城市生活垃圾焚烧发电技术及烟气处理

(整期优先)网络出版时间:2021-12-30
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城市生活垃圾焚烧发电技术及烟气处理

张兵兵

开化天汇环保能源有限公司 浙江省衢州市 324300

摘要:随着城市化的不断推进,产生的生活垃圾显著上升。截止2020年,中国城市生活垃圾清运量达到2.65亿吨。如果不及时将垃圾无害化处置,随之而来的便是大气污染、水污染、土壤受到损害,这将会给人民的健康生活带来严重的威胁。近年来,我国在处理生活垃圾的建设中,将“无废城市”贯彻到人民的思想观念中,提倡垃圾分类。为了达到无害化、减量化、资源化,垃圾焚烧发电备受人们的广泛关注。在垃圾产生、收集、运输、处理处置部分中有任何一个环节处理不当,将会对环境造成严重威胁。

关键词:城市生活垃圾;焚烧发电技术;烟气处理

引言

在我国经济的快速发展下,人口数量逐年增加,使得城市的生活垃圾骤增,如何解决垃圾问题已经成为目前的一个难题。而城市生活垃圾分类是对社会公共资源的合理开发利用,可以最大限度地发挥其价值,更好地保护我国生态环境,同时良好的垃圾分类建设工作可以对垃圾焚烧发电行业起到一定的辅助作用。

1城市生活垃圾焚烧发电产业政策

生活垃圾焚烧发电作为一种固废资源化产业,国家颁布了一系列产业政策,确保产业快速、健康发展。2000年之前我国生活垃圾焚烧发电产业政策处于探索期,政策指出具备条件的城市,可逐步发展垃圾焚烧处理技术。2000年环保部发布《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》,鼓励人口众多、土地资源相对匮乏、工业化水平高的地区优先发展焚烧发电项目处置生活垃圾,至此我国生活垃圾焚烧发电产业开启发展之路。2008年环保部发布《关于进一步加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》,通知中重点说明了生物质发电项目环境影响评价文件审查技术要点。2012年国家发改委颁布《关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知》,进一步确保了生活垃圾焚烧发电市场平稳运行。2018年环保部提出的《生活垃圾焚烧发电建设项目准入条件(试行)》政策为项目炉型的选择提供标准,并提出建立环境监测系统,对污染物排放实行在线监测。2020年国家财政部、发改委、能源局联合印发《关于贯彻落实促进非水可再生能源发电健康发展若干意见,加快编制生活垃圾焚烧发电中长期专项规划的通知》,通知中要求各省加快组织编制生活垃圾焚烧发电中长期专项规划。2000年之后生活垃圾焚烧发电产业政策逐步走向完善化、技术化、系统化阶段。产业政策从最初的引导、鼓励发展生活垃圾焚烧处理技术,到逐步完善生活垃圾焚烧处理工程技术规范,再到发电价格的政策激励机制,最后到生活垃圾焚烧污染物控制等各项环保标准的制订。这一系列政策的出台,加快、规范了我国生活垃圾焚烧发电项目的健康、快速发展,提高了城市生活垃圾处理水平,促进资源节约,保证社会、经济、环境可持续发展。

2城市生活垃圾焚烧发电技术

垃圾焚烧处理法在国内外广泛使用。随着科技的发展,垃圾焚烧控制技术不断随之发展。焚烧处理是在高温下将垃圾等有毒有害等有机物燃烧转变成无毒无害的无机物。该过程中会放出大量的热,将其回收用于发电,产生的炉渣可进行资源化利用。此方法技术工艺成熟,占地面积较小,可建在市区的附近,运输垃圾的路程相对较近。焚烧产生的热能或电能可综合利用。渗滤液需通过严格处理,达到排放标准后进行排放。但需要对二噁英、重金属进行处置,飞灰需采取一定的技术手段进行资源化利用,防止污染环境,因此建设投资较高。垃圾焚烧发电有很多好处。例如,可大量减少垃圾的堆放量,减少土地用量;还可将废物成功转化为有用的建材等产品;技术成熟,标准逐渐完善;无害化彻底,有利于监管;节约市政垃圾处理成本;等等。因此,垃圾焚烧发电技术迅速发展,在全国各个区域投建垃圾焚烧厂。近年来,垃圾焚烧发电厂的选址成为各地区的一个难题,我们可以利用预留的卫生填埋场地进行规划建设。还可将已填埋的垃圾重新挖出进行垃圾焚烧,这样不仅为焚烧后的炉渣等不能利用的废物提供了库容,而且还能有足够的垃圾供应。随着科技的迅猛发展,垃圾焚烧厂也实现数字化、自动化和智能化。“智慧焚烧”逐渐进入人们的视野,国内外已开展了很多关于垃圾焚烧智能化管理的研究,但现在对垃圾排放标准日趋严格,仍需不断提高垃圾焚烧智能化管理。在注重垃圾处理工艺以及管理的基础上,还要注重与周边环境的结合,让人们充分认识到现代化垃圾焚烧发电厂的高效、绿色、环保。

3城市生活垃圾焚烧发电烟气处理技术

3.1烟气净化工艺

为了满足污染物的排放标准,需要对烟气中的烟尘和酸性气体等进行减排处理。烟尘垃圾焚烧过程中产生的微小无机颗粒物质,吸附能力超强,主要是基于物理反应或热化学反应得到。由于其超强的吸附能力,使其成为了有毒有机物、有害重金属的富集地,危害较大。通过在系统中加装除尘净化装置,可有效减小烟气中颗粒物浓度。由于垃圾中含有Cl、S、F、N等元素,导致其在焚烧过程中会产生酸性气体。如氯化氢主要来自于生活垃圾中的塑料、纸张和厨余等垃圾的反应。NOx主要是空气中的氮气氧化和垃圾中的含氮化合物分解而来。酸性气体一般采用湿法、半干法和干法三种工艺脱除。针对NOx气体,选择性非催化还原(SelectiveNon-catalyticReduction,SNCR)是最为常用的脱硝技术,该技术较为成熟,它可以在不使用催化剂的情况下,在800~1110℃的烟气环境中,让还原剂(氨水或尿素)与NOx反应得到氮气和水。SNCR由于具有成本低、改造方便、效率高(30%~75%)等优势,已经被广泛使用。烟气中重金属的成分主要来源于电子产品、电池、油漆等物质,含重金属元素的成分燃烧过程中,经历了蒸发和表面化学反应等过程,然后凝结成核并分布于炉渣、飞灰和底灰之中。针对这类污染物的处理过程,主要是采用飞灰及炉渣固化处理技术,然后进行填埋或者提炼实现资源的再利用。二噁英因为其强烈的毒性和致癌性,成为了垃圾焚烧产生的污染物中最受关注的之一。它主要发生于尾部烟道和燃烧过程中,当反应温度300~500℃时,最容易生成二噁英。针对二噁英的控制技术,严格调控垃圾焚烧过程的参数和燃烧条件,是控制二噁英排放的最有效措施。此外,通过喷射活性炭对二噁英进行吸附,也是辅助净化二噁英的重要措施。

3.2高温熔融技术

飞灰高温熔融是指在燃料炉内将飞灰加热到1400℃,将飞灰熔融,熔融后的飞灰将晶体聚集重排并熔解结晶,再经过冷却则会形成致密稳定的玻璃体,实现飞灰的解毒处理,形成的玻璃体可作为建筑材料。该方法既解决了飞灰污染环境、危害人体健康的问题,同时还可以作为建材,做到了无害化、减容化、资源化,已受到广泛关注。

结语

综上所述,首先应该意识到城市生活垃圾分类的重要性以及必要性,其次工作人员要积极学习国外对于生活垃圾处理的相关措施,以此提高自身的专业水平。最后也要及时解决生活垃圾分类所带来的影响,既要确保工作人员和城市居民的身体健康不会受到威胁,又要降低垃圾焚烧厂的运营成本,还要为城市供应稳定的电力能源,以此推动我国经济发展。

参考文献

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