李文亮,張寶義
1.北京高安屯垃圾焚燒有限公司;2.北京市綠欣園林綠化有限責(zé)任公司
對生活垃圾進(jìn)行焚燒的時候會產(chǎn)生一些廢氣,尤其是在焚燒塑料制品時,會產(chǎn)生大量的濃煙和惡臭,還會有強烈刺激性的有毒氣體,比如二噁英,是一種毒性極高的特殊有機化合物,毒性比氰化鈉要高出五十至一百倍,比砒霜要高出九百倍,被譽為環(huán)境中的“重復(fù)殺手”。這些氣體被人體吸收,會造成身體不適,危害人們的呼吸道健康,引起支氣管肺炎,還會加重哮喘,甚至導(dǎo)致肺心病。如果沒有正確處理這些塑料垃圾,還會擴大污染區(qū)域,百害而無一利。這些生活垃圾焚燒后,除了有濃煙和廢氣,還會產(chǎn)生大量的爐渣廢棄物,對周圍環(huán)境的保護增加很大的壓力。并且在燃燒過程中,由于鼓、引風(fēng)機等設(shè)備運作時會產(chǎn)生巨大的噪音,對周圍居民帶來影響。垃圾焚燒發(fā)電廠會針對這些污染氣體進(jìn)行有效治理,并向高空排放,降低廢氣污染物的濃度,但是還是會有少量的污染物被排放到空氣中,產(chǎn)生飛灰固體廢棄物,對空氣造成極大的影響。長期如此,降低空氣質(zhì)量,大大影響人們的生活。
由于人類每天都會產(chǎn)生大量的生活垃圾,無形中加大垃圾焚燒發(fā)電廠的工作量,在每天的工作中只能對一部分垃圾進(jìn)行焚燒處理,還會有很多未能及時處理的生活垃圾,這些垃圾只能暫時存放于垃圾存貯池。由于我國在進(jìn)行垃圾分類工作中沒能得到理想的效果,大部分居民在日常生活中沒有垃圾分類的意識,導(dǎo)致所有的垃圾都放在一處,不能將各樣的垃圾做好分類,運輸?shù)嚼贌l(fā)電廠時也是各樣垃圾堆在一處,增加工作人員將垃圾分類的難度,影響工作的效率。存放在垃圾存貯池里的大量垃圾,還會有很多有害垃圾,長時間貯存,垃圾會逐漸發(fā)酵和腐爛,然后滲出水分,形成垃圾滲濾液,比垃圾本身更可怕,其水質(zhì)復(fù)雜,污染物種類多,臭味極強,氨氮含量高,有機污染物濃度高,含有重金屬等有毒有害物質(zhì)和致病微生物。據(jù)推算,一噸的垃圾滲濾液所產(chǎn)生的污染物濃度相當(dāng)于一百噸的生活污水所產(chǎn)生的污染物濃度。如果防滲工程沒有做到位,或者滲濾液收集后處理不當(dāng),導(dǎo)致臭氣蔓延、污染環(huán)境,甚至土壤和水質(zhì)都會變壞,損傷動植物以及人類的健康。這些垃圾還會招來很多老鼠和蚊蟲,產(chǎn)生大量細(xì)菌甚至病毒威脅著人類的生命健康。
在進(jìn)行生活垃圾焚燒發(fā)電過程中會產(chǎn)生污水,污水中也會帶有污泥等污染物。人們的生活質(zhì)量越來越高,在飲食上有了更多的選擇,并且做飯時一定會用到食用油,用完油后的油壺和油瓶,壁上會有殘留,在垃圾焚燒發(fā)電廠進(jìn)行垃圾貯存時,會隨著垃圾的腐化而流出來,與垃圾滲濾液一同流入水體,在水面形成厚度不一的油膜,影響空氣與水體界面氧氣的交換。油膜會減弱光的透明度,影響水體生物的光合作用,使水體溶解氧降低,造成水體污染。同時吸附于漂浮微粒上的油脂,或是以乳化狀出現(xiàn)在水面的油脂還會被細(xì)菌氧化分解,消耗水體的溶解氧使水體更加污染。每年全球大約有四千多億立方米的污染物進(jìn)入江河湖海,污染五萬億立方米的淡水。而全球平均每天都會有五千多名兒童死亡于喝了不干凈的生活污水,大約十七億人飲于對有機物無污染的水,三億多城市居民生活面臨水資源污染。所以,必須注意生活廢棄物的處置方法。垃圾發(fā)電廠必須在燃燒垃圾過程中正確處理生活垃圾,將垃圾進(jìn)行脫水處理之后再進(jìn)行垃圾焚燒。
在垃圾焚燒發(fā)電的過程中,80%的垃圾都會被燃燒掉,剩下的就會形成爐渣。生活垃圾焚燒發(fā)電廠越來越多,因此會產(chǎn)生大量的灰渣。對于這些灰渣,一般會采用兩種方式,第一種就是填埋,比較簡單且省事,但是這樣會有很大的弊端,就是會侵占寶貴的土地資源,還會污染土壤,不利于植物和農(nóng)作物的生長。第二種就是賣掉。爐渣是很好的建筑材料,可以生產(chǎn)水泥、空心磚、建筑公路路基等,但是由于沒有統(tǒng)一公開的市場,并且受到爐渣品級、產(chǎn)量和建材市場的行情等因素影響,這些爐渣只能有一批賣一批,價格很低廉,甚至不足以支付儲存和運輸?shù)馁M用。因此,垃圾焚燒發(fā)電廠在進(jìn)行垃圾焚燒過程中,各項指標(biāo)都要符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),合格才能進(jìn)行排放。日常工作中需要在焚燒爐單位時間內(nèi)焚燒垃圾的重量、煙氣停留時間、焚燒溫度、二噁英排放量等進(jìn)行有效控制。比如二噁英類測定均值不得高于0.1ngTEQ/m3,氮氧化物小時均值不得高于300mg/m3,氯化氫小時均值不得高于60mg/m3,保證發(fā)電廠每日所產(chǎn)出的灰渣數(shù)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
由于人們?nèi)粘.a(chǎn)生的生活垃圾越來越多,垃圾焚燒已經(jīng)成為處置生活垃圾最主要且重要的方式。目前我國有數(shù)百座生活垃圾焚燒發(fā)電廠,并且根據(jù)國家要求還會不斷增加數(shù)量。為了盡快解決生活垃圾問題。即使有如此之多的垃圾焚燒發(fā)電廠,但是沒有明確的運行數(shù)據(jù)可供監(jiān)測。很多垃圾焚燒發(fā)電廠并未在官網(wǎng)公開環(huán)境信息,對于煙氣自動監(jiān)測數(shù)據(jù)和焚燒發(fā)電廠附近環(huán)境質(zhì)量信息的公開狀況十分堪憂,只有很少一部分垃圾焚燒發(fā)電廠會在官網(wǎng)公布各項數(shù)據(jù)的監(jiān)測結(jié)果??傮w來說,對于這些數(shù)據(jù)的公開程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,只能引用國際數(shù)據(jù),缺乏我國數(shù)據(jù)的真實性,也不具有公眾說服力。因此,各方面數(shù)據(jù)的詳細(xì)內(nèi)容也會有很大的差異性。
由于國內(nèi)政府部門對垃圾焚燒有相應(yīng)的政策,從而促使了垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。相關(guān)優(yōu)惠政策主要有以下三個:①垃圾焚燒發(fā)電廠全部的發(fā)電量會由當(dāng)?shù)卣刭彛贌l(fā)電廠的電價實行優(yōu)惠政策;②政府對垃圾焚燒發(fā)電廠進(jìn)行納稅時進(jìn)行優(yōu)惠政策;③對垃圾焚燒發(fā)電廠的焚燒量予以不同程度的補償,在一定程度上可以提高垃圾焚燒發(fā)電廠的數(shù)量。但由于在優(yōu)惠政策與補償措施的實際執(zhí)行中沒有明確指導(dǎo)性、科學(xué)性與合理性,使得各地補償與優(yōu)惠之間產(chǎn)生了差異,且區(qū)別過大造成了不少社會問題。比如部分干部往往擅用地方權(quán)力,只為獲得國家財政補助;部分垃圾焚燒發(fā)電廠由于政府財政補償?shù)恼叩貌坏铰鋵?,私自調(diào)低垃圾焚燒標(biāo)準(zhǔn),對環(huán)保管理產(chǎn)生了很大的負(fù)面影響;而另外部分垃圾焚燒發(fā)電廠由于和當(dāng)?shù)卣g出現(xiàn)了討價還價的情況,重視降低成本,而忽視對垃圾焚燒設(shè)施和技術(shù)的創(chuàng)新,從而造成了垃圾焚燒不合格,環(huán)境保護管理水平嚴(yán)重落后。出現(xiàn)上述問題的根本原因,正是由于政府補償標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一而導(dǎo)致的。
由于生活垃圾焚燒發(fā)電廠的廢氣排放問題得到很多關(guān)注,一些配套的焚燒廠煙氣處置管理系統(tǒng),也在逐漸開發(fā)并投入商業(yè)使用。簡單來說,廢氣處置過程為:①將采集到的廢氣送入減溫塔進(jìn)行降溫處置,并清除了煙霧中的粒子和粉塵;②將降溫后的廢氣經(jīng)過石灰倉儲、活化碳纖維倉儲,實現(xiàn)對尾氣中有害物質(zhì)的吸收;③將初步進(jìn)化后的廢氣,經(jīng)過袋式除塵器、濕式系統(tǒng)清洗塔,把其中的酸式廢氣、氮氧化物等有害物質(zhì)清洗干凈,從而排放相對干凈的氣體。在設(shè)備附近還要設(shè)有監(jiān)控,若是發(fā)現(xiàn)廢棄處理設(shè)備和系統(tǒng)發(fā)生故障時,需要進(jìn)行應(yīng)急響應(yīng)。若是發(fā)現(xiàn)污染物排放量和濃度超標(biāo),工作人員需要立刻上報事故情況,推測出發(fā)生故障的環(huán)節(jié),對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查,找出問題所在并進(jìn)行處理,盡可能在一小時之內(nèi)檢修成功,恢復(fù)廢氣處理設(shè)施的運行,不然就必須做好停止生產(chǎn)的準(zhǔn)備。針對不同氣體排放有不同的應(yīng)對措施,比如針對二噁英,可以通過控制爐膛溫度和氧含量進(jìn)行控制,確保二噁英達(dá)標(biāo)后進(jìn)行排放,爐內(nèi)溫度必須控制在850℃以上,如果爐內(nèi)溫度較低時需要采用燃燒器助燃,并且煙氣停留時間必須大于2s,避免二噁英超標(biāo)排放。因此,在每日進(jìn)行垃圾焚燒工作之前,需要對焚燒設(shè)備進(jìn)行全面檢查,確保設(shè)備正常運作,并做好相關(guān)記錄。遇到問題,當(dāng)天工作人員可以通過記錄快速找到原因,保證排放的廢氣符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),不會對環(huán)境和大氣造成嚴(yán)重污染。
垃圾卸料大廳和垃圾貯存池會存在臭氣外泄的風(fēng)險,污染環(huán)境,威脅工作人員健康。因此,在垃圾卸料大廳的入口處需要設(shè)置氣幕機,防止臭氣外泄,并且在很大程度上可以防止蒼蠅飛蟲。并且還需要設(shè)置阻位欄坎,防止垃圾車翻車。卸料門需要有氣密性,防止臭氣和粉塵進(jìn)行擴散。還需對市場的除臭裝置進(jìn)行全面分析,找到物好價廉的除臭裝置,安裝在卸料大廳。垃圾池頂和卸料平臺房頂要采用玻璃棧道采光,避免產(chǎn)生大量污水反應(yīng)。
對于滲濾液處理,需要做好配套應(yīng)急措施,建設(shè)滲濾液調(diào)節(jié)池,容量大約控制在800m3至2000m3,有足夠的容量容納各類廢水,避免滲濾液泄露對土壤和水質(zhì)產(chǎn)生不良影響。滲濾液調(diào)節(jié)池在焚燒發(fā)電廠中起到重要的儲存作用和調(diào)節(jié)作用。由于垃圾在發(fā)酵后產(chǎn)生的污水水質(zhì)比較復(fù)雜,不能直接排放,需要將收集起來的滲濾液在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行調(diào)節(jié),PH值至正常范圍后再輸送到滲濾液處理廠勻質(zhì)池進(jìn)行下一步處理。還需要對滲濾液調(diào)節(jié)池進(jìn)行加蓋處理,阻止氣味擴散,也避免遇到雷雨天氣,降水量大,增加滲濾液溢出的風(fēng)險。進(jìn)行加蓋處理,可以保證雨水不會滲進(jìn)調(diào)節(jié)池。在安裝時,需要增強其嚴(yán)密性,并且需要定時檢查,發(fā)現(xiàn)損壞要及時處理。
在進(jìn)行垃圾焚燒過程中會產(chǎn)生很多飛灰,即在煙氣凈化系統(tǒng)和熱回收系統(tǒng)中收集到的殘余物。飛灰約占垃圾灰渣總數(shù)的百分之二十左右,是生活垃圾焚燒后的主要副產(chǎn)品,屬危險品。所以除了必須做好生活垃圾焚燒后飛灰管理工作外,在貯存轉(zhuǎn)移的過程中還必須做好預(yù)防工作,以防止產(chǎn)生二次污染。同時飛灰的收集運輸管路、容器和預(yù)處理裝置也必須保持密閉性,以避免飛灰吸潮堵管。飛灰儲存設(shè)備必須具有抗揚塵、抗雨淋、防止泄漏等功能。在飛灰儲存、運送中,必須使用密封包裝材料,或?qū)⒅糜诿荛]的容器中。必須做好飛灰出入廠、毒性測試等記載與保管工作,一旦出現(xiàn)泄漏必須進(jìn)行處理。工廠內(nèi)必須設(shè)置飛灰貯藏庫,對飛灰進(jìn)行臨時儲存。儲存庫需要符合國家標(biāo)準(zhǔn),讓飛灰經(jīng)過穩(wěn)定化處理之后再運送至垃圾填埋場進(jìn)行填埋處理。鼓勵有條件的地區(qū)運用新型技術(shù),鼓勵資源再利用,達(dá)到環(huán)保的目的,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。
在進(jìn)行焚燒發(fā)電的過程中,可以采用袋式除塵器對焚燒產(chǎn)生的顆粒污染物進(jìn)行凈化。袋式除塵器系統(tǒng)由除塵器主機、過濾元件和清灰系統(tǒng)等組成。含塵的廢氣均勻分配進(jìn)入各過濾單元,再經(jīng)過濾袋過濾器,煙氣顆粒污染物被阻隔于濾袋以外,經(jīng)過凈化后的廢氣則在濾袋內(nèi)進(jìn)入凈氣室,經(jīng)匯聚后再通過系統(tǒng)風(fēng)機進(jìn)入大氣中。當(dāng)濾袋表面經(jīng)過濾后積累的粉塵越來越多時,就必須對濾袋進(jìn)行再生和清灰的操作。通過脈沖閥快速啟閉并釋放壓縮空氣,由此形成的脈沖廢氣反向流入濾袋,同時利用濾袋的變形和震動,能夠抖落表面積聚的粉塵,進(jìn)而使濾袋再生,從而恢復(fù)過濾器功能。清灰一般通過自動系統(tǒng)控制除塵器,按照相應(yīng)的規(guī)定進(jìn)行反吹清灰。一臺除塵器劃分成多個過濾單元,單個過濾單元執(zhí)行清灰操作,不停止整個除塵器的正常過濾。除塵器收集的粉塵落入灰斗,經(jīng)粉塵輸送系統(tǒng)運送至儲灰倉后,進(jìn)行處理。袋式除塵器具備很多的優(yōu)點,比如①可以達(dá)到環(huán)境保護的要求和標(biāo)準(zhǔn);②使用壽命較長,在國內(nèi)外都被廣泛地使用;③設(shè)備占地面積小,不浪費發(fā)電廠資源,并且工作效率高;④在對顆粒污染物進(jìn)行進(jìn)化時不受電阻、負(fù)荷影響;⑤布袋材料為尼龍,有較強的抗腐蝕性。由于生活垃圾在焚燒過程中,會存在二噁英、重金屬等有毒物質(zhì),污染物較為復(fù)雜,因此,在袋式除塵器進(jìn)行凈化焚燒煙氣中的顆粒污染物效果最佳,技術(shù)成熟并且經(jīng)濟合理,得到廣泛使用。
袋式除塵器在進(jìn)行運作時,可以采用自動化監(jiān)控對設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)控,對運行過程中產(chǎn)生的異?,F(xiàn)象做出及時診斷和有效管理。需要對袋式除塵器進(jìn)行檢查和修復(fù),提高除塵效率。
隨著人們的生活水平提高,對環(huán)境保護有了更高的意識。在人們生活的眾多問題中,生活垃圾成為主要問題。因此,如何正確、科學(xué)、合理、有效處理生活垃圾成為人們關(guān)注的焦點。通過對生活垃圾焚燒發(fā)電過程中存在的環(huán)境問題進(jìn)行分析,提高處理技術(shù),明確管理方法,提出應(yīng)急措施,在確保對環(huán)境不產(chǎn)生污染的情況下進(jìn)行焚燒發(fā)電處理,減少污染物,避免對環(huán)境造成二次傷害。
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生活垃圾焚燒處理是利用高溫氧化作用處理生活垃圾—將生活垃圾在高溫下燃燒,使生活垃圾中的可燃廢物轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己退龋贌蟮幕?、渣僅為生活垃圾原體積的20%以下,從而大大減少了固體廢物量,還可以徹底消滅各種病原體。
目前主流的垃圾焚燒處理技術(shù)主要有兩種:一種是機械爐排爐技術(shù)、一種是循環(huán)流化床技術(shù)。根據(jù)我國的相關(guān)技術(shù)政策“垃圾焚燒目前宜采用以爐排爐為基礎(chǔ)的成熟技術(shù),審慎采用其它爐型的焚燒爐。禁止使用不能達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn)的焚燒爐”,機械爐排爐技術(shù)應(yīng)是生活垃圾焚燒處理的主流技術(shù)。
機械爐排爐技術(shù)的特點:應(yīng)用歷史長久,技術(shù)成熟。垃圾不需要預(yù)處理,故障率低,年運行時間長,處理能力較大。穩(wěn)定燃燒過程中不需要添加輔助燃料,飛灰產(chǎn)生量較少,在國外和國內(nèi)都有廣泛的業(yè)績,全球垃圾焚燒處理行業(yè)絕大多數(shù)均采用該技術(shù)。