吳學(xué)峰?邱睿
摘 要 垃圾焚燒是一種古老的垃圾處理方法,它可以有效解決垃圾堆放與空間耗費(fèi)等問(wèn)題,但垃圾焚燒的過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生空氣污染,影響到人類的身體健康。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)垃圾焚燒進(jìn)行進(jìn)一步研究,極大了降低了其空氣污染程度。本文將探析垃圾焚燒發(fā)電中的煙氣處理技術(shù)。
關(guān)鍵詞 垃圾焚燒;發(fā)電;煙氣處理技術(shù)
前言
近年來(lái),隨著城市化進(jìn)程的不斷加劇,城鎮(zhèn)人口數(shù)量也隨之攀升,城市污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,垃圾焚燒發(fā)電可以有效解決環(huán)境污染問(wèn)題,并實(shí)現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)化,使垃圾得到二次利用。垃圾焚燒過(guò)程中會(huì)釋放出大量有害氣體,想要促進(jìn)環(huán)境治理工作的進(jìn)一步發(fā)展,需要加大對(duì)煙氣處理技術(shù)的了解與應(yīng)用。
1 垃圾焚燒發(fā)電煙氣污染現(xiàn)狀及分類
1.1 現(xiàn)狀
我國(guó)人口數(shù)量位居世界第一,因此每年所產(chǎn)生的生活垃圾也要比其他國(guó)家多出幾倍,加之城市居民生活水平提高,工商業(yè)發(fā)展迅速,致使我國(guó)的垃圾產(chǎn)量越來(lái)越大。我國(guó)對(duì)于垃圾處理的工作也存在諸多問(wèn)題,雖然清潔工人每天都將垃圾運(yùn)送至處理站點(diǎn),但卻有一半以上的垃圾沒(méi)有得到處理,或者堆放裸露在空氣中,或者就地進(jìn)行燃燒,空氣中充斥著各種有害物質(zhì),給人們的生活環(huán)境帶來(lái)極大的影響。
垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二噁英,對(duì)人體危害巨大,我國(guó)對(duì)垃圾焚燒發(fā)電中煙氣的處理仍存在諸多不足,二噁英的排放始終達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的差距。
1.2 垃圾焚燒污染分類
(1)有害氣體污染
垃圾的種類繁多,無(wú)論采取焚燒還是填埋的方式都會(huì)產(chǎn)生有害氣體,例如二氧化硫、氯化氫、一氧化碳、氟化氫等。這些有害氣體夾雜于空氣中,對(duì)人的生命健康造成極大的威脅[1]。
(2)粉塵污染
垃圾焚燒工作需要由專門單位負(fù)責(zé),將垃圾運(yùn)送至固定地點(diǎn),并進(jìn)行集中分類,最后將其放入焚燒爐內(nèi)進(jìn)行燃燒,雖然這一系列工作保證了垃圾焚燒的有效性,但卻無(wú)可避免地會(huì)產(chǎn)生大量粉塵,這些粉塵會(huì)在高溫炙烤下形成顆粒狀物質(zhì),隨著爐內(nèi)空氣的翻騰,這些顆粒物質(zhì)也會(huì)散播到大氣當(dāng)中,形成粉塵污染。
(3)重金屬及二噁英污染
焚燒爐內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的重金屬元素,例如:Pb、Cd等,在爐中的高溫作用下會(huì)發(fā)生物理反應(yīng),進(jìn)而產(chǎn)生升華與凝華等現(xiàn)象,最終導(dǎo)致重金屬顆粒物質(zhì)被排放到空氣中,造成空氣污染。
2 垃圾焚燒發(fā)電煙氣處理技術(shù)的應(yīng)用
2.1 脫酸技術(shù)
脫酸技術(shù)是指利用堿性物質(zhì)與煙氣中的酸性物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),以達(dá)到煙氣脫酸的效果。在進(jìn)行煙氣處理過(guò)程中,脫酸工藝的處理方式有很多種。例如:干式脫酸、濕式脫酸以及半干式脫酸。雖然干式脫酸與半干式脫酸只有一字之差,但其去除酸性的效果卻大有不同。干性脫酸法利用氫氧化鈣與酸性氣體進(jìn)行反應(yīng),在高溫條件下,脫酸的效果會(huì)大大的減弱;半干型脫酸法利用的則是氫氧化鈣溶液,而高溫環(huán)境會(huì)極大地提高脫酸效果,但該方法采用的設(shè)備都較復(fù)雜。此外,濕式脫酸法是利用堿性溶液與酸性氣體進(jìn)行反應(yīng),因此在反應(yīng)后還需要對(duì)氣體進(jìn)行再次處理,一旦處理不當(dāng)很容易造成二次污染,因此在實(shí)際生活中的應(yīng)用并不廣泛。
2.2 除塵工藝技術(shù)
與脫酸技術(shù)相比,除塵工藝計(jì)算顯得更加便捷,它主要通過(guò)除塵器進(jìn)行煙塵處理,有效地防止了煙氣泄露及處理不凈等問(wèn)題,極大的降低的煙氣中粉塵的含量。目前最常見(jiàn)的除塵器有電除塵器與袋式除塵器兩種。
(1)電除塵器
電除塵器會(huì)在大氣中產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng),利用磁場(chǎng)對(duì)氣體進(jìn)行作用,最終產(chǎn)生電離現(xiàn)象,使氣體分解成離子與自由電子,而垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中所產(chǎn)生的灰塵也會(huì)在電場(chǎng)的作用下被吸附到電場(chǎng)極板上,最終這些灰塵會(huì)被處理系統(tǒng)過(guò)濾掉。電除塵器的除塵效果顯著,因此在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用較為廣泛,且操作簡(jiǎn)單易行,容易上手,極受人們青睞;但由于該設(shè)備的占地面積大,且造價(jià)比較高,因此對(duì)于使用的環(huán)境有極高的要求。
(2)袋式除塵器
與電除塵器相比,袋式除塵器更適用于煙氣處理工作。它本身被分為布袋除塵器與電袋除塵器兩種。其中布袋除塵器利用過(guò)濾原理,對(duì)垃圾中的顆粒與灰塵進(jìn)行過(guò)濾,再通過(guò)排氣系統(tǒng)對(duì)灰塵進(jìn)行二次處理。布袋除塵器的占地面積小,且受到環(huán)境的影響不大,工作效率也極高。電袋除塵器更是中和了電除塵器與布袋除塵器的優(yōu)點(diǎn),利用電磁場(chǎng)與過(guò)濾原理進(jìn)行煙氣處理,效率更高,除塵的效果也更顯著。
2.3 重金屬及二噁英的去除方法
二噁英的全稱為多氯二苯并-對(duì)-二噁英和多氯二苯并呋喃。它的主要污染源為化工冶金業(yè)、垃圾焚燒、殺蟲(chóng)劑等產(chǎn)業(yè)。此外,日常生活中常見(jiàn)的PVC軟膠等在燃燒后都會(huì)產(chǎn)生二噁英。
二噁英的生成機(jī)理十分復(fù)雜,人們已知的生成方式主要分為以下幾種:第一種,垃圾中本身含有二噁英成分;第二種,在垃圾焚燒過(guò)程中,氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等含氯前體物燃燒而形成的二噁英。第三種,在200-500℃的高溫環(huán)境下,垃圾焚燒不完全所產(chǎn)生的未燃盡物質(zhì)與銅等重金屬物發(fā)生反應(yīng),最終導(dǎo)致已經(jīng)分解的二噁英又再次生成。
在垃圾焚燒的過(guò)程中,為了防止產(chǎn)生二噁英,技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)合理的選擇爐型,使垃圾在爐中能夠得到充分的燃燒,保證煙氣在進(jìn)入到余熱鍋爐前的溫度不低于850℃,氧氣的濃度不低于6%,盡量縮短煙氣的停留時(shí)間,最大限度的控制二噁英的生成[2]。
重金屬對(duì)環(huán)境乃至人體的危害都極大,因此加強(qiáng)對(duì)重金屬去除工藝的研發(fā)十分必要。一般情況下,垃圾焚燒發(fā)電后所產(chǎn)生的重金屬物質(zhì)會(huì)進(jìn)入到除塵器中,工作人員結(jié)合重金屬物質(zhì)的物理特點(diǎn)來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溫度,以確保重金屬的凈化效果達(dá)到最佳。而對(duì)于二噁英的去除不但要有效的控制二噁英的排放,還要對(duì)垃圾中的氯元素進(jìn)行高溫加熱,最后再利用活性炭的吸附作用去除二噁英。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量有毒有害氣體、粉末、灰塵等,這些物質(zhì)都會(huì)對(duì)人體造成極大的傷害,為了實(shí)現(xiàn)能源的有效轉(zhuǎn)化,就需要加強(qiáng)對(duì)二次污染的治理,在垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中加入煙氣處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾的回收利用,進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)家環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 侯海盟.垃圾焚燒發(fā)電煙氣凈化技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2016,13(26):69-70.
[2] 王瑩,張麗娟,顧琳琳,等.生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)關(guān)鍵工藝及設(shè)備研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016,(03):9.