生活垃圾焚烧烟气净化处理技术探讨

生活垃圾焚烧烟气净化处理技术探讨

李启超

佛山市顺德区伟润环保科技实业有限公司

摘要：现代城市环境监管部门面对生活垃圾，通常会采用焚烧手段来进行处理，而焚烧垃圾必然会带来具有污染性的烟气，这种烟气一旦被排放到外界会对人、环境、大气等造成负面影响。这一条件下，为了避免垃圾焚烧烟气的污染，就需要通过烟气净化技术处理对烟气进行净化，本文将对生活垃圾焚烧烟气的特点进行分析，再提出负荷特点的烟气净化处理技术。

关键词：生活垃圾焚烧；烟气净化处理技术

一、生活垃圾焚烧烟气净化处理的重要性

我国现代化建设进程正在逐步推进，新世纪以来，城市人口增加迅速，城市生活垃圾的总量也不断增加。据相关数据显示，我国每年城市垃圾清运量已高达4亿吨，垃圾处理问题已成为制约我国城市和谐发展的关键问题。就目前而言，我国的垃圾处理主要采用填埋或焚烧两种方式，这种方式尽管能够暂时减缓垃圾处理任务量，实际上使得许多1/4的城市土地被垃圾包围，十分不利于城市民众的身体健康。垃圾焚烧不仅能够有效实现垃圾减容、减量，还能够产生电力能源，这使得生活垃圾焚烧成为了生活垃圾处理的新趋势。然而焚烧的最大问题在于可能给城市环境带来严重影响，恶劣的空气条件可能对城市民众的身体健康造成威胁，这使得烟气净化成为了一项关键工作内容。为了降低垃圾焚烧对城市空气的污染，同时避免“邻避效益”，国家、省、市相关部门有必要对城市垃圾焚烧厂的垃圾净化处理技术进行严格检查，确保垃圾净化处理无害化、符合相关排放标准。

二、生活垃圾焚烧烟气特点

1.酸性

生活垃圾焚烧烟气的主要成分大致为SOx、NOx、HCl等，其中SOx大多为SO2；NOx大多为NO、NO2、N2O3；HCl是氯化物。这些物质在生活垃圾焚烧过程中受多种反应被气化，随之进入烟气内，这一条件下因为这些物质属于酸性物质，所以生活垃圾焚烧烟气可以被定义为酸性气体。酸性气体对人、动植物、环境等都会造成巨大的负面影响，因此需要烟气净化技术来进行处理。

2.二噁英与呋喃

二噁英与呋喃在特征上是一种难溶于水、易溶于油脂，且无色无味的物质，但此类物质是由大量同类或异构物组成的，其中含有大量的氯化有机物，而氯化有机物对于人体而言是剧毒，过量吸入会直接危及人的生命。这一条件下，当生活垃圾被焚烧就会出现大量含二噁英与呋喃的烟气，会对周边人居环境造成重大影响。

3.粉尘与重金属

粉尘与重金属可以说是生活垃圾焚烧烟气中最为常见的特征(即以上两种特征可能会因为垃圾种类不同而不出现，但粉尘与重金属一定出现)，因为受焚烧时的高温分解、氧化作用影响，垃圾本身的体积会迅速减小，同时筛滤出其中的不可燃物，这一现象会导致很多物质的自重减轻相应会随着气流飘散，由此形成粉尘，而这些物质中不乏重金属物质。根据普遍案例来看，生活垃圾中的粉尘与重金属大多为铅、汞、镉等，如果这些物质进入人体会造成致癌风险。

三、生活垃圾焚烧烟气净化处理技术

生活垃圾焚烧发电厂的烟气常见净化系统采用“SNCR炉内脱硝＋半干式脱酸＋干法喷射+活性炭吸附＋布袋除尘+低温SCR脱硝”组合工艺。

1.烟气、重金属及二噁英的脱除技术

（1）烟尘脱除

在对生活垃圾焚烧烟气进行净化处理时，相关工作人员首先要做的就是对烟尘进行处理。烟尘脱除技术在进行焚烧烟气净化的过程中是很重要的，但在进行烟尘脱除时，相关工作人员要按照一定的标准进行。对于生活垃圾焚烧烟气净化而言，在进行烟灰脱除时，相关工作人员需要在该系统上设置除尘器。就现阶段而言，相关部门所使用的除尘器都是机械炉排炉，并且这种装置所采用的是布袋除尘器。除此之外，相关工作人员还可以采取粉尘过滤以及滤袋表面积附尘的方法来进行烟尘脱除，这样不仅可以有效提高烟尘脱除的水平，而且也能够促进相关工作的正常运行。这种烟尘脱除技术在使用的过程中，相关工作人员需要注意风量波动，这样不仅能够有效捉捕到细小灰尘，而且也能够有效保证烟尘脱除的质量。我国所使用的烟尘脱除技术基滤料是PTFE，这种滤料的优点：稳定的水解性、耐酸碱性、耐磨性以及氧化稳定性等这些性质都较高，并且寿命较长，其缺点是价格昂贵。但由于这种材料与其他材料相比，具有无可比拟的优越性。因此，大部分焚烧厂在进行烟尘脱除时，还是会选择这种滤料。

（2）重金属和二噁英脱除

在垃圾焚烧过程中，由于垃圾中存在各种塑料制品和一些特殊金属，导致垃圾焚烧后烟气中存在二噁英这种对环境危害性大且难以彻底去除的污染物。在标准状态下二噁英呈固态，极难溶解于水，有较大的毒性。二噁英的沸点高、气化压力低。目前比较流行采用活性炭吸附法来去除二噁英。在反应器与除尘器之间的烟道喷入活性炭，与烟气充分混合从而吸附大量的二噁英和重金属颗粒物，再通过除尘器捕集除去飞灰上吸附的二噁英和重金属颗粒物。国际上还有另一种方法是从垃圾焚烧时控制温度从源头上避免二噁英的产生。当垃圾焚烧的温度在850℃以上、同时烟气在炉膛停留2秒以上，则燃烧产物中基本上就不会产生二噁英。同时需要缩短烟气在300℃到500℃这个温度区间停留的时间，即快速降温，且控制除尘器的入口烟温低于200℃来防止因为温度过高降低布袋寿命以及二噁英的再次合成。这套工艺系统较为复杂，对烟气温度控制的要求比较高。

2.烟气脱硝技术

垃圾焚烧烟气中NOx控制技术，主要分为燃烧过程控制和燃烧后控制。燃烧过程控制主要从风量、氧量和炉膛温度等方面控制NOx的生产，包括低NOx燃烧控制技术、烟气再循环技术等；燃烧后控制主要是通过尿素或氨等带氨基的还原剂把NOx转化成氮气和水，包括选择性非催化还原技术（SNCR）、选择性催化还原技术（SCR）等。

3.酸性气体净化

（1）干法：干法净化采用碱性的固态吸收剂与烟气相交融，维持一定湍流度，进而中和烟气中的酸性气体。这种净化技术具有操作简单、维护简便、设备成本低、运行费用低和反应产物易清理等优点。但是该技术消耗药剂量大、反应速度慢、脱酸效率比湿法及半干法低很多，故在现有的生活垃圾焚烧厂很少单独使用，基本将其布置在半干法工艺后面作为补充，对于提高酸性污染物的去除效率具有重要作用。

（2）半干法：在对生活垃圾焚烧烟气进行净化处理时，对于酸性物质的脱除而言，相关工作人员也可以通过半干法来进行酸性污染物的脱除。半干法通俗来讲，就是在烟气治理中使用脱酸原材料，但副产品是干态物质来进行脱酸。例如在垃圾焚烧烟气治理的过程中使用湿态的消石灰溶液来脱酸，该种方法所得到的产物就是与干法脱酸产生的物质一样。并且这些都与烟气中所含有的酸性气体发生反应之后形成干态消石灰混合物。

（3）湿法：湿法技术需在吸收塔内加入碱性吸附剂，使之与烟气内的酸性污染物发生反应，降低气体的污染程度。湿法脱酸技术成熟、运行可靠、净化效率高，但会产生大量的洗涤污水，且处理后烟气温度偏低，需要增加污水处理系统和烟气再加热系统，导致工艺流程复杂化、投资及运行维护费用高。因此，这一技术在现有的生活垃圾焚烧厂应用广泛性不高，但随着环保标准的提升以及SCR系统的使用，湿法工艺的重要性将更加凸显。

参考文献：

[1]孙艳红，徐源，王子琪.生活垃圾焚烧发电厂全工艺烟气净化处理系统[J].电力安全技术，2022，24（8）：21-24.

[2]朱建彩.小议垃圾焚烧炉烟气净化和处理技术[J].新型工业化，2021，11（11）：17-18，21.