垃圾焚燒污染控制
來(lái)源:北京中科通用能源環(huán)保有限責(zé)任公司 閱讀:8753 更新時(shí)間:2011-07-29 11:19垃圾經(jīng)焚燒后,垃圾中的細(xì)菌、病毒被徹底消滅,帶惡臭的物質(zhì)被高溫分解,垃圾體積大大縮減。但在垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、廢灰、污水、噪聲等仍對(duì)環(huán)境造成一定影響,所以必須采取可靠的措施加以治理。
臭氣
垃圾在堆放過(guò)程中,有機(jī)物腐爛產(chǎn)生帶惡臭的氨氣和有機(jī)廢氣,主要惡臭物質(zhì)有NH3、H2S、(CH3)2S、CH3SH、(CH3)3N。
控制措施
垃圾坑采用密閉結(jié)構(gòu),頂部設(shè)有吸風(fēng)口,焚燒爐助燃用的一次風(fēng)從垃圾坑頂部吸取,正常運(yùn)行時(shí)垃圾坑保持微負(fù)壓狀態(tài)以免臭氣外逸。平常垃圾傾卸門(mén)保持1~2個(gè)敞開(kāi),以供垃圾車(chē)卸料和補(bǔ)充新鮮空氣。垃圾頂部設(shè)有抽風(fēng)機(jī),在全廠停爐時(shí)啟用,以防停爐期間甲烷氣等可燃物積聚。
有害氣體的控制措施
1、燃料燃燒過(guò)程所產(chǎn)生的熱力型NOx(thermal Nox)和燃料型NOx(fuel NOx)的脫硝可分為初級(jí)控制和二級(jí)控制:初級(jí)控制主要采用爐內(nèi)低氮燃燒等方法來(lái)抑制NOx的生成量;二級(jí)控制主要采用爐外選擇性催化還原(SCR)脫硝裝置來(lái)消除煙道氣體中的NOx。
采用循環(huán)流化床燃燒方式,其爐溫可嚴(yán)格控制在850~950℃,煙氣在爐膛內(nèi)停留時(shí)間在3秒以上,空氣與燃料的良好混合以及穩(wěn)定的燃燒、較低的過(guò)量空氣系數(shù),能有效抑制NOx的生成,抑制二噁英的產(chǎn)生并迅速分解。
2、每臺(tái)焚燒爐配有一套煙氣處理裝置,包括循環(huán)流化床半干式凈化塔和布袋除塵器等設(shè)備。溫度為155℃的煙氣從焚燒爐/余熱鍋爐出來(lái)進(jìn)入半干式凈化塔,酸性氣體與噴入塔內(nèi)的氫氧化鈣產(chǎn)生中和反應(yīng);重金屬和二噁英被噴入塔內(nèi)的活性炭吸附。煙氣從凈化塔出來(lái)后進(jìn)入袋式除塵器,煙氣中的粉塵和反應(yīng)生成物被袋式除塵器分離下來(lái),凈化后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)、煙囪排入大氣。
煙氣治理后有效的去除了垃圾焚燒處理過(guò)程中排放煙氣中含有的有毒有害物質(zhì),排放濃度達(dá)到或優(yōu)于國(guó)家《生活垃圾焚燒處理污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18485-2001)中相關(guān)規(guī)定。
煙氣凈化工藝及系統(tǒng)組成
工藝流程
尾部煙氣凈化系統(tǒng)為循環(huán)流化床半干式中和反應(yīng)塔(噴活性碳+噴氫氧化鈣),去除煙氣中殘留的SO2、HCl等酸性氣體,經(jīng)脫酸后煙氣通過(guò)高效布袋除塵器,去除煙氣中的大部分粉塵后經(jīng)引風(fēng)機(jī)和煙囪排入大氣。
系統(tǒng)組成
煙氣凈化系統(tǒng)由爐內(nèi)控制系統(tǒng)、半干式循環(huán)流化床煙氣凈化塔、氫氧化鈣加藥設(shè)備、活性炭加藥設(shè)備、高效布袋除塵器和煙氣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備等組成。
爐內(nèi)控制系統(tǒng)
由于循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐的燃燒溫度嚴(yán)格控制在850~950℃,煙氣在爐內(nèi)的停留時(shí)間遠(yuǎn)大于3秒,而且爐內(nèi)垃圾和床料的摻混十分強(qiáng)烈,燃燒非常穩(wěn)定,可有效防止二噁英的生成,并且將垃圾中原有的二惡英類(lèi)物質(zhì)徹底分解。
循環(huán)流化床爐溫控制嚴(yán)格,而且空氣分段供給,能很好地抑制NOx的產(chǎn)生,正常情況下,其排放濃度在50~300ppm之間,可滿(mǎn)足排放要求。
燃燒后產(chǎn)生并從焚燒鍋爐排出的重金屬、酸性氣體及煙塵,可進(jìn)一步由后續(xù)配置的煙氣處理系統(tǒng)有效地脫除。
半干式循環(huán)流化床煙氣凈化塔
采用半干式煙氣凈化塔對(duì)垃圾焚燒煙氣中的酸性氣體通過(guò)中和反應(yīng)的方式予以脫除。煙氣由鍋爐尾部排出后進(jìn)入煙氣凈化裝置,在中和反應(yīng)塔中完成了酸性氣體的脫除,脫酸劑采用氫氧化鈣,通過(guò)增濕活化加藥系統(tǒng)噴入凈化塔中,主要作用是脫酸中和,脫除煙氣中的氯化氫、氟化氫、二氧化硫、三氧化硫等酸性氣體;通過(guò)噴入活性炭進(jìn)行對(duì)二噁英類(lèi)物質(zhì)的吸附和對(duì)重金屬的吸附。
循環(huán)流化床半干式中和反應(yīng)塔采用下進(jìn)上出的結(jié)構(gòu),利用布袋除塵器進(jìn)口前的垂直煙道作為煙氣反應(yīng)器,因此占用的空間較少。其主要由煙氣進(jìn)口、文丘里、反應(yīng)塔、煙氣出口組成。主體上布置有壓力、溫度、煙氣取樣點(diǎn)等。
煙氣進(jìn)入均壓箱體后,通過(guò)法拉爾噴管均勻噴入反應(yīng)塔內(nèi),在反應(yīng)塔內(nèi)滯留4秒后經(jīng)分離器離開(kāi)反應(yīng)塔,未反應(yīng)完的氫氧化鈣和活性炭分離下來(lái)后循環(huán)使用。整個(gè)凈化裝置形成兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng):在塔內(nèi)由布風(fēng)裝置和分離器構(gòu)成煙氣凈化劑內(nèi)循環(huán);塔外由排灰管、吸收劑輸送系統(tǒng)和加藥復(fù)合噴嘴形成的物料混合的外系統(tǒng)。在反應(yīng)裝置中,流化狀態(tài)的吸收劑與煙氣有很大的反應(yīng)面積,而且吸收劑的有效濃度很高,所以具有較好的吸收效果。
由于反應(yīng)塔選用循環(huán)流化床的工作模式,所以反應(yīng)塔內(nèi)中和劑干粉濃度比常用的懸浮式和逆流式反應(yīng)塔高數(shù)十倍,加快了中和反應(yīng)速率,提高了酸性氣體脫除率;同時(shí),中和劑在反應(yīng)塔內(nèi)停留時(shí)間也大大延長(zhǎng),提高了中和劑的利用率。并具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、脫酸中和劑以干粉形式供入,避免了復(fù)雜、易堵塞的制漿系統(tǒng),運(yùn)行與維護(hù)簡(jiǎn)單,故障率低;
2、脫酸中和反應(yīng)產(chǎn)物以固態(tài)顆粒形式排出,避免了復(fù)雜、昂貴的廢水處理設(shè)備,進(jìn)一步降低了建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用;
3、采用向脫酸中和反應(yīng)塔內(nèi)有控制的噴霧增濕活化技術(shù),充分利用離子高反應(yīng)率的優(yōu)勢(shì),提高酸性氣體成分脫除率和中和劑利用率,降低了水消耗,這也是本技術(shù)的一顯著特點(diǎn);
4、脫酸中和反應(yīng)塔運(yùn)行在循環(huán)流化床工作模式,中和劑濃度大大高于其他中和反應(yīng)塔技術(shù),進(jìn)一步提高了酸性氣體成分脫除率和中和劑利用率,并可降低反應(yīng)塔容積和建設(shè)成本;
5、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),已有相當(dāng)規(guī)模的系統(tǒng)建成和成功運(yùn)行的范例,投資省,安全運(yùn)行和維護(hù)有保障;
6、關(guān)鍵部件采用不銹鋼防酸處理,設(shè)備使用壽命大大提高;
7、尾氣凈化系統(tǒng)為免維護(hù)設(shè)計(jì),在不加藥時(shí),系統(tǒng)仍可安全運(yùn)行,凈化裝置任何附屬設(shè)備故障都不影響鍋爐運(yùn)行。
氫氧化鈣加藥設(shè)備
半干式煙氣凈化塔采用氫氧化鈣(Ca(OH)2)作為吸收劑,氫氧化鈣同焚燒尾氣中殘留的SO2、SO3、HCl等酸性氣體繼續(xù)反應(yīng),提高酸性氣體的脫除效率,并通過(guò)增濕活化、噴水降溫等措施,進(jìn)一步提高反應(yīng)效率。
氫氧化鈣的貯存為兩套反應(yīng)塔共用一個(gè)總料倉(cāng),每套煙氣處理系統(tǒng)附近單獨(dú)配備一個(gè)分料倉(cāng),氫氧化鈣由總料倉(cāng)用倉(cāng)泵氣力輸送至各分料倉(cāng),然后通過(guò)星形旋轉(zhuǎn)給料閥均勻送料,由羅茨風(fēng)機(jī)將氫氧化鈣均勻的送至反應(yīng)塔,并經(jīng)噴水霧化,與煙氣中的酸性氣體(主要是HCl)發(fā)生反應(yīng),達(dá)到吸收酸性有害氣體的目的。經(jīng)過(guò)處理后的煙氣通過(guò)除塵系統(tǒng)去除飛灰和反應(yīng)物,由引風(fēng)機(jī)送入煙囪。煙氣處理后的反應(yīng)產(chǎn)物通過(guò)濃相氣力輸送到灰?guī)臁?/p>
活性炭加藥設(shè)備
為了吸附煙氣中的微量二噁英和重金屬等有毒物質(zhì),反應(yīng)塔設(shè)有單獨(dú)的活性炭噴入口,活性碳的貯存為兩套反應(yīng)塔共用一個(gè)總料倉(cāng),每套煙氣處理系統(tǒng)附近單獨(dú)配備一個(gè)分料倉(cāng),活性碳由總料倉(cāng)用倉(cāng)泵氣力輸送至各分料倉(cāng),然后通過(guò)螺旋微粉給料機(jī)均勻送料,由一次風(fēng)將氫氧化鈣均勻的送至反應(yīng)塔,與煙氣中的微量二噁英和重金屬等有毒物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),達(dá)到進(jìn)一步吸收有毒有害氣體的目的。
布袋除塵器
采用高效布袋除塵器,主要有灰斗、濾袋室、凈氣室、濾袋、噴吹清灰裝置及進(jìn)出風(fēng)室、螺旋輸灰機(jī)、控制系統(tǒng)等組成。
經(jīng)過(guò)半干式煙氣凈化塔的垃圾焚燒尾氣進(jìn)入布袋除塵器,通過(guò)過(guò)濾將煙氣中細(xì)灰塵粒、中和劑及脫酸反應(yīng)產(chǎn)物顆粒、吸附有二噁英和重金屬的活性炭顆粒等捕捉后排出,符合嚴(yán)格環(huán)保要求的潔凈煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)的抽引,通過(guò)經(jīng)由80米高煙囪排放大氣。
選用的高效布袋除塵器具有以下特點(diǎn):
1、提高了清灰效果,延長(zhǎng)了布袋的使用壽命,壓縮空氣耗量低;
2、布袋除塵器與脫酸中和劑(氫氧化鈣)及活性炭吸附劑噴入技術(shù)組合使用,可以進(jìn)一步提高酸性和毒性物質(zhì)的脫除率,降低藥劑利用率,運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性好;
3、適應(yīng)高濃度爐型煙塵處理,煙氣初始濃度可達(dá)200g/Nm3以上,排塵濃度可達(dá)10mg/Nm3以下,除塵效率高可達(dá)99.9%以上;
4、采用進(jìn)口濾料,耐高溫,并有良好的耐酸性能,適用于城市生活垃圾焚燒煙氣處理工藝;
5、運(yùn)行阻力低,<1200 Pa~1500Pa,系統(tǒng)能耗低;
6、脈沖閥、布袋濾料、控制系統(tǒng)均采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口設(shè)備;
7、濾袋壽命長(zhǎng),一般可達(dá)4年以上;
8、可以實(shí)現(xiàn)不停機(jī)檢修,通過(guò)及時(shí)更換濾袋確保排放達(dá)標(biāo)。
煙氣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備
煙氣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備系統(tǒng)可在線(xiàn)連續(xù)對(duì)污染源氣體的排放進(jìn)行分析處理,對(duì)排放量進(jìn)行監(jiān)測(cè),同時(shí)對(duì)主要煙氣參數(shù)、粉塵含量和氣體污染物含量等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè),具有實(shí)時(shí)顯示、參數(shù)列表、打印報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及顯示、圖線(xiàn)圖表分析、超標(biāo)報(bào)警、事故報(bào)警、狀態(tài)顯示和標(biāo)識(shí)等功能;通過(guò)MODEM/GPRS進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸或在局域網(wǎng)內(nèi)與其他計(jì)算機(jī)共享系統(tǒng)數(shù)據(jù),系統(tǒng)具有在線(xiàn)自動(dòng)校正、標(biāo)定等功能。
滲瀝液的處理
采用高溫焚燒分解方法有效處理垃圾滲瀝液。垃圾貯坑底部采用傾斜設(shè)計(jì),傾角為3°,使?jié)B瀝液流向垃圾卸料口底部及側(cè)向的滲瀝液集水溝,經(jīng)不銹鋼絲網(wǎng)過(guò)濾后匯入經(jīng)防滲處理的滲瀝液集水坑,通過(guò)滲瀝液泵提升進(jìn)入廠區(qū)滲瀝液廢水管道,噴入垃圾焚燒爐內(nèi)進(jìn)行高溫焚燒分解處理。
當(dāng)垃圾貯坑滲瀝液的水量偏大,或垃圾焚燒爐無(wú)法正常消納噴入的滲瀝液時(shí),可通過(guò)水泵的旁通管路將一部分滲瀝液回噴至垃圾貯坑,澆淋在垃圾層表面上,讓表面的干燥垃圾再吸收一部分水分,避免干燥垃圾中細(xì)小顆粒在輸送過(guò)程中產(chǎn)生揚(yáng)塵,同時(shí)垃圾滲瀝液可以隨垃圾一起進(jìn)入垃圾焚燒爐進(jìn)行高溫焚燒處理,提高了滲瀝液進(jìn)入爐膛的均勻性,可以改善處理性能。
污水的處理
SBR是序列間歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的簡(jiǎn)稱(chēng),是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù),又稱(chēng)序批式活性污泥法。
與傳統(tǒng)污水處理工藝不同,SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式,非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng),靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作,SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,無(wú)污泥回流系統(tǒng)。
SBR工藝優(yōu)點(diǎn)
1、理想的推流過(guò)程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大,效率提高,池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài),凈化效果好。
2、運(yùn)行效果穩(wěn)定,污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀,需要時(shí)間短、效率高,出水水質(zhì)好。
3、耐沖擊負(fù)荷,池內(nèi)有滯留的處理水,對(duì)污水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。
4、工藝過(guò)程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整,運(yùn)行靈活。
5、處理設(shè)備少,構(gòu)造簡(jiǎn)單,便于操作和維護(hù)管理。
6、反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度,有效控制活性污泥膨脹。
7、SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法,利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。
8、脫氮除磷,適當(dāng)控制運(yùn)行方式,實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替,具有良好的脫氮除磷效果。
9、工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器,無(wú)二沉池、污泥回流系統(tǒng),調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略,布置緊湊、占地面積省。
爐渣處理
垃圾和煤焚燒后在焚燒爐底部形成的爐渣,必須及時(shí)排除。
循環(huán)流化床焚燒爐因其特有燃燒機(jī)理,爐渣的灼減率≤2%(本公司垃圾發(fā)電項(xiàng)目的渣灼減率均<1%)。重金屬浸出毒性極低,基本上都是惰性物質(zhì),可以直接填埋或進(jìn)行綜合利用。
飛灰處理
循環(huán)流化床垃圾焚燒爐煙氣中的飛灰含量,約占燃料總灰分的55%,這些飛灰連同脫酸塔產(chǎn)生反應(yīng)物由布袋除塵器收集下來(lái)。
飛灰和反應(yīng)物收集處理系統(tǒng)采用布袋除塵器、灰倉(cāng)一體化設(shè)計(jì)。過(guò)濾下來(lái)的粉塵由灰斗收集后經(jīng)除灰系統(tǒng)輸送至灰倉(cāng),經(jīng)穩(wěn)定化處理后可進(jìn)入生活垃圾填埋場(chǎng)填埋處置。
飛灰和反應(yīng)物固化系統(tǒng)主要由灰倉(cāng)、水泥倉(cāng)稱(chēng)重斗、卸灰閥、計(jì)量斗、灰渣成型機(jī)、噴水系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成。水泥、速凝劑通過(guò)氣力輸送進(jìn)入水泥倉(cāng)?;覀}(cāng)存放的飛灰和反應(yīng)物與水泥、速凝劑按照一定的配比通過(guò)卸灰閥進(jìn)入混料斗,通過(guò)振動(dòng)混料斗混料后,經(jīng)給料閥進(jìn)入灰成型機(jī),在成型過(guò)程中通過(guò)分段加水,飛灰逐步成型固化。
噪聲的防治
1、各種機(jī)械設(shè)備都布置在廠房?jī)?nèi),如空氣壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)、吊機(jī)等,因此噪音對(duì)周?chē)h(huán)境影響不大。必要時(shí),一些設(shè)備設(shè)隔音罩和消聲器、隔振設(shè)置,以防噪聲外泄。廠房?jī)?nèi)除巡檢人員外一般不設(shè)崗位。
2、鍋爐排汽設(shè)小孔噴汽消音器。
3、種植綠化隔音帶,建立植物屏。