生活垃圾焚烧发电厂大气环境影响及污染控制措施

陈享莉（中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都610000）

生活垃圾焚烧发电厂大气环境影响及污染控制措施

陈享莉（中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都610000）

在经济全球化发展趋势下，环境污染问题受到了世界各国的高度重视。从当前我国城市生活垃圾处理面临的形势看，焚烧发电是减量化、资源化处理的有效途径。但垃圾焚烧产生的二次污染物，尤其是焚烧烟气、恶臭等大气污染物对周边环境的影响越来越受到社会的关注。本文总结了目前垃圾焚烧发电厂大气污染物产生机理及处理措施，并对未来垃圾处理模式进行了探讨。

生活垃圾；焚烧；大气环境影响；措施

近年来，随着我国市场经济的快速发展及城市化进程的加速，城镇居民数量快速增加，从而加速了城镇生活垃圾的产生量及处理量。由于土地资源的稀缺性，卫生填埋等传统处理技术使得土地资源压力剧增。焚烧发电作为生活垃圾减量化、资源化处理的有效途径[1]，因此被给予了更大需求。但垃圾焚烧产生的二次污染物，尤其是焚烧烟气中的酸性气体、二噁英类等有害物质、恶臭等大气污染物对周边环境的影响越来越受到社会的关注。本文对目前垃圾焚烧发电厂大气污染物产生机理及处理技术进行了总结，并探讨了利于资源及环境可持续发展的垃圾处理模式。

1　垃圾焚烧发电厂大气污染物

垃圾焚烧发电厂大气污染物主要来自焚烧烟气、恶臭及飞灰稳定化车间废气。

1.1焚烧烟气

垃圾焚烧产生的大气污染物除CO2和水蒸气外，还包括众多污染物质，主要有粉尘、酸性气体、重金属污染物和二噁英。

（1）酸性气体。酸性气体主要包括HCl、HF、SO2、NOX、CO等。其中，HCl主要由含氯有机物（如PVC塑料）焚烧热分解产生；HF产生于垃圾中氟碳化物（如氟塑料废弃物、含氟涂料）的燃烧，但产生量较少；SO2一部分来自生活垃圾焚烧，一部分来自焚烧炉的停炉点火过程；NOX主要来自含氮化合物的热分解和氧化燃烧，少量来自空气成分中氮的热力燃烧；CO来自垃圾化合物的热分解及不完全燃烧。

（2）烟尘。垃圾焚烧过程中大部分以低灰形式排除，烟气中烟尘一般占垃圾量的3～4%。

（3）重金属。重金属类污染物主要来自垃圾中所含重金属及其化合物，在焚烧过程中由固态变为气态，主要包括Hg、Cd、Pb等。

（4）二噁英类物质。垃圾焚烧烟气中二噁英主要来源于两方面：首先是垃圾本身中含有微量二噁英，其次是在垃圾焚烧的过程中产生二噁英[2]。二噁英类物质主要包括75种多氯代苯并-对-二噁英（PCDDs）及135种多氯代苯并呋喃（PCDFs），此外还有多氯联苯（PCBs）和氯代二苯醚等。目前已知的二噁英类化合物中，毒性最强的是7种PCDDs、10种PCDFs及12种PCBs，其中，2，3，7，8-TCDD毒性最强。由于二噁英类物质难溶于水，易溶于脂肪，易在生物体类积累；蒸气压低，不易从表面挥发；700℃以下具有热稳定性，因此进入生物体，经食物链积累，造成累积性中度。

1.2恶臭

恶臭主要来源于垃圾储存车间、厂内垃圾渗滤液处理站及氨水储罐区。恶臭主要成分为NH3和H2S。

1.3飞灰稳定化车间废气

飞灰稳定化车间废气主要为飞灰进仓时产生的粉尘。

2　大气污染物控制措施

2.1合理选址

合理选址是生活垃圾焚烧污染控制的首要措施。在生活垃圾焚烧发电厂环境影响评价阶段，综合考虑大气污染物产生与扩散及可能的事故风险、拟建工程所在区域环境功能类别，评价其对周围环境，人群健康的影响，从而确定生活垃圾焚烧厂与周围居民等敏感对象之间的距离。合理的选址能有效防止垃圾焚烧过程中的大气污染物对环境产生的不利影响。

2.2源头控制

源头控制是最直接有效的大气污染物控制方法[3]。①加强管理，防止氯化物、重金属等污染源混入生活垃圾。②在垃圾焚烧前对其进行分类筛选，不仅可以实现资源回收利用，减少垃圾焚烧量，而且可以去除大部分有害物质，如焚烧中产生酸性气体的PVC塑料及氟塑料废弃物，从而有效减少有害气体的产生量。

2.3烟气处理措施

2.3.1酸性气体处理措施

酸性气体的去除技术主要分为干法、半干法和湿法三种。干法主要采用碱性固体粉末与酸性气体发生中和反应，从而去除污染物；湿法是利用液体或吸收剂在液态与酸性气体发生反应，生成沉淀物质，从而达到去除酸性气体的目标的；半干法介于干法和湿法之间，吸收剂在液态与酸性气体发生反应，在干状态下处理反应产物。其中，干法去除效果较差，去除率50～80%；湿法对HCl及SO2去除率均在80%以上；半干法对HCl及SO2去除率在90%以上，应用较多。

烟气中NOX以NO和NO2为主，常规的化学吸收法往往效果不佳，应优先考虑通过垃圾焚烧过程的燃烧控制，抑制NOX的产生。常用的方法有选择性非催化还原法（SNCR）及选择性催化还（SCR），其中，以选择性非催化还原法（SNCR）应用较多。

2.3.2烟尘处理措施

根据我国现行标准，垃圾焚烧炉除尘装置必须采用袋式除尘器。袋式除尘器除尘效率高，可有效去除99%以上的烟尘。

2.3.3重金属类污染物处理措施

重金属类污染物处理措施主要有活性炭、滤袋除尘器、多孔性吸附剂吸附等。

2.3.4二噁英处理措施

二噁英的处理主要靠防治，需要根据垃圾焚烧过程中二噁英的产生机理[4]，从控制来源、减少炉内形成、避免炉外低温合成以控制二噁英产生。①通过加强管控和垃圾分类，避免含氯成分高的物质进入焚烧垃圾；②保持焚烧炉燃烧室足够的燃烧温度和停留时间，确保废气中氧气含量适当，以满足分解破坏垃圾中含有二噁英；③采取措施避免二噁英炉外再合成。二噁英是具有高沸点和低蒸气压的化合物，在烟气温度较低时，易转化成细颗粒，因此，可在较低的气相温度条件下，采用布袋除尘器有效脱除二噁英。

2.4恶臭气体的处理措施

恶臭的处理措施主要有采用完全封闭的垃圾贮存车间，防止恶臭气体扩散，在贮存车间上方安装送风机吸风口，把抽出的恶臭气体送到锅炉中助燃，进行燃烧脱臭[5]。

3　结论及建议

焚烧发电是生活垃圾处理的有效方法，有效体现了固体废物减量化、资源化原则。但垃圾焚烧发电厂产生的二噁英、酸性气体、重金属等二次污染物，对大气环境影响较大，也越来越受到社会的关注，采取有效措施减少垃圾焚烧发电产生的大气环境污染，是环保工作的重点。

目前，我国垃圾处理重点仍在填埋及焚烧等末端处理上，资源化程度低，2010年，焚烧发电率达20%，填埋率77%，对比2010年德国，其生活垃圾资源化率达到了63%，焚烧发电等末端处理率仅占28%[6]。德国在2012年实施了《循环经济废物管理法》[7]，将生活垃圾资源化放在首要位置，垃圾焚烧发电仅作为处理剩余垃圾的角色。随着我国经济的快速发展及城镇化进程加速，生活垃圾产生量不断增加，末端处理压力将会愈加增大。为实现环境及资源的可持续发展，应当转变思路，积极借鉴国外先进的垃圾处理模式，探索创新适合我国国情的垃圾处理模式，将垃圾处理重点从末端处理转变为资源化处理。

[1]FEDERICOC，GIANLUCA I，LORENZO L，etal.Health risk assessment of air emissions from a municipal solid waste incineration plant-A case study.Waste Management[J].2008，28：885～895.

[2]梁卫坤.垃圾焚烧发电项目环境问题分析及应对措施[J].能源与节能，2012，4：52～53.

[3]陈 明.垃圾焚烧发电环评中烟气治理措施研究[J].低碳世界，2014（1）：3～4.

[4]李 煜.城市生活垃圾焚烧发电厂的环境防护研究[J].第十五届中国科协年会第9分会场：火电厂烟气净化与节能技术研讨会论文集，2013.

[5]张宝峰.垃圾发电的优势及存在问题[J].西北电力技术，2005（3）：42～43，67.

[6]张文阳.德国废物管理五步架构对我国生活垃圾焚烧发电的启示，环境保护，2014，42（19）：32～34.

[7]德国联邦议会.G e s e t z z u r För d e r u n g d e r K r e i s l a u fw i r t s c h a f t u n d S i c h e r u n g d e rumweltverträglichen Bewirtschaftung von Abfällen（Kreislaufwirtschaftsgesetz-KrWG）[EB/OL].2013.http：//www.gesetze-im-internet.de/bundesrecht/krwg/gesamt.pdf.

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2095-2066（2016）31-0017-02

2016-10-23

陈享莉（1984-），女，工程师，硕士研究生，主要从事环境影响评价工作。