垃圾焚烧发电过程污染物排放控制

周晓曼，王泽鑫

（1.中国航空规划设计研究总院有限公司，北京 100085；2.中国石油北京油气调控中心，北京 100007）

城市垃圾处理是城市建设与发展中较为重要的部分，一是治理城市环境，二是构建文明良好的城市生活。当前，主要采用焚烧发电的方式对垃圾进行处理，不仅可以降低污染，而且可以供给部分资源。垃圾焚烧发电过程复杂，其间会产生一些污染物，需要对污染物进行针对性的控制[1]。因此，加强对垃圾焚烧发电污染物排放的控制，可以实现对垃圾的最大化处理，取得更好的效果。

1 垃圾焚烧发电污染物构成

垃圾焚烧是一个复杂的化学反应过程，也是城市生活垃圾处理的有效方式。垃圾焚烧处理，所造成的损害与影响是比较小的，而且可以进行电力资源供给，实现对废物资源的合理应用，降低电力生产成本，为社会生活与生产提供更好的条件。但是，在垃圾焚烧处理的过程中，会伴随大量的气体、固体污染物的产生，在一定程度上给生态环境带来很大的破坏。

2 国内外垃圾焚烧处理技术现状

在城市化建设进程的推动下，城市人口逐渐增多，相应的生活垃圾也越来越多，给垃圾处理带来了很大的压力。焚烧是一种化学反应，通过热处理对垃圾进行分解，从而降低垃圾的污染。在当前的发展中，生活垃圾处理问题日益突出，各国对焚烧处理进行了广泛的应用。英国最早采用垃圾焚烧方式，是垃圾焚烧技术的发源地。

随着生活垃圾产生量的增加，垃圾焚烧处理技术逐渐成为一项重要技术，而且垃圾处理的操作方式也更为规范。深圳是我国最早建设垃圾焚烧处理厂的城市，开启了我国垃圾焚烧处理的先河。垃圾焚烧处理具有很大的优势，实现了对垃圾的深度处理，相应的污染影响也不高。在具体的应用实践中，垃圾焚烧处理技术引起了我国很大的关注和重视。在不断的实践中，各城市逐渐扩大了垃圾焚烧处理厂的规模，积累丰富的经验，对垃圾焚烧处理技术进行优化，对焚烧发电过程中产生的污染物进行有效的控制。

3 垃圾焚烧发电过程污染物排放影响因素

3.1 垃圾性质

垃圾焚烧发电过程污染物的产生受很多方面的影响，尤其是垃圾性质。在垃圾处理的过程中，原有的垃圾中就有相应的污染物质，污染物质会随着垃圾焚烧进行排放。在生活垃圾处理中，含水率和灰分含量较高的垃圾难以进行完全燃烧，会产生一些不完全燃烧物质，进而经过进一步的化学反应形成二噁英。一些热值较高、颗粒相对较小的生活垃圾焚烧效果比较好，但是颗粒大小有着明确的界限，需要进行严格的控制[2]。

3.2 垃圾运动速度

垃圾在焚烧炉内的运动速度与焚烧效果有着很大的联系。垃圾的运动速度不协调，可能会导致燃烧不充分，或者燃烧过度引起重金属的气化挥发。垃圾运动速度对焚烧温度也有着一定的影响，从而导致焚烧温度达不到标准。

3.3 垃圾焚烧处理量

在垃圾焚烧处理过程中，焚烧炉有着具体的大小划分，对于相应的垃圾焚烧处理量也有着严格的规范。大型炉对于垃圾的焚烧处理效果比较好，污染物中二噁英的含量也较少。因此，在垃圾焚烧处理的过程中，可以对垃圾进行集中，采用大型焚烧炉进行处理，降低污染物的排放，同时也减少污染物排放的控制操作。

3.4 炉膛温度

垃圾焚烧处理是一个热反应的过程，炉膛温度对于垃圾焚烧处理的效果有着很大的影响。焚烧炉内的温度不高，会使得垃圾焚烧处理的力度不够，不仅难以对垃圾进行处理，还会产生一些有毒物质[3]。焚烧炉内的温度过高，一些有毒物质会在高温的条件下挥发，有毒物质排放到大气中会带来更为严重的问题，威胁人们的生命健康安全。焚烧炉中的温度需要进行严格的控制，不能随便调整。

3.5 碱性吸附剂

碱性吸附剂可以与酸性物质或气体进行中和反应。化学反应贯穿于垃圾焚烧与污染物排放的整个过程，可以对污染物进行催化或中和，实现对酸性污染物的有效处理。在垃圾焚烧的过程中，要根据垃圾焚烧处理污染物的含量来选择碱性吸附剂，提高污染物的处理效果。在具体的处理操作中，要对碱性吸附剂的用量进行严格的控制，提高污染物处理的效果。对于碱性吸附剂，还需要采用合理的处理技术，与污染物处理的要求相适应。

4 垃圾焚烧发电过程污染物排放控制方法

4.1 垃圾焚烧发电过程二噁英排放控制方法

在垃圾焚烧的过程中，氯物质含量与二噁英的生成率有着一定的关系，一般为正比关系。因此，人们可以通过降低垃圾中氯元素的含量来对二噁英进行控制。垃圾材料中含有氯元素，通过化学反应会形成氯化物，对生态环境造成很大的影响。大量含氯元素的材料来源于工业生产废料，在垃圾的回收阶段，可以对生活垃圾与生产垃圾进行划分，对生产垃圾进行单独处理。生产垃圾的焚烧处理，也需要注意其中的含氯物质。

垃圾焚烧是一个热处理的过程，利用较高的热量对垃圾物质进行破坏。因此，垃圾焚烧炉也是垃圾焚烧处理效果的影响因素之一。对于二噁英污染物的控制可以从焚烧炉内入手，对炉膛结构进行改善，对焚烧技术进行优化。

垃圾焚烧污染物是经过化学反应产生的，人们可以通过化学反应对污染物的排放进行控制。在实践研究中，硫及硫化物、氮化物、碱性化合物都可以与生成的二噁英反应，从而抑制二噁英的产生。在垃圾焚烧的过程中，可以在焚烧炉中加入相应的物质，以取得更好的垃圾处理效果。垃圾焚烧处理还可以对炉膛燃烧温度进行控制，温度为850～950℃时可以抑制不完全燃烧产物的产生，进而降低有害污染物的生成。

垃圾焚烧污染物控制，可以从排放过程入手。在具体的排放过程中，人们可以运用尾部烟气净化技术，对排放的污染物进行控制处理。首先，需要对烟气中的酸性气体进行处理，降低盐酸等气体含量，避免排放的气体与水结合而形成酸雨。

4.2 污染物控制方法

城市垃圾大体分为生活垃圾与生产垃圾，根据垃圾材料的不同，其还有具体的划分。重金属、酸性气体、颗粒物和二噁英等都是污染物的主要成分，也是污染物排放控制的重点内容。对于二噁英污染物的控制，人们可以从氯源、焚烧炉内部结构、焚烧炉外部条件等方面进行，利用先进的技术手段实现综合处理。重金属与颗粒物的处理方式是比较简单的，可以利用吸附、除尘等方式降低污染破坏。酸性气体的处理有一定的难度，分为干法、半干法、湿法。

酸性气体的处理可以利用酸碱中和的化学性质。酸性气体是通过烟道进行排放的，通过压缩空气产生一定的压力，碱性粉末在气体压力下会被喷入烟道中。酸性气体与碱性粉末会发生化学反应，酸碱中和产生水。干法洗气法的酸性气体处理装置较为简单，处理操作也比较容易。

半干式洗气法主要利用熟石灰浆的挥发性，实现对酸性气体的充分处理。石灰浆是用氧化钙制作的，相较于碱性粉末，石灰浆对于酸性气体的综合效果更好。石灰浆的接触面积较大，可以对大量的酸性气体进行中和。

湿式洗气法的应用比较复杂，需要建造填料吸收塔为化学反应提供平台。湿式洗气法利用碱性溶液以对流的方式增强酸性气体的综合率。碱性溶液对流对酸性气体进行处理，实现了对酸性气体的反复中和，其处理效果更好。

在垃圾焚烧的过程中，会产生氮化物气体，其不仅有刺激性气味，还具有一定毒性。对于氮化物气体的处理，人们可以通过控制燃烧条件对反应程度进行调控，在燃烧过程中要提供充足的氧气，避免产生不完全燃烧物。氮化物气体的处理，还可以利用触媒脱氮法和无触媒脱氮法，添加活性炭进行处理，将污染物转化为无污染物，实现对污染物的有效控制。

5 结语

随着城市化的不断推进与社会的不断发展，人们对垃圾焚烧发电过程污染物排放控制提出了更高的要求。垃圾焚烧发电厂应针对影响垃圾焚烧处理效果的因素，有效运用污染物排放控制技术，从各个方面提升垃圾焚烧的处理水平。此外，化学反应贯穿于垃圾焚烧处理始末，人们可以利用化学反应特性对污染物进行处理，实现经济与环境的可持续发展。

1 郭 建，李永华，陈鸿伟，等.垃圾电厂锅炉重金属的迁移及控制[J].锅炉技术，2007，（4）：76-80.

2 范 佳.垃圾焚烧发电过程污染物排放控制方法[J].资源节约与环保，2017，（5）：79-80.

3 甘传浩.垃圾焚烧发电过程中污染物排放控制策略研究[J].低碳世界，2017，（35）：11.