生活垃圾焚烧发电厂烟气污染及治理

2　垃圾焚烧烟气污染控制

垃圾焚烧生成的污染物来源于垃圾组分，其存在形式及数量与焚烧条件和净化系统密切相关。从污染物的产生及其排放过程看，控制垃圾焚烧产生的二次污染可以采取以下措施。

2.1　控制烟气污染物的产生

根据烟气污染物的形成机理，控制垃圾焚烧条件，使燃烧处于良好状态，从而减少有害物质的生成。运用合适的炉膛和炉排结构，使垃圾在焚烧炉得以充分燃烧。烟气中co的浓度是衡量垃圾充分燃烧的指标之一，co浓度越低说明燃烧越充分，比较理想的co浓度指标是低于60 mg/m3。

焚烧炉内烟气出口温度不低于850 ℃，烟气在炉膛及二次燃烧室内的停留时间不小于2 s，o2的浓度不少于6%，并合理控制助燃空气的风量、温度和注入位置。在炉内喷入固硫固氯剂caco3或cao可降低氯化物和硫化物对高温受热面的高温腐蚀及对大气的二次污染。

燃烧过程中nox与二噁英的控制条件矛盾，一般在燃烧实际运行中保证在垃圾可燃组分充分燃烧的基础上再兼顾nox的产生。国外的处理措施是在烟气处理系统中增加脱硝装置。

2.2 烟气净化处理

烟气净化系统是城市生活垃圾焚烧污染控制的关键，烟气净化后各种污染物的排放浓度应达到国标gwkb3-2000的规定。

烟气净化一般主要有由脱酸，除尘，活性炭吸附三个部分组成。国内外普遍采用的工艺主要是半干法/干法+布袋除尘器，其中脱酸技术是垃圾焚烧烟气净化系统的核心。

2.2.1　脱 酸

酸性气体hcl、sox、hf主要通过湿法、干法或半干法中ca(oh)2、naoh等碱性物质中和吸收来去除。其中，湿法技术效率高，可达97%以上，但有大量污水排出，容易造成二次污染。干法技术无污水排放，但脱除效率仅达60%~70%。半干法技术有较高的脱除效率(可达90%左右)，药品用量少，且无污水排放，因此为烟气脱酸的主要适用技术。

半干法脱酸装置一般设置在除尘器之前，主要包括给料系统、混合系统和反应系统。脱酸剂cao在给料系统生成粉状ca(oh)2，再进入混合系统与烟气及少量的水充分混合，最后以喷雾状进入反应系统。hcl、sox、hf等酸性成分被吸收，生成中性、干燥的细小固体颗粒，随烟气进入下一步净化系统。主要反应有：2hcl+ca(oh)2=cacl2+2h2o (1)

so2+ca(oh)2=caso3+h2o (2)

2.2.2　除 尘

除尘器是烟气净化系统的末端设备，国标gb18485-2001中规定生活垃圾焚烧炉除尘装置必须采用袋式除尘器。袋式除尘器不仅收捕一般颗粒物，而且能收捕挥发性重金属或其氯化物、硫酸盐或氧化物所凝结成直径≤0.5 μm的气溶胶，还能收捕吸附在灰分或活性炭颗粒上的二噁英等有机类污染物。

袋式除尘系统中的布袋是由不同材料的纤维制成滤布，对尾气进行过滤，达到除尘及吸附二噁英的目的。烟尘颗粒在滤布表面堆积形成致密的薄层，因此布袋式除尘器对粉尘去除率一般都很高。受布袋材料的耐热强度限制，尾气温度一般须控制在250 ℃左右，低于二噁英的再合成温度。

2.2.3　活性炭吸附

目前国内外垃圾焚烧烟气处理中，对二噁英的处理主要采用活性炭吸附。活性炭不仅可以吸附二噁英还能有效去除重金属等物质。由于飞灰的比表面积很大，对二噁英有很强的吸附作用，导致飞灰中二噁英浓度很高,通常占焚烧过程二噁英总排放量的70%左右[11]。而大部分的重金属(>70%)都仍留存于炉渣中,仅hg和cd在高温下挥发，进入飞灰随焚烧烟气排放[12]。为提高烟气中二噁英类和重金属污染物的去除率，可以采取以下方法[13]:(1)减少烟气在200~350 ℃温度域的停留时间，有利于减少二噁英类污染物再次生成，控制除尘器入口烟气温度低于200 ℃，有利于有机类及重金属污染物的脱除，即在设计和运行中采用“温度控制”;(2)在反应塔和除尘器之间，通过混粉器在烟气中喷入活性炭或多孔性吸附剂，可吸附二噁英类和重金属污染物，再用布袋除尘器捕集。

3　结 语

垃圾焚烧能够最大限度地实现生活垃圾的减量化、无害化、资源化，具有很好的应用前景，但焚烧不可避免带来二次污染，尤其是由飞灰、酸性气体、二噁英、重金属等组成的焚烧烟气的污染。

垃圾焚烧烟气二次污染的防治是垃圾焚烧系统不可缺少的组成部分。要采用适当的烟气净化处理技术，对污染物的排放进行有效的控制。