《垃圾焚烧处理技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《垃圾焚烧处理技术（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2002年第6期#:1004 7204(2002)06 - 0026 - 05垃圾焚烧烟气净化处理技术张记市，谢刚，王华（昆明理工大学材料与冶金工程学院，云南昆明650093）:为了避免城市生活垃圾焚烧对环境产生二次污染，必须对垃圾焚烧烟气进行 净化处理才能排放。而二恶英的存在又对烟气净化技术提出更髙的要求。因此采用 先进的烟气净化处理技术和和高效的运行管理方式是防止二次污染的关键。:垃圾；焚烧；烟气；处理:X7O5: APurificatory Technology (/ Blue ses inMunicipal SolidbicinerationGHuaZHANGJi-shi . XIEp
2、i礼丽Xi(Faculty Of Materials and A leta I igic J Jaeering , Kuimiing Universityof Science anJ 喘Kunming 650093 , China)Abstract : The flue gases in municip.! wild waste incineration must be purified in order to prevent the environment from being polluted secondly. But the exist of dioxons of the flue g
3、asesrequire higlier purifcatory technology. Therefore , it is inport ant to study advanced purificatory technology and dfecitive management methodKey wrds : Municipal Solid Waste : Incineration; Flue Gases; Treatment 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.2002年第6期# 19
4、95-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.2002年第6期#:2002 10 1（）:云南省科技攻关项目（2OOIGG19）及云南省自然科学基金资助顼目（2OOOIW3R）。:张记市.（1971-）.化学工程师，执业药师.硕士;主要研究方向；废气与废水净化处理。 谢刚，（1961），教授博士生导师:主要研究方向：冶金物理化学。王华,（1965 - ） 授博士生导师:主要研究方向：能源与环保。随着城市人口増加，城市生活垃圾増多， 2000年我国城市垃圾清运量达1.5亿t,并 且每年有所递增。目前我国城
5、市垃圾约有一 半未经处理这些垃圾裸露堆埋，污染水质、 土壤、大气传播疾病、威胁人类的生命安全。同时这些垃圾还侵占了土地严重影响城市 环境质量和可持续发展。因此，垃圾无害化 处理已成为社会普遍关注的问题。为适应城 市化发展需要和缓解日益増加的城市生活垃 圾处置压力，我国城市垃圾处理也将逐渐淘 汰堆埋法而采用具有显著减容化、无害化、稳 定化和资源化的垃圾焚烧处理技术。在城市生活垃圾焚烧过程产生的烟气中, 含有大量的污染物如HQHFSCHNOxOO、 重金属(Pb、Hg)和二恶英等。为了避免二次污 染,必须对垃圾焚烧烟气进行净化处理。而二 恶英的存在又对烟气净化技术提岀更高的要 求。用于烟气净化的一
6、次性投资和运行费用 亦越来越高。因此高效的焚烧烟气净化系统 的设计和运行管理是防止二次污染的关键o按生活垃圾焚烧污染标准(GWBB2000)规定调查了全国17个城市生活垃圾焚烧厂。对排放的烟气进行了监测，在监测 的17个垃圾焚烧厂中，首都机场焚烧厂、常 州环卫综合厂、温州东庄垃圾发电厂、江油市 生活垃圾处理厂、珠海市垃圾发电厂废气处 理效果较好所测烟尘、烟气黑度、一氧化碳、 二氧化硫全部达标。尚有12个垃圾焚烧厂 部分指标不能达标，其中福建莆田垃圾焚烧 厂无废气处理设施,所测项目均严重超标，结 果见表1。表1的统计表明：各厂垃圾焚烧炉排放 的废气中，烟尘的超标率为50 % 超标倍数 为0.32
7、3. 5:烟气黑度的超标率为14.2%; 一氧化碳的超标率为33.3%,超标倍数在序号行政区3S-m mg/1北京237641431!203!88 1!2重庆n39I685213江苏1C5920026-力207 4浙江1 超超超英 尘尘尘恶 烟烟烟二7云南n9385245 n n准(%)数 标si 价标标 评超超n8050 !26()a00.60. 8 ；二氧化硫的超标率为6.7% .超标 倍数为54. 4倍。该次调查还对7个焚烧厂 所排放烟气中的二恶英类污染物进行了监 测,其中温州市东庄垃圾发电厂、珠海市垃圾 发电厂二恶英类污染物亦达标排放。其余4 个厂超标，超标率为57. 1 %，超标倍数
8、在5.4 创僚以上。表1表明规模大、投资高的垃圾厂多 分布在大城市及沿海发达地区，其中投资上 亿元，日处理量超过3001的垃圾焚烧厂仅有 4家（广东3家）。上述垃圾焚烧厂引进国外 关键设备和技术，配有完备的烟气净化系统, 自动化程度高，焚烧产生热能可有效利用o 但由于资金、技术等局限多数地区偏重于垃 圾焚烧未配套热能利用及符合环保要求的 烟气净化设施，给环境带来了不同程度的二 次污染。我国城市生活垃圾焚烧处理近年来 虽有长足的发展，但与世界先进水平相比，仍 有较大差距。在运行的可靠性、焚烧温度控 制和垃圾燃尽程度、自动化程度等方面均有不足之处，尤其在烟气净化和热能回收利用 技术相对落后。本次调
9、查监测中投资超 过亿元的深圳市龙岗区中心城环卫综合处卢 厂亦不能全部达标。t?%*2产生二恶英。如日本过去每年由于城市生活 垃圾焚烧产生的二恶英类的量就达5 10kg的TBQ。生活垃圾焚烧处理过程中二 恶英类一般产生于垃圾焚烧过程和烟气冷却 过程。垃圾中的含氯高分子化合物如聚氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等前体物，在适宜温度并在氯化铁、氯化铜的催化作用下与02、HC1 反应通过分子重排、自由基缩合、脱氯等过程生成二恶英类。这部分二恶英在高温下大部分会分解如当烟气出炉温度高于800 C.且烟气在炉内停留2s时，约99.9%的二恶英 会分解。在生活垃圾焚烧过程中被高温分解 的二恶英类前体物在烟气中的氯化
10、铁、氯化铜等灰尘的催化作用下于烟气中HC1在 （4近又会迅速重新组合生成二恶英类。 屈电脚制垃圾焚烧处理过程中产生的二恶 J离必须：（1）保持炉内温度在1000 9以上烟气 停留时间达于2 s 保持烟气中含氧比6 %以 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.2002年第6期#城市生活垃圾焚烧烟气的成分、烟气量 与生活垃圾的组分、燃烧方式、烟气处理设备 等有关。城市生活垃圾基本上是有机物，由 大量的碳、氢、氧、氮、硫、磷、和卤素等元素。 这些元素在焚烧过程中与空气中的氧气发 生化学反应生成各种
11、氧化物和部分元素的 氢化物从而成为垃圾焚烧烟气中的主要组 成部分。烟气中的粉尘是焚烧过程中产生的 微小无机颗粒状物质。主要是：（1）被燃烧空 气和烟气吹起的小颗粒灰份；（2）未充分燃烧 的碳等可燃物；（3）因高温而挥发的盐类和重 金属等在冷却净化过程中又凝缩或发生化学 反应而产生的物质。3城市生活垃圾在焚烧中若处理不当极易 上，可将所有的有机物燃尽；（2）抑制HCl、CuO、CuCh的产生，尽量 不燃烧含氯化工品，不使Cu氧化；（3）尽可能充分燃烧以减少烟气中的含 碳量；（4）在烟气净化阶段采用急冷办法避开 二恶英再合成的温度250 C450 C;（5）采用袋式除尘器以搜集二恶英颗 粒O传统的
12、城市生活垃圾焚烧处理过程中既 能提供含有CuCh、用Ch的灰尘，又能提供含 有HC1的烟气，同时在烟气冷却过程又有 300 C左右的温度区，即二恶英类毒性物质生 成条件齐备。而采用了先进的垃圾焚烧技 术如:二恶英零排放生活垃圾气化熔融焚烧 技术生活垃圾高温空气气化处理的低污染技术,能完全达到上述前三个抑制条件。 进入90年代后，日本、德国的科学家也分别 发表了研制控气型焚烧炉的分级燃烧成果, 据日本笠原公司报道采用热解气化焚烧炉， 由于其一燃室是还原气氛，所以SO2仅为9. 5 ppm ,NOx为6. lppnio二燃烧室是高温燃烧, 00接近为0，所以二恶英值可望处于很低的 水平。目前，国际
13、上采用控气型焚烧炉较多 的国家是美国、加拿大，日本、德国也推广此 种技术，以减少二恶英的排放。因此在烟气净化阶段采用合适的冷却技 术以确保烟气的温度尽快降至250 9以下o 对废气净化过程中尽可能少地形成二恶英起 着决定性的作用。4.1传统的烟气净化技术厂 y 传统的烟气净化技术采用循坊冷郑水冃 高温烟气进行降温除尘（但在该过程$ 一 i 英容易二次合成），然后分别采用湿法、干法、 半干法脱硫、脱氯，它们各有优缺点。湿法净 化处理工艺在发达国家应用比例较高。其工 艺流程如下：存在着腐蚀、结垢、阻塞、风机带水以及污水 净化处理等特点，如山东荷泽垃圾焚烧发电 厂就采用该法。湿法脱硫装置结垢的原因主
14、要有两个（1）钙基脱硫剂、固硫剂在净化器内脱除so2 生成的CaSO3沉淀，当加入钙基脱硫剂过量, 洗涤液PH值过高时，引起碳酸盐化反应，生 成过多的CaSOs沉淀。（2）当洗涤液PH值过 高时.氧气将CaSO?氧化成CaSO4 并使其饱 和。这些生成物虽然大部分随排灰渣或排灰 水排出，但有一部分残留在设备内壁和构件 以及系统管路上形成结垢。进一步造成设备 阻力增加,破坏气液的正常流动严重时使设 备无法运行。园送脱硫除尘的过程中，洗涤液吸收烟 需聊形成亚硫酸易造成净化器、管 .岸為*以及引风机的腐蚀，当洗涤液PH值 很低时，对净化器壁面腐蚀尤为严重。干法操作简单，工程投资及运行费用均 较低干法净化效率较低在发达国家应用较 少。其工艺流程如下：烟气 J干法吸收反应塔I除个器I 烟囱I甘*放 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.2002年第6期#f拌放至废水处理该法常采用湿式石灰石/石灰石膏方 法一IJ用石灰石或生石灰、消石灰的浆液 作为吸收剂吸收烟气中的SO2.HCLHFo 是当今世界上技术成熟、运行稳定、应用早、 工业化装置多（目前占全世界脱硫装置80 % 以上）的烟气脱硫方法。它能够有效的去除 污染物、可以满足严格的排放标准，但工艺流 程较复杂,一次性
