐。②減少爐內(nèi)生成。焚燒爐燃燒室中應(yīng)保持足夠高的燃燒溫度(850℃以上)；足夠的氣體停留時間(>2s)；確保廢氣中具有適當?shù)难鹾?6%～12%)，還要保持較大的湍流程度。③避免爐外低溫再合成。當具有一定溫度(溫度不應(yīng)低于500℃)的焚燒煙氣從余熱鍋爐中排出后，采用急冷技術(shù)使煙氣在0.2s內(nèi)急速冷卻到200℃以下，從而躍過二噁英易形成的溫度區(qū)。④優(yōu)化鍋爐設(shè)計，加強鍋爐吹掃。⑤添加二噁英生成抑制劑。包括有機添加劑(尿素、氰胺以及乙二醇等)和無機添加劑(硫氧化物、堿性吸附劑、氨以及強氧化劑過氧化氫、臭氧等)[2]。

2.4酸性氣體控制

酸性氣體HCl、SOx、HF主要通過濕法、干法或半干法中Ca(OH)2、NaOH等堿性物質(zhì)中和吸收來去除。

其中，濕法技術(shù)效率高，可達97%以上，但有大量污水排出，容易造成二次污染。干法技術(shù)無污水排放，但脫除效率僅達60%~70%。半干法技術(shù)有較高的脫除效率(可90%左右)，藥品用量少，且無污水排放，因此為煙氣脫酸的主要適用技術(shù)。半干法脫酸裝置一般設(shè)置在除塵器之前，主要包括給料系統(tǒng)、混合系統(tǒng)和反應(yīng)系統(tǒng)。脫酸劑CaO在給料系統(tǒng)生成粉狀Ca(OH)2，再進入混合系統(tǒng)與煙氣及少量的水充分混合，最后以噴霧狀進入反應(yīng)系統(tǒng)。HCl、SOx、HF等酸性成分被吸收，生成中性、干燥的細小固體顆粒，隨煙氣進入下一步凈化系統(tǒng)。主要反應(yīng)有：

2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O (1)

SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O (2)

2.5惡臭控制

由于惡臭對垃圾焚燒廠周圍的影響較為敏感，必須加以有效處理，可采取如下措施：①封閉式的垃圾運輸車；②在垃圾卸料平臺的進出口處設(shè)置風(fēng)幕門；③垃圾存貯坑處于負壓狀態(tài)，在坑上方設(shè)抽氣裝置，防止惡臭外溢，坑內(nèi)氣體抽出后送入焚燒爐內(nèi)助燃；④定期清理垃圾存貯坑中的陳垃圾；⑤設(shè)置自動卸料門，使垃圾存貯坑密閉化。惡臭污染的治理技術(shù)有物理法(密封法、掩蔽法、稀釋法等)化學(xué)法(直接燃燒法、催化燃燒法、吸收法等)和生物法(生物濾池法、生物洗滌塔法)。

3、煙氣污染物凈化工藝選擇

目前國內(nèi)外采用的垃圾焚燒煙氣凈化工藝有很多種不同的組合工藝， 較為常見的典型工藝有下列五種:

( 1) 半干法除酸 + 活性炭噴射吸附二噁英 + 布袋除塵。

( 2) SNCR脫硝 + 半干法除酸 + 活性炭噴射吸附二噁英 + 布袋除塵。

( 3) 半干法除酸 + 活性炭噴射吸附二噁英 + 布袋除塵 + SCR脫硝。

( 4) 半干法除酸 + 活性炭噴射吸附二噁英 + 布袋除塵 + 濕法除酸 + SCR 脫硝。

( 5) 半干法除酸 + 活性炭噴射吸附二噁英 + 布袋除塵 + 濕法除酸 + 活性炭床除二噁英。

目前，第一種組合工藝在國內(nèi)外應(yīng)用較廣， 中國大型生活垃圾焚燒煙氣凈化系統(tǒng)基本上也都采用該組合工藝，該工藝投資和運行費用較低，可避免廢水的產(chǎn)生，煙氣污染物排放能夠適應(yīng)《生活垃圾焚燒污染控制標準》( GB 18485 - 2001) 及環(huán)發(fā)[2008] 82號文的要求， 除 NOx 外也能滿足《生活垃圾焚燒污染控制標準》( GB 18485 - 2014) [3]的要求 。第二種組合工藝在第一種工藝的基礎(chǔ)上加入了 SNCR脫硝環(huán)節(jié)， 以適應(yīng)新排放標準的要求， 保證 NOx 達標排放。而歐洲對酸性氣體( SO2、NOx 等) 排放要求較高，近年來增加了濕法除酸 + SCR脫硝裝置。

4、結(jié)論

根據(jù)我國目前生活垃圾產(chǎn)生、收集和處置特點，從凈化效率、前期投資、運行維護等因素綜合分析來看，較為適合目前我國垃圾焚燒煙氣中污染物的組合凈化工藝為“低氮燃燒+SNCR+半干法+干法（消石灰、活性炭噴射）+布袋除塵”，上述工藝及配套設(shè)備相對技術(shù)成熟、經(jīng)濟可行，污染物去除效率較高，能夠保證煙氣污染物排放穩(wěn)定達到《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2014)限值要求。

參考文獻：

[1]楊天松.煙氣處理技術(shù)在垃圾焚燒發(fā)電過程中的應(yīng)用分析[J].低碳世界，2014(6):78-79.

[2]王雷，張運翹.垃圾焚燒電廠常用煙氣凈化工藝分析[J].鍋爐技術(shù)，2008，39(3):73-76.

[3]劉輝.關(guān)于生活垃圾焚燒發(fā)電廠污染物排放標準分析[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2015(4):73-74.