朱慶春

摘 要：城市生活垃圾焚燒過程中會產生大量的廢氣污染物，若處理不當會造成大氣污染。該文以滁州皖能環(huán)保電力有限公司為背景，探討采用“爐內SNCR法脫硝+半干法噴霧反應塔+活性炭吸附+袋式除塵器”的煙氣處理工藝來處理生活垃圾焚燒產生的廢氣污染物的實際效果。

關鍵詞：生活垃圾；焚燒；廢氣污染物

中圖分類號 X799.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）21-0059-03

Study on Flue Gas Treatment Technology for Municipal Solid Waste Incineration

Zhu Qingchun

（Chuzhou Environmental Monitoring Detachment，Chuzhou 239000， China）

Abstract：It will produce a lot of waste gas during the incineration of municipal solid wastes，and it will cause air pollution without correctly handle.Taking Chuzhou Wanneng Environmental Protection Power Co.ltd as an example，this article disscuses how to handle the waste gas pollution during the incineration of municipal solid wastes using “furnace SNCR denitrification+semi-dry spary reaction tower+ activated carbon adsorption+bag filter”process.

Key words：Municipal solid waste；Incineration；Waste gas pollution

隨著城市人口的增加，城市生活垃圾逐漸增多，垃圾無害化處理已成為社會普遍關注的問題。垃圾焚燒作為無害化最徹底、減容化最顯著、可資源化利用程度最高的一種處理技術，已經成為我國生活垃圾處理的重要技術。如何控制焚燒煙氣中污染物的排放濃度日益受到人們的廣泛關注，為了避免產生二次污染，必須對垃圾焚燒煙氣進行凈化處理[1-2]。

滁州皖能環(huán)保電力有限公司是一家專門從事生活垃圾焚燒發(fā)電的企業(yè)，服務范圍為滁州市區(qū)、來安縣及全椒縣，日處理垃圾量約700t。公司建有2臺機械爐排焚燒爐，均質化處理后的生活垃圾按負荷量的要求送入爐焚燒（800～1 000℃），產生的熱量經過熱器后生成中溫中壓過熱蒸汽（400℃、4.0MPa），送往發(fā)電機組發(fā)電，爐渣綜合利用。焚燒煙氣中含有有機污染物、酸性氣體、重金屬、顆粒物等4類污染物。本文探討了采用“爐內SNCR法脫硝+半干法噴霧反應塔+活性炭吸附+袋式除塵器”的煙氣處理工藝來處理廢氣污染物，為該類型廢氣處理提供參考。

1 生活垃圾成分分析及焚燒要求

1.1 生活垃圾成分分析 經檢驗，滁州市生活垃圾物理成分組成：有機物（磚瓦沙土、織物、紙張、橡膠、塑料、廚余等）約占94%；無機物（金屬和玻璃等）約占5%；其他約占1%?；瘜W組成見表1。

1.2 生活垃圾焚燒要求 滁州市生活垃圾可燃性組分所占比例約為89.5%，經過5～7d存放，送入爐內燃燒的垃圾熱值一般在5 404kJ/kg，超過焚燒處置生活垃圾最低熱值要求（3 000kJ/kg）。垃圾在焚燒爐中與助燃空氣充分混合后，經高溫燃燒（850～950℃），二噁英類有毒有害物質得到了有效分解，爐渣綜合利用，產生高溫煙氣采用可靠的急冷降溫措施后進入后續(xù)煙氣凈化系統(tǒng)。

2 煙氣中污染物組分

垃圾焚燒是將垃圾中所有可燃物質在燃燒過程中變?yōu)楦邷貧怏w，使一些物質發(fā)生了化學變化。垃圾焚燒煙氣組成及其復雜，主要污染物為有機污染物、酸性氣體、重金屬、顆粒物四大類。

2.1 有機污染物 有機污染物主要為二噁英類物質，具有極大的毒性。生活垃圾焚燒煙氣中含有的二噁英，一部分是原生垃圾自身含有的微量二噁英，由于二噁英的熱穩(wěn)定性較強，在焚燒過程中有一小部分未發(fā)生反應，直接進入煙氣；大部分的二噁英是在焚燒過程及焚燒爐尾部煙道中重新合成。

2.2 酸性氣體 焚燒產生的酸性氣體主要是NOx、SOx、HCl、HF，主要來源于垃圾中特定組分的燃燒過程。研究表明，HCl的濃度受垃圾中含氯有機物的影響高于無機氯化物[2]。

2.3 重金屬 重金屬類污染物主要來源于生活垃圾中含有的廢舊電池，廢舊電子元件以及各種重金屬廢料所含的部分重金屬及其化合物在焚燒過程中的蒸發(fā)，主要包括鉛、汞、鉻、鎘、砷及其化合物以及其他重金屬及其化合物。當垃圾中有機氯化物含量高時，煙氣中的重金屬以鉻為主要成分，當垃圾中無機氯化物高時，煙氣中的重金屬以鉛為主要成分[2]。這些蒸發(fā)的物質一部分在高溫下直接變?yōu)闅鈶B(tài)，以氣相的形式存在于煙氣中；還有一部分與焚燒煙氣中的顆粒物結合，以固相的形式存在于煙氣中；另有相當一部分重金屬分子進入煙氣后被氧化，并凝聚成很細小的顆粒物。

2.4 顆粒物 煙塵顆粒物主要是垃圾焚燒過程中煙氣夾帶的不可燃物質或燃燒過程產生的微小惰性無機顆粒狀物質，如灰分、無機鹽類、可凝結的氣體污染物及有害的重金屬氧化物[2]。

3 工藝流程

3.1 工藝流程 滁州皖能環(huán)保電力有限公司生活垃圾焚燒煙氣處理工藝流程如圖1所示。

3.2 工藝流程簡介

3.2.1 石灰漿制備系統(tǒng) 由儲料倉、袋式除塵器、定量給料機、配漿槽、供漿槽、漿液泵等組成。主要作用是完成脫酸所需石灰粉及石灰漿液的儲存、制備及輸運等功能。石灰漿的噴淋量根據除塵器出口SO2及HCl濃度值自動調整，同時根據煙氣出反應塔的溫度自動調節(jié)冷卻水的補給量。

3.2.2 爐內脫硝系統(tǒng) 采用選擇性非催化還原法（SNCR）的工藝。選擇性非催化還原法（SNCR）脫除NOX技術是把含有NHX基的還原劑（本工藝采用尿素）噴入爐膛溫度為850～1000℃的區(qū)域，該還原劑迅速熱分解成NH3和其他副產品，隨后NH3與煙氣中的NOX進行還原反應而生成N2。

3.2.3 半干法旋轉噴霧反應塔 由制漿系統(tǒng)輸送過來的石灰漿液通過塔頂的旋轉噴霧器進行霧化，石灰漿液被霧化成粒徑120～200μm左右的霧滴，與酸性氣體充分接觸，在一系列化學反應后去除煙氣中絕大多數的酸性氣體。反應過程中，霧滴吸收煙氣中的熱量不斷蒸發(fā)水分，塔內的高溫煙氣使得漿液霧滴在下降的過程中得到干燥，并在到達塔底前將水分充分蒸發(fā)，形成固體反應物從塔底排出。

3.2.4 活性炭噴射系統(tǒng) 在進袋式除塵器前的煙氣管道內噴入活性炭，用活性炭吸附重金屬及二噁英。當活性炭粉與煙氣一起進入袋式除塵器后，停留在濾袋上的活性炭粉繼續(xù)同緩慢通過濾袋的煙氣充分接觸，最大限度地凈化煙氣中的二噁英及重金屬離子。

3.2.5 袋式除塵器 含塵煙氣由除塵室下部的進風口進入箱體，凈化氣體在濾袋內向上經濾袋口進入上箱體，由排風口排出。氣流隨后折轉向上，通過內部裝有金屬架的濾袋，粉塵被捕集在濾袋的外表面，使氣體凈化。凈化后的氣體進入濾袋室上部的清潔室，匯集到出風管排出。被活性炭吸附的重金屬、二噁英以及顆粒物在袋式除塵器內被分離，經灰斗排出，通過輸送設備進入灰倉[3]。

3.2.6 引風系統(tǒng) 從袋式除塵器出來的氣體為潔凈煙氣，通過引風機經80m高的煙囪排至大氣。引風機采用變頻調速控制，使爐膛內保持一定的負壓，確保焚燒及煙氣凈化系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行。

3.2.7 飛灰處理系統(tǒng) 噴霧凈化塔及袋式除塵器收集到的反應生成物及飛灰屬于危險廢物，通過飛灰輸送機進入灰倉，與水泥等螯合劑按設定比例計量后送至混煉機，對物料攪拌混合，并按比例均勻加入水，使飛灰穩(wěn)定固化。固化后的飛灰經檢測滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》后，進入滁州市生活垃圾填埋場填埋處置。

4 處理效果分析

表2、表3是設施正常運轉時，市環(huán)境監(jiān)測站及江蘇力維檢測科技有限公司連續(xù)2d測得數據均值，監(jiān)測點位于每臺焚燒爐煙氣凈化設施出口。監(jiān)測結果表明，焚燒爐煙氣凈化系統(tǒng)出口中污染物濃度均符合《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485—2014）標準規(guī)定限值。

表4是設施正常運轉時，江蘇力維檢測科技有限公司連續(xù)兩天在每臺焚燒爐煙氣凈化設施出口處，4次取樣對二噁英類物質進行監(jiān)測，監(jiān)測結果均符合《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485—2014）標準規(guī)定限值。

5 結論和建議

5.1 結論 本研究采用“爐內SNCR法脫硝+半干法噴霧反應塔+活性炭吸附+袋式除塵器”的煙氣處理工藝，對處理有機污染物、酸性氣體、重金屬、顆粒物等污染物效果好，設施運行穩(wěn)定，焚燒煙氣能做到穩(wěn)定達標排放，可以推廣使用。

5.2 建議 （1）控制垃圾源頭處理，加強垃圾分類收集運輸系統(tǒng)，盡量減少含金屬類及含氯類垃圾進入焚燒爐，從而減少煙氣中重金屬及二噁英的生成。（2）噴霧凈化塔及布袋除塵器收集的飛灰屬于危險廢物，要妥善貯存，固化處理檢測達標后送滁州市生活垃圾填埋場填埋處置。（3）袋式除塵器需定期檢修更換布袋，防止煙塵和活性炭堵塞布袋，降低效率。（4）加強運營管理和設備維護，確保焚燒爐及其配套的環(huán)保設施安全穩(wěn)定運行、確保焚燒溫度及煙氣停留時間等焚燒爐控制參數符合國家規(guī)定的標準，污染物長期穩(wěn)定達標排放。

參考文獻

[1]張記市，謝剛，王華.垃圾焚燒煙氣凈化處理技術[J].環(huán)境技術，2002（6）：26-30.

[2]梁梅，黎小保，劉海威，等.生活垃圾焚燒煙氣處理技術研究進展[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2013，21（5）：49-52.

[3]徐旬.淺談垃圾焚燒爐煙氣處理工藝[J].城市建設理論研究，2013（16）. （責編：張宏民）