湯俁周
(江蘇環保產業技術研究院股份公司,江蘇 南京 210000)
生活垃圾是當今我國面臨的環境問題之一。隨著社會經濟的不斷發展,人們的生活水平也日漸提高,生活垃圾產生量也逐年增加,生活垃圾帶來的環境問題也越發明顯。當下較普遍的處理方式主要有填埋、焚燒發電或綜合利用等方式。垃圾焚燒發電的優點是減量效果好,焚燒后的垃圾體積減少90%,重量減輕80%,并且能夠利用焚燒余熱進行發電或供暖,使垃圾成為新的能源,真正實現了垃圾減量化、無害化和資源化,其社會價值與經濟價值都較高。然而,由于對環境影響方面的憂患,生活垃圾焚燒發電也是我國“鄰避效應”較多的行業之一。因此在此類項目的環境影響中,應重點關注一下幾個問題。
二噁英類廣泛分布于環境中,在空氣中以氣體、氣溶膠或者顆粒物的狀態存在。它微溶于水,常常吸附于顆粒物表面,容易在生物體內積累,它的化學降解過程和生物降解過程都很緩慢,在環境中保留的時間較長,成為了一種持久性污染物。二噁英類被動物吸入體內后,多積聚于脂肪中。二噁英類透過食物鏈累積,因而動物會較植物、水、土壤等累積較大濃度的二噁英。
垃圾焚燒發電廠采用的二噁英控制方法主要有:⑴采用技術成熟的爐型,讓垃圾在爐膛內得到充分燃燒;⑵設有燃油輔助燃燒系統,確保焚燒溫度控制在850℃以上;⑶通過良好的燃燒控制,使爐膛或進入余熱鍋爐前的煙道內,煙氣溫度不低于850℃,煙氣在爐膛及二次燃燒室內的停留時間不少于2 s,含氧量不少于6%,并合理控制助燃空氣的風量多少、溫度高低和注入位置,即“三T”控制法。通過“三T”控制法,使垃圾中的原生二噁英絕大部分得以分解;⑷在進入布袋式除塵器的煙道上設置活性炭噴射裝置,活性炭通過壓縮空氣送入反應塔,進一步吸附二噁英;⑸設置全套自動控制系統,使焚燒和煙氣凈化系統得以良好運行,控制布袋除塵器入口溫度為150℃,使有害有機污染物凝結于飛灰上,布袋除塵器在集塵的同時也把這些有機物去除。通過以上控制措施,垃圾焚燒后廢氣中二噁英類排放濃度能夠達到0.1TEQ ng/m3的標準要求。
生活垃圾焚燒發電廠需采用成熟的廢氣、廢水、噪聲等處理措施,各項污染防治都可通過全面的、有效的治理技術和措施得以保障,各項污染物均能夠做到達標排放,最大限度的保護周圍環境空氣、地表水、聲環境質量。
目前焚燒爐排放的廢氣大多采用“SNCR爐內脫硝+半干法脫酸+活性炭噴射+干法噴射脫酸+布袋除塵+蒸汽加熱器(SGH)+SCR”的煙氣凈化工藝。其中通過優化燃燒和后燃燒工藝,減少NOx的產生;設置SNCR脫硝裝置,通過在爐膛噴噴射還原劑進行化學反應去除NOx;設置SCR脫硝設施,在尾部煙道內噴入還原劑,使其與NOx進行進一步的化學反應去除NOx;采用消石灰使其微粒表面直接和酸性氣體接觸,進行化學中和反應,生成中性鹽顆粒物,反應產物連同煙氣中粉塵和未參加反應的吸收劑被一同收集,凈化酸性氣體;為配合半干法、干法脫酸工藝,除塵設備采用袋式除塵器可相應提高脫酸效率和除塵效率,并更利于脫除部分重金屬和二噁英。
通過質譜分析,生活垃圾滲濾液廢水有機物種類高達百余種,所含有機物大多為腐殖類高分子碳水化合物和中等分子量的灰黃霉酸類物質,且內含部分難降解有機物,因而其水質相當復雜。
綜合垃圾滲濾液的特性以及不同處理方法、工藝的比較,滲濾液處理工藝確定思路如下:鑒于滲濾液具有高懸浮物和高含鹽量的特性,采用絮凝沉淀工藝去除SS、聚合物和重金屬;由于生物法的經濟性與環保性,滲濾液中的絕大部分有機污染物和氨氮應采用生物法進行降解去除,盡量避免污染物的二次轉移;其COD濃度高,可生化性較好,適合采用厭氧-好氧的組合工藝,即厭氧作為預處理工藝,即設于好氧處理工藝段前,可有效降低有機污染物負荷,減輕后續好氧處置成本;根據滲濾液水質的特點及所要達到的排放要求,單一的生物法出水穩定性一般較差,不能滿足排放標準,應增加膜技術對生物法處理后的廢水進行進一步處理。
生活垃圾焚燒發電項目噪聲源主要來自余熱鍋爐、汽輪發電機組及各類輔助設備產生的動力機械噪聲。通過采用選用低噪聲型設備,安裝消音器,對閥門與消音器間的管路做減振處理;對風機做隔音箱,采用低噪音循環水冷卻塔;對泵類加裝橡膠接頭等振動阻尼器;主廠房合理布置,噪聲源相對集中,操作間采用隔音的建筑結構;總圖合理布局并加強廠區綠化,減少噪聲對環境的影響。
和國外相比,我國現有垃圾分類做得沒有國外好,尤其是垃圾中的含氯塑料焚燒后有利于二噁英類物質的產生。后續的廢氣治理措施進行進一步改進和強化,運行過程中加強廢氣處理設施的監管,加大活性炭的噴入量,控制爐溫,加強自動監控。根據現有的垃圾焚燒廠實際運行數據看,垃圾焚燒后廢氣中各項污染物能夠達到排放標準要求,各污染物對周圍環境的影響均低于評價標準限值。
沿線生活垃圾滲濾液的灑漏將會影響沿線居民的生活環境,滲漏到地面的廢液給沿線居民帶來惡臭氣味,并隨著生活垃圾運輸車輛的增加,容易引起道路沿線的居民出行時交通事故增加等。此外在夜間運輸過程中,車輛噪聲也會影響居民的休息。所以垃圾運輸過程必須要引起的足夠重視,采用封閉式垃圾車,同時注意維護和保養運輸車輛,對有滲漏的車輛淘汰處理,同時應調整好垃圾運輸的時間盡可能集中,避免夜間運輸,以保護市容衛生環境和減少對周圍群眾的影響。
目前技術條件下,垃圾焚燒廠產生二噁英類物質和重金屬無法實時監測,但是可以通過聯網實時監控爐溫、含氧量、CO濃度,同時保證性炭使用量,來保證二噁英類物質和重金屬的達標排放。
我國垃圾熱值普遍相對較低、水分較多,根據我國垃圾的特點,垃圾焚燒爐做了一些改進措施如增加干燥段爐排長度、延長在垃圾坑內存放時間。垃圾在焚燒前一般需停放3d~5d左右,可以使垃圾部分脫水,提高熱值,當爐溫較低時,及時噴入柴油,保證爐溫,減少二噁英類物質的產生;經過存放過的垃圾,進爐時垃圾平均低位熱值高于5 000千焦/kg。
垃圾焚燒發電廠卸料大廳與垃圾儲坑之間設置若干可迅速啟閉的卸料門,將臭氣封閉在垃圾儲坑內;垃圾卸料大廳出入口設置空氣簾幕,阻止臭氣及灰塵向外泄漏;使用密閉的殘渣輸送系統,對殘渣儲坑實行密閉負壓操作;利用焚燒爐一次風機抽取垃圾儲坑、滲濾水儲坑、垃圾卸料大廳內的臭氣,作為焚燒爐的助燃空氣。因此,焚燒發電廠產生的惡臭物質對周邊環境的影響較小。
此外,垃圾焚燒發電廠設置活性炭除臭裝置,當垃圾焚燒廠出現停爐檢修時開啟除臭風機,將臭氣送至除臭間內的活性炭除臭裝置。臭味氣體經活性炭除臭吸附過濾后排放,減少惡臭氣體對周邊環境的影響。
根據我國垃圾處理“資源化、減量化、無害化”的政策,焚燒發電是一種合理科學的處理方式。近幾年來,我國沿海發達地區建設多個垃圾焚燒發電廠,已具有了良好的運行經驗,產生了可觀的環境效益。
垃圾焚燒法是將生活垃圾進行高溫處置,在800~1000℃的爐膛內,垃圾的可燃成分與空氣中的氧進行氧化反應,放出大量熱能,轉化成高溫燃燒氣體及少量的固體殘渣,燃燒氣以熱能形式回收利用,固體殘渣可綜合利用,實現生活垃圾的無害化、減量化和資源化。生活垃圾經過焚燒處理后,爐渣及飛灰僅有原垃圾重量的22.4%和3.2%左右,垃圾體量大幅減少,釋放出大量的垃圾堆放空間。其次,垃圾中大量的有害因子在爐內經過高溫焚燒后,大大降低了其毒性,減少了對環境的污染。
垃圾焚燒廠產生的可綜合利用于制磚等。飛灰經螯合固化達《生活垃圾填埋場污染控制標準》相關要求后,可以送生活垃圾填埋場分區填埋。
項目垃圾焚燒爐燃燒溫度(爐溫)、含氧量、煙塵、氮氧化物、二氧化硫、氯化氫、一氧化碳等濃度監測,安裝煙氣連續在線監測儀器并與當地環保部門聯網;活性炭使用量進行計量。
此外,在廠區設置煙氣污染物濃度自動監測顯示屏,隨時接受公眾的監督,保證廢氣污染物達標排放。同時,組織成立公眾監督委員會,定期召開會議,組織檢查和座談,接受公眾監督,提高自身環境管理水平,改進與周圍公眾的關系,增進相互理解。
政府環保主管部門將不定期進行抽查,確保其做到達標排放。