高占峰

（唐山市生態(tài)環(huán)境局豐潤(rùn)區(qū)分局，河北 唐山 063000）

唐山市豐潤(rùn)區(qū)地處京津冀發(fā)展的重要地帶，隨著城鎮(zhèn)居民數(shù)量快速增長(zhǎng)，生活垃圾收運(yùn)量大幅度提升，其范圍已經(jīng)由城市擴(kuò)展到鄉(xiāng)村。目前，垃圾無害化處理方式主要有衛(wèi)生填埋、堆肥、焚燒發(fā)電等，其中垃圾焚燒發(fā)電具有減量效果好的優(yōu)點(diǎn)，垃圾焚燒后的體積可以減少90%，重量可以減少80%，焚燒余熱可以通過余熱供暖或通過蒸汽發(fā)電，使得生活垃圾焚燒成為一種新能源技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了生活垃圾的減量化、無害化和資源化。垃圾焚燒屬于國(guó)家鼓勵(lì)類項(xiàng)目，不僅可以綜合利用城鎮(zhèn)生活垃圾，還能利用燃燒期間產(chǎn)生的熱量進(jìn)行發(fā)電。為有效控制生活垃圾焚燒發(fā)電過程中產(chǎn)生的污染物對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，人們積極開展研究[1-3]。本文以河北省唐山市豐潤(rùn)生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目為例，分析了生活垃圾焚燒發(fā)電建設(shè)項(xiàng)目中的環(huán)境問題，提出了相應(yīng)的解決措施。

1 豐潤(rùn)生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目簡(jiǎn)介

豐潤(rùn)區(qū)隸屬河北省唐山市，地處燕山山脈南麓，華北平原東部邊緣，位于東經(jīng)117°45′～118°21°，北緯39°32′～40°04°之間。豐潤(rùn)區(qū)距唐山市區(qū)22 km，西距北京120 km，西南距天津130 km，東距秦皇島120 km，面積1 334 km2。唐山市豐潤(rùn)生活垃圾填埋場(chǎng)位于豐潤(rùn)區(qū)豐潤(rùn)鎮(zhèn)西馬莊村西北約1 km處，總?cè)莘e為 32萬m3。該填埋場(chǎng)擬將今后產(chǎn)生的生活垃圾全部進(jìn)行生活垃圾焚燒發(fā)電，焚燒過程采用先進(jìn)的煙氣處理和污染控制工藝，以期有效地防止環(huán)境污染。

1.1 垃圾接收及儲(chǔ)存系統(tǒng)

豐潤(rùn)區(qū)豐潤(rùn)鎮(zhèn)的垃圾由豐潤(rùn)區(qū)環(huán)衛(wèi)處統(tǒng)一運(yùn)輸進(jìn)廠，存入該填埋場(chǎng)臨時(shí)存儲(chǔ)庫(kù)，為避免卸載過程臭氣外逸，存儲(chǔ)庫(kù)采用負(fù)壓設(shè)計(jì)，同時(shí)建設(shè)1個(gè)密閉且微負(fù)壓的防滲滲濾液池。其設(shè)有自動(dòng)垃圾抓斗，具有全封閉、負(fù)壓狀態(tài)、防滲防腐等特征。

1.2 焚燒系統(tǒng)

該填埋場(chǎng)年有效運(yùn)行時(shí)間按8 000 h設(shè)計(jì)，焚燒處理量為166 640 t/a。垃圾通過進(jìn)料斗、溜槽，由給料機(jī)推送至焚燒爐內(nèi)。焚燒爐配套建設(shè)點(diǎn)火及助燃系統(tǒng)，垃圾在焚燒爐內(nèi)充分燃燒，產(chǎn)生的爐渣排出，焚燒煙氣進(jìn)入焚燒余熱鍋爐系統(tǒng)回收熱量。

1.3 焚燒余熱鍋爐系統(tǒng)

焚燒余熱鍋爐為臥式單汽包自然循環(huán)水管式鍋爐，主要由汽包、水冷壁、爐墻及包括過熱器、對(duì)流管束等在內(nèi)的多級(jí)對(duì)流受熱面組成的自然循環(huán)鍋爐。鍋爐為自然循環(huán)式鍋爐，燃燒室后部有三組垂直的膜式水冷壁組成的煙氣通道及帶有過熱器、蒸發(fā)器和省煤器的第四通道。

1.4 汽輪發(fā)電

垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量通過焚燒余熱鍋爐將水加熱成過熱蒸汽供凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。根據(jù)垃圾焚燒發(fā)電廠以處理垃圾為主的特點(diǎn)，采用“機(jī)隨爐”的運(yùn)行方式。焚燒余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽進(jìn)入凝汽式汽輪機(jī)中做功驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電后，排汽進(jìn)入凝汽器冷凝為凝結(jié)水。本工程建設(shè)1×500 t/d中溫中壓爐排爐+1×N9-3.8汽輪發(fā)電機(jī)，并配置1臺(tái)10 MW發(fā)電機(jī)。

1.5 煙氣凈化系統(tǒng)

垃圾焚燒是將垃圾中所有可燃物質(zhì)在燃燒過程中變?yōu)楦邷貧怏w，使一些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，焚燒后煙氣中的污染物質(zhì)主要分為顆粒物，鹽酸酸霧、硫酸霧、氮氧化物等酸性氣體，汞、鉛和鎘等重金屬以及有機(jī)劇毒性污染物（如二噁英）四大類。余熱鍋爐出口煙氣溫度在190～210℃，從半干式反應(yīng)塔的上部進(jìn)入半干式反應(yīng)塔，與布置在塔頂?shù)男D(zhuǎn)霧化器噴出的Ca（OH）2霧滴充分接觸，反應(yīng)生成粉末狀鈣鹽，達(dá)到降溫和脫除煙氣中有害氣體SO2、鹽酸霧及吸附其他有害成分的目的?；钚蕴糠勰膬?chǔ)倉(cāng)經(jīng)定量裝置直接送入半干式脫酸反應(yīng)塔的煙氣出口管道，吸附煙氣中的二噁英和重金屬等有害物質(zhì)。布袋除塵器收集下來的粉塵經(jīng)輸送機(jī)輸送到灰倉(cāng)。布袋除塵器出口的煙氣通過引風(fēng)機(jī)經(jīng)90 m高的煙囪排入大氣。該方案煙氣凈化工藝主要包括以下系統(tǒng)：選擇性非催化還原（簡(jiǎn)寫SNCR）脫氮系統(tǒng)、半干式反應(yīng)塔、石灰儲(chǔ)存和石灰漿制備系統(tǒng)、活性炭?jī)?chǔ)存和噴射系統(tǒng)以及袋式除塵器系統(tǒng)。

1.6 臭味

臭味主要來自垃圾庫(kù)產(chǎn)生的惡臭氣體和滲濾液站散發(fā)的惡臭氣體，其主要成分為氨、硫化氫等。

2 主要污染物與主要環(huán)境問題

2.1 垃圾焚燒煙氣

生活垃圾焚燒煙氣中的污染物主要為顆粒物，氮氧化物、二氧化硫和鹽酸霧等酸性氣體、重金屬及其化合物、二噁英、CO。對(duì)上述焚燒煙氣，采用的治理措施是：焚燒爐通過燃燒控制，減少氮氧化物、二噁英等污染物的產(chǎn)生量；垃圾焚燒煙氣流程采用“SNCR脫氮+半干法脫酸（脫酸劑為Ca（OH）2漿液+活性炭噴射+干法噴射脫酸（脫酸劑為Ca（OH）2粉末+布袋除塵器”工藝進(jìn)行末端凈化，凈化后的焚燒煙氣通過90 m高煙囪排放，煙氣中各污染物排放濃度符合《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18485—2014）要求。

2.2 惡臭氣體控制措施

轉(zhuǎn)運(yùn)與儲(chǔ)存過程采用后裝壓縮式垃圾運(yùn)輸車，防止飛揚(yáng)散落，跑冒滴漏，并由市政環(huán)衛(wèi)部門定期對(duì)沿途運(yùn)輸?shù)缆愤M(jìn)行清潔，減少沿途運(yùn)輸?shù)缆烦粑兜挠绊?。垃圾卸料廳進(jìn)出口采用空氣幕，防止卸料廳臭氣外逸。垃圾庫(kù)采用密封設(shè)計(jì)，垃圾庫(kù)與卸料平臺(tái)間設(shè)置自動(dòng)卸料門，無車卸料時(shí)保證垃圾庫(kù)密封，維持垃圾庫(kù)負(fù)壓，減少惡臭外逸。

垃圾滲濾液收集室設(shè)置送、排風(fēng)口，送風(fēng)機(jī)送入新鮮空氣，排風(fēng)機(jī)將此空間產(chǎn)生的臭氣引入垃圾池，通過一次風(fēng)機(jī)吸入焚燒爐內(nèi)燃燒、分解。

焚燒爐正常運(yùn)行期間，垃圾庫(kù)頂部設(shè)置帶過濾網(wǎng)的一次風(fēng)抽氣口，將臭氣抽入爐膛內(nèi)作為焚燒爐助燃空氣，使垃圾庫(kù)內(nèi)形成微負(fù)壓，防止臭氣外逸。焚燒爐停爐檢修期間，為防止垃圾庫(kù)內(nèi)可燃?xì)怏w聚集，垃圾庫(kù)內(nèi)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)裝置。另外，設(shè)有噴藥系統(tǒng)，定期向垃圾池內(nèi)噴灑化學(xué)藥劑，既可減輕異味，又可防止微生物滋生。

2.3 廢水

廢水主要有垃圾滲濾液等，垃圾滲濾液主要是在垃圾堆放和發(fā)酵等物理、生物、化學(xué)作用下產(chǎn)生的含有機(jī)或無機(jī)成分的液體。

2.4 噪聲

產(chǎn)噪設(shè)備主要為汽輪發(fā)電機(jī)、引風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、風(fēng)冷卻塔、破碎機(jī)、攪拌機(jī)和泵機(jī)等，噪聲值為75～110 dB（A），工程采取基礎(chǔ)減振、安裝消聲器、廠房隔聲等隔聲降噪措施，有效控制噪聲對(duì)周圍環(huán)境的影響。

2.5 固體廢物

產(chǎn)生的固體廢物主要是焚燒爐渣、除塵灰、污泥及滲濾液處理濃液、廢活性炭和職工生活垃圾。焚燒爐渣、磁選物、污泥及滲濾液處理濃液、廢活性炭為一般固廢，飛灰、廢濾袋為危險(xiǎn)廢物。

3 幾點(diǎn)建議

3.1 垃圾焚燒爐煙氣處理技術(shù)的篩選

垃圾焚燒煙氣中含一定量的粉塵，鹽酸霧、二氧化硫和氮氧化物等酸性氣體、鉛和鎘等重金屬以及二噁英等污染物，其有害成分復(fù)雜，必須采取組合凈化系統(tǒng)處理。近年來，原環(huán)境保護(hù)部及生態(tài)環(huán)境部先后發(fā)布了一系列《國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)技術(shù)目錄》，該工程須篩選國(guó)家及河北省推薦的垃圾焚燒爐煙氣處理技術(shù)，以確保焚燒煙氣凈化總體技術(shù)路線是可行的。篩選的原則是技術(shù)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定和污染處理效果可靠。

3.2 二噁英類污染物的控制

二噁英形成機(jī)理非常復(fù)雜，固體廢棄物焚燒過程很難杜絕二噁英的產(chǎn)生，只有加強(qiáng)垃圾的源頭控制、提高廢物回收利用率、控制發(fā)生爐的燃燒條件以及加強(qiáng)垃圾焚燒煙氣處理等，才能將二噁英降低到可以忽略的水平[4]。從技術(shù)上來看，一是在垃圾進(jìn)入焚燒前分選出鐵、銅、鎳等重金屬含量高的物質(zhì)，減少含氯有機(jī)物，從源頭上控制垃圾焚燒發(fā)電階段二噁英的形成。二是應(yīng)控制煙氣含氧量在6%～12%，即過量空氣系數(shù)在1.6～2.0，煙氣中CO濃度低于100 mg/Nm3。三是對(duì)爐內(nèi)溫度進(jìn)行有效的控制，合理控制爐內(nèi)的煙氣溫度、停留時(shí)間，減少爐內(nèi)二噁英類物質(zhì)的產(chǎn)生量。

3.3 惡臭污染物防治措施的篩選

惡臭主要來源是滲濾液處理站、卸料、垃圾池等工序。常規(guī)惡臭氣體的常見處理方法有燃燒法、氧化法、吸收法、吸附法、中和法和生物法等。根據(jù)本項(xiàng)目惡臭產(chǎn)生源情況，結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，該工程采用燃燒法對(duì)惡臭進(jìn)行集中治理。

3.4 重金屬及顆粒物的控制

重金屬類污染物源于焚燒過程中生活垃圾所含的重金屬及其化合物的蒸發(fā)，煙氣處理系統(tǒng)噴入消石灰和吸附劑，再配以高效的袋式除塵器，可以有效去除重金屬。廢氣中的顆粒物通過濾袋過濾而被除去，顆粒物在濾袋表面形成一次吸附層，隨著吸附層的形成，廢氣中的顆粒物在通過濾袋和吸附層時(shí)被除去。

3.5 建立嚴(yán)格的管控機(jī)制

為控制垃圾發(fā)電過程對(duì)環(huán)境的影響，應(yīng)建立健全嚴(yán)格的管控機(jī)制。一是加強(qiáng)垃圾收集管控、運(yùn)儲(chǔ)管控、污染治理管控，實(shí)行定車、定司機(jī)、定線路、定時(shí)間的四定制度。二是采取自動(dòng)監(jiān)測(cè)定量監(jiān)控與公眾參與、定性描述相結(jié)合的方法，將匯聚問題置于廣大公眾監(jiān)督之下。三是確保環(huán)境污染治理資金足額到位，污染監(jiān)管設(shè)施是企業(yè)生產(chǎn)設(shè)施建設(shè)的組成部分，污染治理設(shè)施建設(shè)資金應(yīng)與主體工程同時(shí)到位，不得滯后。四是強(qiáng)化企業(yè)自律，企業(yè)內(nèi)部要建立健全嚴(yán)格的獎(jiǎng)懲制度。五是實(shí)行領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任制，企業(yè)法人負(fù)總責(zé)，確保企業(yè)環(huán)保機(jī)構(gòu)做到機(jī)構(gòu)到位、人員到位、設(shè)備到位、獎(jiǎng)罰到位。六是提升環(huán)保管理員工的業(yè)務(wù)素質(zhì)，熟知環(huán)保法律法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，掌握不同污染治理設(shè)備的不同工作原理及容易出現(xiàn)故障的部位，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)解決。

3.6 在線監(jiān)控機(jī)制

該工程需要安裝在線監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)是垃圾發(fā)電設(shè)施的重要組成部分，其在線設(shè)備選型、安裝應(yīng)接受環(huán)保監(jiān)察部門監(jiān)督，運(yùn)行應(yīng)由第三方進(jìn)行，委托社會(huì)化運(yùn)營(yíng)單位管理，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的采集、傳輸按標(biāo)準(zhǔn)接口處理。環(huán)境監(jiān)察部門定期或不定期對(duì)自動(dòng)監(jiān)控設(shè)施進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，并組織檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)比對(duì)校驗(yàn)，正常生產(chǎn)條件下比對(duì)檢測(cè)檢驗(yàn)不得少于2次。