垃圾焚燒電廠臭源分布及對策分析

陳 圓，洪 勇，李 英

(上海康恒環境股份有限公司，上海 201703)

1 引 言

隨著城市化進程的不斷發展，城市生活垃圾也隨之不斷增加。目前城市生活垃圾處理方式主要有衛生填埋、堆肥和焚燒發電。焚燒發電由于其占地面積小、處理快速、社會效益好等優勢，逐漸成為一種主流的垃圾處理方式。依據垃圾焚燒發電工藝需求，垃圾在廠區存儲、發酵、脫水過程中會產生氨氣、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚等惡臭物質，對周圍空氣環境產生二次污染，形成了較差的職業衛生環境，影響電廠運行人員的健康及工作狀態，同時廠區內的臭氣也是公眾對垃圾焚燒發電廠關注的重要指標之一，從設計、運營等方面做好垃圾焚燒發電廠臭氣綜合處理具有重要的意義。

2 垃圾焚燒發電廠臭氣特點

垃圾焚燒發電廠是利用垃圾焚燒產生的熱能通過余熱鍋爐、汽輪發電機組等系列設備轉化為電能。在發電廠運行過程中，為了提高焚燒爐設備的熱效率，垃圾需要在垃圾坑內經過7天左右的脫水、發酵過程，這樣可以有效提高入爐垃圾的單位熱值進而提高焚燒發電設備的整體熱效率。

一般而言垃圾焚燒發電廠主要以焚燒生活垃圾為主，而堆放在垃圾坑內的生活垃圾在微生物的代謝作用下發生分解，其中的有機物分別轉化為H2S、NH3、CH3SH和揮發性有機酸等惡臭氣體。這些氣體揮發性較大，易擴散在大氣中，而且部分氣體有毒、刺激性氣味大，垃圾惡臭物質種類和濃度參考值詳見表1[1]。

表1 垃圾惡臭物質種類和濃度參考值Tab.1 Reference value for the type and concentration of waste odors

垃圾發酵產生的氨、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲硫醚、三甲胺、二硫化碳等惡臭物質會危害人體的呼吸系統、循環系統、消化系統、內分泌系統、神經系統等。因此，垃圾焚燒發電廠的臭氣控制需引起足夠重視，最大限度降低惡臭對人體、環境的影響。

根據國家相關規范要求，廠區臭氣處理凈化夠其污染物濃度指標達到《惡臭污染物排放指標》(GB14554-1993)中規定的惡臭污染物廠界標準中的最低標準值。考慮近期生態環境部已發布《惡臭污染物排放標準(征求意見稿)》，規范標準待更新，本文不在敘述具體排放標準值。

3 垃圾焚燒發電廠臭氣源主要分布區域

3.1 垃圾坑：垃圾坑是全廠垃圾存儲、發酵的場所，在垃圾發酵過程中會產生大量的惡臭氣體，其是全廠臭氣的主要產生區域。

3.2 卸料大廳：卸料大廳是垃圾車輸送倒卸垃圾的一個平臺，垃圾車通過卸料門將垃圾倒入垃圾坑內。垃圾車在卸料過程中存在垃圾和滲瀝液的散落，造成卸料大廳有大量惡臭氣體。

3.3 上料棧橋：上料棧橋作為垃圾車進入主廠房卸料大廳的專屬通道，垃圾車在進出卸料大廳過程中也會因為垃圾和滲瀝液的散落而污染棧橋通道，造成棧橋通道內也存在惡臭氣體。

3.4 滲瀝液溝道間：滲瀝液溝道間作為垃圾發酵產生的滲瀝液導出排放和收集的地方，此處的惡臭氣體較為嚴重且同時存在可燃性氣體甲烷。

1.2.1 RNA-seq數據獲取 人結腸癌細胞株SW1116瞬轉miR-1254模擬體后24 h，通過TRIzol?提取細胞全RNA，干冰保存送檢北京貝瑞和康公司測序。

3.5 焚燒間推料器處：推料器作為推送垃圾入焚燒爐的系統，此處也會存在惡臭氣體。

3.6 滲瀝液處理站：滲瀝液處理站作為全廠滲瀝液綜合凈化處理系統，其在凈化處理過程中會散發惡臭氣體，尤其是在滲瀝液調節池換氣產生大量惡臭氣體。

4 垃圾焚燒發電廠臭氣強度分布

臭氣強度被認為是衡量臭氣危害程度的尺度標準，結合目前國內采用的臭氣強度分級方法，將臭氣強度分為6個等級，如表2所示[2]。

表2 與臭氣強度相對應的臭氣濃度限值Tab.2 The concentration limit and intensity of the odour

根據以上臭氣強度等級表示方法，對垃圾焚燒發電廠全廠主要臭氣區域的臭氣強度進行分類，如下圖所示。

5 垃圾焚燒發電廠臭氣控制措施

垃圾焚燒發電廠的臭氣控制措施主要從除臭和防臭兩方面進行考慮，所謂除臭即通過物理吸附、化學洗滌、生物除臭等方案吸附或者降解惡臭氣體；防臭即通過控制和隔離的措施減少惡臭氣體的影響，防臭設計需工藝、通風和建筑等各專業密切配合下進行，針對不同功能區域特征采取不同的惡臭防制措施[3]。

5.1 垃圾坑

垃圾坑作為全廠最主要的惡臭氣體發生源，是全廠臭氣控制的重點區域。垃圾坑設計為一個相對封閉的空間，惡臭源主要是垃圾發酵產生的異味，為防止惡臭氣體通過卸料門或者縫隙外逸，垃圾坑通過機械排風方式維持負壓以防止臭氣向垃圾坑外逸。對于垃圾坑的除臭方案有兩種情況：1、焚燒爐設備正常運行時的機械通風除臭方案；2、焚燒爐設備故障或停爐時的機械通風除臭方案。

第一種情況方案：根據垃圾焚燒工藝需求特性，利用一次風風機從垃圾坑上部吸風口吸入含有臭氣的空氣，作為燃燒空氣從爐排底部送入焚燒爐，臭氣污染物在焚燒爐內被燃燒降解，進而使垃圾坑內形成負壓狀態達到臭氣不外逸。例如，某工程一次風機系統風量約為73 161m3/h,換氣次數約為1.5次/h，目前實際運行效果良好，能夠有效保證垃圾坑臭氣的外逸。此設計方案需結合運行經驗，在滿足垃圾車卸料垃圾的前提下，盡量減少垃圾卸料門開啟個數，以免影響垃圾坑內負壓狀態(設計經驗約在20～30Pa之間)。

5.2 滲瀝液溝道間

考慮滲瀝液溝道間位于地下且為封閉長廊且內有大量惡臭氣體和可燃性氣體，該區域設置機械送風和機械排風系統，送風采用室外新風，排風將滲瀝液溝道間臭氣送至垃圾坑內，再由一次風機引入焚燒爐內高溫焚燒。此區域設置平時及事故通風系統，且建議設置2臺通風機，平時正常情況下開啟1臺正常通風，在可燃、有毒氣體濃度探頭報警時聯鎖啟動第2臺通風機以滿足事故狀態下通風量的要求，單臺通風機風量按換氣次數6次/h考慮。為更好的維持滲瀝液溝道間的負壓，送風量按排風量的85%考慮。另外，溝道間兩端設置氣密間，減少臭氣流通外逸。

5.3 滲瀝液處理站

滲瀝液處理站一般建在垃圾焚燒發電廠內，是全廠第二大惡臭氣體源，其工藝處理過程中產生的臭氣具備高溫燃燒處理的條件。因此，焚燒發電廠滲瀝液處理站的臭氣宜采用焚燒處理方式，滲瀝液處理站產生的臭氣通過設置在各區域的臭氣引風機引入至垃圾坑，再通過一次風機送入焚燒爐內高溫焚燒降解。為了避免臭氣在風管內泄漏，建議將引風機設置在主廠房內，實行負壓輸送。

5.4 卸料大廳

卸料大廳設計為封閉形式且出入通道設置門斗和氣閘間等措施，防止臭氣外逸擴散；其次，在卸料大廳和棧橋連接的大門設置空氣幕，利用強制空氣流動來阻斷卸料大廳室內外空氣流動；再次，需定期沖洗卸料平臺，同時可考慮設置生物或者化學除臭系統，減輕卸料大廳臭氣污染。

5.5 上料棧橋

上料棧橋作為垃圾車進入焚燒發電廠卸料平臺的唯一通道，建議將棧橋設置為封閉型，減少臭氣外逸，同時設置坡道沖洗水源，定期沖洗消除惡臭源。另外，棧橋設計還應考慮防滲、防泄、集中排水系統等來減少臭氣對環境的影響。

5.6 焚燒間推料器

焚燒間推料器處及其他臭氣源地點可考慮設置二次風吸風口，將焚燒間臭氣有序送入焚燒爐內高溫燃燒降解。

5.7 中央控制室及參觀通道

對于中央控制室及參觀通道等長期有人員存在的區域需重點考慮防臭設計，此區域需設置新風系統送入室外新鮮空氣，保持區域微正壓狀態，防止臭氣污染。此區域的相對正壓值順序為中央控制室>參觀通道>廠房，即空氣的流動方向為中央控制室—參觀通道—廠房[4]。

5.8 其他臭氣控制措施

5.8.1 垃圾坑內所有通往其他區域的門都設置雙層密封門且具有自閉功能，利用雙層門之間設置隔離緩沖，同時設置正壓通風，維持氣密間微正壓，防止臭氣外逸；

5.8.2 規范垃圾池的操作管理，利用抓斗對垃圾不停地進行攪拌翻動，不僅可使進爐垃圾熱值均勻，且可相對減少厭氧發酵時間，減少惡臭產生；

5.8.3 加強運行管理來對臭氣進行控制，如盡量減少全廠停產頻率、一次風系統保持正常運轉、垃圾池密封化等；

5.8.4 垃圾坑土建結構上采用特殊工藝處理，防止臭氣通過墻體、縫隙擴散至室外，又防止滲瀝液滲入土壤污染地下環境；

5.8.5 采用封閉式的垃圾運輸車。

通過以上控制措施的良好實施，可以有效控制全廠臭氣的擴散，并且維持全廠臭氣等級基本在0～2之間，能夠形成良好的職業衛生環境。

6 結 語

對于垃圾焚燒發電廠的惡臭控制，關鍵在于臭氣源頭的有效控制，如垃圾坑負壓設計(一次風系統)、垃圾坑有效密封等；其次是利用良好的通風設計、土建結構設計以及有效的運行管理等措施來降低臭氣外逸現象。本文僅分析總結了常規垃圾焚燒發電廠惡臭氣體來源及相應的除臭防臭措施，為以后同類垃圾焚燒發電項目的設計、建設及運營提供了參考。