生活垃圾焚烧发电厂臭气控制研究

肖　燕　钱　兵　李　军

（中国天楹股份有限公司江苏南通226600）

生活垃圾焚烧发电厂臭气控制研究

肖燕钱兵李军

（中国天楹股份有限公司江苏南通226600）

分析了生活垃圾焚烧发电厂的恶臭成分、恶臭控制标准以及恶臭产生原因，针对主要恶臭源提出了控制方案，为我国垃圾焚烧发电行业臭气处理提供了理论依据和工程参考。

生活垃圾焚烧发电厂；恶臭；控制

生活垃圾焚烧发电厂能够实现对生活垃圾的资源化、无害化以及减量化处理，消除有害细菌和病毒，破坏毒性有机物，焚烧过程产生能量回收发电，最大限度的实现了资源和能量的综合利用。但该垃圾焚烧发电项目产生的恶臭在营运期也将对周围环境产生一定的负面影响[1]。恶臭是公众对垃圾焚烧发电厂关注的重要指标之一，从设计、运营等方面加强对垃圾焚烧发电厂的恶臭控制是建设和谐型垃圾焚烧发电厂的重要手段[2]。

1　恶臭简介

1.1恶臭的定义

恶臭是各种气味（异味）的总称，大气、水、废弃物中的异味通过空气介质，作用于人的嗅觉思维而被感知；表征它不仅要靠分析数据，还要通过人们的感知思维进行分析和判断。根据国内外有关论述，可将恶臭定义为：凡是能损害人类生活环境、产生令人难以忍受的气味或使人产生不愉快感觉的气体通称恶臭。

1.2恶臭的危害

恶臭危害主要有六个方面：（1）危害呼吸系统。（2）危害循环系统。（3）危害消化系统。（4）危害内分泌系统。（5）危害神经系统。（6）对精神的影响。

1.3恶臭的分类

恶臭物质种类繁多，分布较广，大致可分为五类：（1）含硫的化合物（硫化氢、硫醇类、硫醚类等）；（2）含氮的化合物，如氨、胺类、酰胺、吲哚类等；（3）卤素及其衍生物，如氯气、卤代烃等；（4）烃类，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等；（5）含氧的有机物，如酚、醇、醛、铜、有机酸等[3]。

目前常提的八大恶臭物质是：硫化氢、氨、三甲胺、甲硫醇、二甲二硫、二硫化碳、甲硫醚、苯乙烯。恶臭物质对人们的影响也是多方面的，严重危害人体健康，需引起足够的重视。恶臭有烂洋葱头味、烂洋白菜味、蒜韭菜样味、臭鸡蛋味、粪便味、腐肉味及鱼腥味等。

1.4国家臭气标准

根据国家要求，臭气标准采用现行恶臭污染排放标准GB14554-93，详见表1。

表1　恶臭污染物排放标准GB14554-93

1.5恶臭物质浓度与臭气强度的关系

有无气味及气味的大小与恶臭物质在空气中的浓度有关。通常把正常值勉强可以感到的臭味的浓度称为嗅觉的阈值。恶臭物质的限值标准是根据恶臭的刺激强度与其浓度之间的关系对每种物质规定控制范围的。臭气强度以臭觉阈值为基准划分等级，一般分为5级。恶臭物质浓度与臭气强度的关系如表2所示。

表2　恶臭物质浓度与臭气强度的关系

1.6消除恶臭的主要方法

我国恶臭污染的防治目标之一是达到GB14554-93规定的恶臭物质排放标准，最终目的是要消除恶臭，创造一个无臭的工作、生活环境。从除臭效果、环境温度影响、设备投资以及运行费用等方面对几种常见除臭技术进行了比较，如表3所示。

表3　除臭技术比较

图1　垃圾在焚烧厂中的物质流程

2　垃圾发电厂产生恶臭原因

生活垃圾在进入焚烧设备焚烧之前，一般需要在垃圾坑停留3d～5d的时间，其目的是能保证垃圾持续、稳定、均匀地进入焚烧设备，确保焚烧厂的正常运行和发电量的稳定。大型垃圾焚烧厂的垃圾贮坑往往容纳着每天场外运来的数百吨垃圾，如此众多、百味陈杂的垃圾长期存放在贮坑内，伴随着垃圾自身降解所产生的热量所形成的高温，相对湿度也常常接近百分之百，构造了一个非常适宜微生物繁殖的地带。在众多厌氧微生物和兼养微生物的作用下，垃圾在这种环境下发生降解，同时产生硫化氢、氨气、甲硫醇等众多具有窒息性的恶臭气体。如此高浓度的异味空气如果不幸外泄到垃圾贮坑外，即使经过大量空气的稀释后，还是可以让人轻易闻出来。

如图1所示，新鲜生活垃圾在垃圾坑中进行发酵后，产生的恶臭气体是形成全厂臭味的主要原因，随后发酵后的垃圾经过焚烧炉焚烧，变成飞灰、炉渣、烟气、渗滤液等污染源，污染范围逐渐扩大，污染物状态发生改变，从简单的固态变成气、液、灰状等污染物，污染区域扩大，污染控制难度增加。

2.1垃圾

新鲜生活垃圾在入炉焚烧前如能在料池中堆放一定时间，就可以使其中的部分水分以渗沥液的形式析出，提高入炉垃圾的单位热值。垃圾池体积大，在垃圾堆放过程中，发酵产生的恶臭气体尤其不好控制，臭味较大，臭味强度4～5级。

2.2渗滤液

生活垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液主要来自降水和垃圾堆放过程发酵产生，因而渗滤液的产生量随季节变化较大。根据以往对渗滤液的监测，渗滤液与一般城市污水相比，具有有机物浓度高、金属含量高、水质变化大、氨氮含量高等特点。垃圾焚烧发电厂渗滤液的污染表现如下，恶臭污染：垃圾渗滤液中存在大量碳水化合物和含氮有机物质，溶解氧不足，处于厌氧和兼氧环境，会形成多种恶臭物资，如甲烷、氨、硫醇、硫化氢等。渗滤液臭气强度4～5级。

图2　卸料平台

2.3烟气

垃圾焚烧厂排放的废气主要来自于焚烧过程所产生的烟气，其主要污染物为粉尘、氯化氢（HCl）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、一氧化碳（CO）、氟化氢（HF）、有机污染物、二恶英及重金属等。正常情况下，焚烧产生的烟气经净化处理后，臭气强度为2级左右；而非正常情况下，臭气强度为3级左右。

2.4炉渣

垃圾经焚烧炉高温焚烧后其炉渣约为原生垃圾重量17～25%左右。炉渣产生量大，具有浓重的焦糊味。正常情况下，炉渣燃烧彻底，臭气强度2级左右；非正常情况下，炉渣燃烧不彻底，臭气强度2～3级。

2.5飞灰

垃圾焚烧后经烟气处理系统收集的灰称之为飞灰，约占原生垃圾重量的3%，臭气强度为1～2级。

3　主要恶臭源控制方案

3.1栈桥

栈桥是垃圾运输车进入垃圾发电厂卸料平台的唯一通道。栈桥的设计应防渗，防泄，通风采光性能好，排污措施得当。上料栈桥的平坡段设置基坑，在基坑内沿上料栈桥纵向方向设置相互平行的第一汽车衡和第二汽车衡，第一汽车衡和第二汽车衡之间及外侧沿上料栈桥纵向方向设置有混凝土隔离带，混凝土隔离带中设置有两个以上的内、外检修孔，外检修孔的底部设置有污水斗，污水斗与外部渗滤液收集系统相连。同时垃圾上料和称重可同步进行，提高了垃圾运输效率，减少了臭气等环境污染。

3.2垃圾卸料平台

在垃圾焚烧厂中，可以认为因卸料平台出入口的漏风而造成的臭气泄漏是由垃圾运送车进出时造成的。?因此，如图2所示，通过在卸料平台出入口设置自动开关门，可以防止臭气的泄漏；在卸料大厅出入口设置空气门帘，阻断卸料大厅室内外空气流动，空气幕利用强制空气流动阻断大厅与室外空气流动，防止臭气外逸泄漏。

3.3垃圾坑

为了防止恶臭的扩散，垃圾坑内要保持负压。含有臭气物质的空气被一次风风机从设置在垃圾坑上部的吸风口吸出，作为燃烧空气从炉排底部的渣斗送入焚烧炉，在高温的焚烧炉内臭气污染物被氧化分解。二次风从锅炉房及排渣机附近吸入，在焚烧炉内的高温下，含有蒸汽和臭气物质的空气也被氧化分解。垃圾坑除臭流程如图3所示。

图3　垃圾坑除臭流程图

3.4渣坑

目前很多发电厂的渣坑均为开放式结构，渣坑产生的异味很容易撒发至相邻的锅炉间、烟气净化间及厂区内。可将渣坑间设计成全密封结构，仅留必要的门和灰渣外运时的装车口，并加强渣坑间有组织的排风，以保证渣坑间内环境。

3.5渗滤液处理站

由于焚烧电厂渗滤液处理站在焚烧电厂内，具备燃烧处理的条件，且无二次污染产生，因此，焚烧电厂渗滤液处理站的臭气宜采用焚烧处理法。渗滤液处理站所产生的臭气，通过设置在各区域的臭气引风机被引入垃圾坑，通过引风机送入焚烧炉，在高温下处理。

3.6停炉检修时控制方案

在焚烧炉停炉时，垃圾坑内的臭气排风机将坑内的臭气从垃圾坑上部吸出，送入酸碱喷淋装置或活性炭吸附式装置。因此，垃圾坑内可以保持负压状态，而臭气污染物被活性炭充分吸附，能够达到臭气排放的标准（GB14554-93）。臭气经处理后由臭气排风机排放到大气中。臭气排风机以及活性炭吸附装置的能力为：每小时可将垃圾坑、卸料平台、垃圾料斗平台容积内的臭气更换1次。焚烧炉停炉时的除臭流程如图4所示。

图4　焚烧炉停炉时除臭流程

4　结语

综上所述，对垃圾焚烧发电厂恶臭产生环节采用针对性的治理措施，可以对恶臭物质的释放量达到一定程度的有效控制，垃圾焚烧发电厂恶臭气体进行了无害化处理，排放净化气体达到了国家相应的排放标准。做好垃圾焚烧发电厂的恶臭控制，是促使垃圾发电行业健康发展，使垃圾焚烧发电厂与周边公众和谐相处，整个社会和谐健康的发展。不断探索和优化恶臭污染防治的设计方案，使之投资少、效果好、运行简便，是电厂不断优化发展的目标。

[1]饶世琦.城市垃圾焚烧发电恶臭物质的污染和治理措施探讨[J].化学工程与装备,2010(8):190-191.

[2]燕忠.生活垃圾焚烧发电厂臭气控制分析[J].环境卫生工程, 2015,23(3):42-44.

[3]鞠红.垃圾焚烧发电厂防臭处理研究[J].电力勘测设计,2005(3): 64-67.