城市生活垃圾焚烧发电厂的环境防护

摘要：近年来，随着城市生活垃圾焚烧处理技术的快速发展，垃圾焚烧减量化、资源化效果显著，但伴随垃圾焚烧处理过程中产生的恶臭、烟气、废水、废渣、噪声污染，使得社会越来越广泛关注城市生活垃圾焚烧发电厂对周边环境及居民生活的影响。文章根据垃圾焚烧污染物的产生根源及其无害化处理方法，探讨了垃圾焚烧发电厂的环境保护措施。

关键词：城市生活垃圾;焚烧发电厂;环境防护

生活垃圾无害化处理方式包括填埋、堆肥和焚烧，其中垃圾焚烧处理的减量化和资源化效果最为显著。目前，垃圾焚烧发电在我国得到较快发展，据有关数据，2011年我国焚烧发电厂的垃圾处理能力达到9.4万t/d，是2000年的33倍。然而，人们缺乏对垃圾焚烧发电的科学认识，担忧垃圾焚烧过程中的污染产物对环境的影响，使得兴建生活垃圾焚烧发电厂项目常常引起周围居民的质疑和反对，社会也开始更多地关注垃圾焚烧处理技术的发展以及相应的环境保护措施。

1垃圾焚烧的污染产物

1.1烟气

我国城市生活垃圾主要由厨余、果皮、纸类等有机物和玻璃、金属、砖瓦渣土等无机物组成，具有热值低、水分高等特点。在焚烧处理过程中会产生大量的污染性的烟气，主要成分有粉尘、酸性气体、二噁英、重金属等。粉尘是垃圾焚烧过程中由于热化学反应或物理原因产生的微小无机颗粒物质。酸性气体主要是焚烧塑料、橡胶及有机氮化物等产生的氯化氢(HCl)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)，以及不完全燃烧产生的一氧化碳。对于二噁英来说，一般认为是含氯的有机物在一定温度、水分和金属催化物等条件下转化而成的多氯代三环芳烃类化合物，化学本质是在苯环上不同位置上的H原子被Cl原子取代形成了一系列的化合物。其中有毒的二噁英以其毒性大、致癌作用强、难挥发、降解难且易溶于脂肪而使人谈其色变，二噁英易生成温度是180℃～400℃，在705℃以上开始分解，不易燃烧。重金属类污染物主要源于垃圾中所含重金属化合物，在焚烧过程中这些物质由固态变为气态，其中Hg以气态的形式存在于烟气中，Cd、 Pb等分子进入烟气后被氧化，冷却凝结成细小颗粒物，而Zn、Cr、Ni等分子蒸发后附着在烟气中的粉尘上。

1.2噁臭

垃圾焚烧发电厂产生恶臭的地方包括垃圾贮坑、从贮坑向焚烧炉加料的过程以及焚烧的过程，主要是混合垃圾中的有机物腐烂而产生的强烈异味。垃圾中厨余、果皮类有机物一般以蛋白质、脂肪与多糖类(淀粉、纤维素等)形式存在，在好氧、厌氧细菌的作用下发酵、腐烂、分解，产生多种恶臭污染物。同时，垃圾中还含有大量的细菌、病毒等有害微生物，这些微生物也可能以气溶胶的方式散发到空气中形成恶臭。

1.3其它污染物

垃圾焚烧发电厂的废水、废渣、噪声等也会对环境构成污染。废水主要是垃圾渗滤液及生产废水;焚烧灰渣是从垃圾焚烧炉的炉排下和烟气除尘器、余热锅炉等收集下来的排出物，含有一定量的有害物质;垃圾焚烧及烟气净化处理过程中，余热锅炉蒸汽排空管、高压蒸汽吹管、汽轮发电机组、风机、垃圾运输车辆等在运行中将不可避免产生噪声。

2垃圾焚烧发电厂的环境保护措施

2.1污染物的控制和处理

(1)烟气净化

我国现行标准规定，垃圾焚烧炉除尘装置必须采用袋式除尘器，袋式除尘器是使烟气通过滤布将颗粒物分离出来的除尘装置。含有颗粒物的烟气从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤布时颗粒物被阻留下来，透过滤布的清洁气流从排出口排出。

烟气中的酸性气体通常与碱性吸收剂进行中和反应而去除。依据碱性吸收剂的形态，将酸性气体污染物的净化方法分为：干式、湿式、半干式烟气净化法。其中，半干式净化法能有效地去除烟气中的污染物以及有害物质，开始广泛运用于垃圾焚烧发电厂烟气净化系统。

氮氧化物的去除应优先考虑通过垃圾焚烧过程的燃烧控制，抑制氮氧化物有害气体成分的产生。在此基础上采用选择性非催化还原法(SNCR)进行净化处理。在较高的温度下，将还原剂(氨水或尿素)喷入燃烧室，将NOx还原成N2。

防治二噁英污染需要根据二噁英在垃圾焚烧发电过程中的产生机理，控制垃圾焚烧工艺中二噁英的形成，切断二噁英的生成途径，并采取有效的二噁英净化技术，形成从“焚烧前、焚烧过程和焚烧后”三个环节的全面控制方法。焚烧前要减少垃圾中氯和重金属含量高的物质进入垃圾焚烧系统。燃烧过程中，要保证垃圾得到完全燃烧，也可分段燃烧促使二噁英的高温分解。一般将燃烧温度保持在800℃～1000℃之间，保证烟气在炉内的停留时间在2s以上，并减少烟气在 200℃～400℃温度区的滞留时间，合理配风，保证焚烧炉出口烟气中的氧气含量在6%～12%。焚烧后采用快速冷却降低排烟温度、活性炭或多孔性吸附剂吸附和袋式除尘器捕集的方式，以进一步减少二噁英的排放。

重金属类污染物的净化处理主要采取活性炭或多孔性吸附剂吸附、滤袋除尘器捕集等措施。采用活性炭吸附+袋除尘工艺，烟气中的Pb、Cd的去除率可达98%，Hg的去除率可达90%。除此之外，袋式除尘器烟尘的去除率可达99.9%。

(2)恶臭控制

控制恶臭主要采用封闭式的垃圾运输车保证运输道路清洁卫生，设置自动卸料门，使垃圾存贮密闭化。垃圾卸料平台的进出口设置风幕装置，有效防止垃圾车在卸料过程中因卸料门开启造成垃圾臭气溢出。在垃圾贮坑上方设置送风机吸风口，保证垃圾贮坑内的负压要求，以防恶臭外泄。加强垃圾贮坑的操作管理，利用抓斗不断对垃圾进行搅拌、翻动，使进炉垃圾热值均匀，避免垃圾厌氧发酵。垃圾焚烧发电厂垃圾仓加设抽风系统，保证停炉检修时，臭气能通过除臭装置净化、脱臭后排放。

(3)其它污染物的处理

废水处理措施应科学合理。垃圾渗滤液处理优先考虑回喷，不能回喷的渗滤液，需设置足够容积的垃圾渗滤液收集池，经生化+膜法处理后，达到国家一级排放标准。产生的污泥或浓缩液应在厂内自行焚烧处理、不得外运处置。为有效防止垃圾渗滤液对土壤和地下水的污染，垃圾贮坑及渗滤液收集池的底部和四周均应具有良好的防渗性能，应采用沥青混凝土或高密度聚乙烯材料进行防渗。

焚烧炉渣与除尘设备收集的飞灰应分别收集、贮存和运输。焚烧炉渣按一般固体废物处理，可作路基和建材(制砖)等进行综合利用，或直接送垃圾填埋场进行填埋处置。焚烧飞灰按危险废物处理。

噪声控制与防治按照合理规划垃圾焚烧发电厂的总平面布置，利用建筑物及绿化带减弱噪声;合理布置及固定各种汽、水、烟、风管道;对无法根治的生产噪声，分别按不同情况采用消声、吸声、隔声、隔振等措施。

2.2环境防护距离

环境防护距离是保障人群免受垃圾焚烧发电污染危害的安全距离，除了要考虑有害气体的无组织排放，同时还应参考环境风险评价相关结论，尤其是要将二噁英可能造成的环境风险作为划定环境防护距离的一项不可忽视的指标。确定圾焚烧发电厂环境防护距离的原则是：污染物种类的识别、环境风险评价以及环境流行病学调查的参考。

2.3厂区人性化设计

建设垃圾焚烧发电厂时，需要科学布置和合理规划，特别要注重厂区内的绿化设计，在主厂房及办公楼周围应种植大量花草树木，减少厂区内的粉尘和噪声对环境的污染。在园区兴建水池，可利用净化处理的废水养鱼，时刻观察废水净化处理状况。建设一些参观通道，增加垃圾焚烧发电科学知识、绿色环保以及资源循环利用宣传图片，或修建电子显示屏，实时显示炉排、烟气排放数值，接受社会各界人士的参观、监督和意见。人性化地设计可以让大众了解垃圾焚烧垃圾处理的科学性和无公害性，减少厂区周边居民对二噁英等污染的恐惧，增强人民群众的环保意识与理念。

3结论

垃圾焚烧处理技术方兴未艾，发展势头迅猛，垃圾焚烧发电行业要足够重视环境保护。

(1)设计建设垃圾焚烧发电厂时，要全面考虑其环境保护，充分认识到垃圾焚烧发电产生的污染对环境可能造成的影响，切实实施垃圾焚烧发电厂的环境保护措施，对噁臭、二噁英、垃圾渗滤液、飞灰等污染物进行净化或无公害处理。

(2)考虑风险事故对环境的影响，谨防烟气中二噁英排放量的短时间增大甚至超标排放，确定科学合理的环境防护距离。

(3)人性化设计体现了垃圾焚烧发电厂坦然接受社会大众的监督和评价的意识，消除垃圾焚烧发电厂对环境影响的误解，促进垃圾焚烧发电行业的发展。

原标题：城市生活垃圾焚烧发电厂的环境防护