關于生活垃圾焚燒發電廠污染物排放標準分析

劉 輝

(中國輻射防護研究院，山西 太原 030006)

歷時6年修訂的《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485－2014)于2014年5月16日正式發布［1］。2014版新標準與2001 版舊標準相比，不僅對焚燒煙氣污染物排放控制要求更加嚴格，更增加了運行過程控制的要求，同時對垃圾滲濾液的排放也提出了相應的要求。

1 我國生活垃圾焚燒現狀

我國生活垃圾焚燒處理起步較晚，但近年來發展速度較快。第一座垃圾焚燒爐于1988年在深圳市建成投運，焚燒處理能力300t/d，焚燒設備從國外成套引進［2］。目前我國垃圾焚燒電廠在江蘇、浙江和廣東三個省份的城市分布最廣。四個直轄市也均建有多個垃圾焚燒廠，遼寧、山東、福建、海南、廣西等東部沿海省份城市的垃圾焚燒廠也逐漸增多，此外，中西部地區的大部分省會城市也建有垃圾焚燒廠［3］。我國的垃圾焚燒爐以機械爐排爐和流化床爐為主［4］，但爐排爐的實際焚燒處理量要明顯多于流化床爐。

2 焚燒煙氣排放標準分析

2.1 新舊標準及歐盟標準比較

垃圾焚燒技術在歐美、日本等國應用較為廣泛，各國均制訂了相應的排放標準，但各國標準中歐盟標準要明顯嚴于美國和日本的標準，而我國新頒布的2014 標準也在向歐盟標準靠近，表1 給出了我國新舊標準及歐盟標準的比較。

表1 焚燒煙氣污染物排放標準比較

通過表1 比較可以看出，2014 版新標準與2001 版標準相比，采用了日均值和1 小時均值相結合的排放限值，且各項污染指標均比舊標準要嚴格，尤其是二噁英、顆粒物、SO2、Hg 等，其中二噁英排放限值為原來的十分之一，Hg 排放限值均為原來的四分之一，顆粒物、SO2分別由原來的80mg/Nm3和260mg/Nm3收緊至30 和100(1 小時均值)、20mg/Nm3和80mg/Nm3(日均值)。與歐盟標準相比，2014 版新標準二噁英、汞兩項的排放限值相同，NOx、SO2、CO 等的排放限值基本也其相當，但顆粒物、HCl 和重金屬(Cd+Tl、Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni)指標還與歐盟有較大差距，其中HCl日均排放限值為歐盟標準的5 倍，顆粒物和其余兩項重金屬指標限值為其二倍。此外，2014 版新標準中沒有對HF 和TOC 的排放限值提出要求。

2.2 運行過程控制要求

2014 版新標準在原標準單純末端排放控制的基礎上增加了運行過程的控制要求，這基本與歐盟標準一致。除了對焚燒爐爐膛內焚燒溫度≥850℃、煙氣停留時間≥2 秒的要求外，還將CO 濃度作為過程控制指標，并要求焚燒爐運行工況在線監測指標至少包括爐膛內焚燒溫度和煙氣中CO 濃度，監測結果采用電子顯示板公示并與環保管理部門監控中心聯網。

煙氣中CO 含量和燃燒效率密切相關，也是影響二噁英的重要因素。研究表明，煙氣中CO 濃度降至100mg/Nm3以下，二噁英濃度大幅降低，2014 版新標準將CO 濃度作為運行工況控制指標，就是為了以此控制二噁英的生成條件和產生量。目前歐盟及其他國家也將CO 濃度作為焚燒爐運行工況控制指標。

2.3 啟動、停爐和事故階段要求

啟動、停爐及事故階段，焚燒煙氣中污染物排放濃度明顯增加，對環境的污染較為嚴重，新標準對焚燒爐啟動、停爐和發生故障時的運行條件也提出了要求。時間要求:啟動時應在4h 內達到穩定工況，發生故障時事故持續排放時間不超過4h，啟動、停爐過程及事故工況下排放污染物持續時間每年累計不超過60h。燃燒溫度要求:焚燒爐啟動階段，爐膛內焚燒溫度≥850℃后才能進料，停爐時，自停止投入垃圾開始，啟動助燃系統，并保證爐膛內焚燒溫度≥850℃。

2.4 新標準要求下焚燒煙氣凈化工藝要求

目前國內建成運營或正在建設的垃圾焚燒發電廠焚燒煙氣處理多采用“半干法除酸+活性炭噴射吸附二噁英+布袋除塵器”的組合煙氣凈化工藝，該組合工藝投資和運行費用較低，凈化效率較高，且不會產生生產廢水，處理后煙氣中污染物排放濃度能夠滿足2001 版標準、環發［2008］82 號文的要求，除NOx 外也能滿足2014 版新標準的要求。以機械爐排爐為例，NOx 排放濃度約為400mg/Nm3左右，新標準中NOx250mg/Nm3的排放限值對焚燒煙氣處理工藝提出了新的要求，需要在組合凈化工藝中加入脫硝環節。

歐盟對SO2、NOx 等酸性氣體排放要求較高，近年來在處理工藝中增加了脫硝裝置，目前發達國家常用的脫硝工藝為選擇性非催化還原法(SNCR)。SNCR 是在高溫(800℃～1000℃)條件下，利用還原劑(氨水或尿素)將NOx 還原為N2 的方法，它不需要催化劑，可利用焚燒爐溫度將還原反應設置在垃圾焚燒爐爐膛內完成。增加SNCR 系統后，NOx 排放濃度可穩定在200 mg/Nm3左右。

3 滲濾液排放標準分析

2014 版新標準增加了垃圾滲濾液的處理和排放要求，可有三種途徑:①送生活垃圾填埋場滲濾液處理設施進行處理，適用于垃圾焚燒廠與填埋場距離較近的情況。②廠內建設滲濾液處理設施自行處理，處理后廢水污染物應滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889－2008)［5］中的要求后，直接排放。③送城市污水處理廠(采用二級處理方式)進行處理，輸送方式為通過污水管網或采用密閉輸送方式，但進入城市污水處理廠是有條件的。首先，滲濾液在廠內要進行預處理，總汞、總鎘、總鉻、六價鉻、總砷、總鉛等重金屬指標須達到GB16889－2008 規定的濃度限值要求;其次，滲濾液量不超過污水處理廠處理水量的0.5%、不影響污水處理廠的污水處理效果、且在污水處理廠內要設置滲濾液專用調節池。

［1］環境保護部，國家質量監督檢驗檢疫總局．GB18485－2014．生活垃圾焚燒污染控制標準［S］．北京:中國環境科學出版社，2014．

［2］周圓．國內外垃圾焚燒現狀分析及技術研究［J］．山西科技．2014，29(1):16－17．

［3］徐文龍，劉晶昊．我國垃圾焚燒技術現狀及發展預測［J］．中國環保產業．2007，(11):24－29．

［4］吳濟華，文筑秀．新《生活垃圾焚燒污染控制標準中排放煙氣污染物限值提升剖析》［J］．西南給排水．2014，36(6):65－72．

［5］環境保護部，國家質量監督檢驗檢疫總局．GB16889－2008．生活垃圾填埋場污染控制標準［S］．北京:中國環境科學出版社，2008．