生活垃圾焚燒發電廠煙氣污染
【標簽】垃圾焚燒|環境保護
更新時間：2021-02-06
??? 城市生活垃圾常規處理方法有填埋、焚燒和堆肥等。垃圾焚燒因其無害化較徹底、減容量大、處理時間短、可以回收熱能、占地面積較小等優點而倍受關注。我國自“十一五”以來已新建生活垃圾焚燒發電廠50多座，珠海、上海、北京、廣州等地均積極籌建大型垃圾焚燒廠。
焚燒處理技術的核心是燃燒的合理組織和二次污染的防治。垃圾焚燒對環境的二次污染物主要源于焚燒過程中產生的煙氣。焚燒煙氣中含有大量酸性氣體(hcl、so2、hf、hbr、nox等)、有機類污染物(pcdds、pcdfs等)、顆粒物及重金屬等。本文通過對焚燒過程中各種污染物產生及排放過程的介紹，提出了控制垃圾焚燒產生的二次污染應采取的措施。
1?垃圾焚燒煙氣污染物的形成及危害
1.1?酸性氣體
焚燒煙氣中的酸性氣體主要由sox、nox、hcl、hf組成，均來源于相應垃圾組分的燃燒。sox主要由so2構成，產生于含硫化合物焚燒氧化所致。nox包括no、no2、n2o3等，主要由垃圾中含氮化合物分解轉換或由空氣中的氮在燃燒過程中高溫氧化生成。hcl來源于氯化物，如pvc、像膠、皮革，廚余中的nacl以及kcl等。焚燒煙氣中hcl氣體的濃度相對較高，往往在400～1200?ppm。?sox與nox的濃度相對較低[1]。所以hcl是垃圾焚燒煙氣中主要的污染氣體。
hcl氣體對人體有較強的傷害性。據全球污染排放評估組織(geia?)測算，全世界每年由生活垃圾焚燒向環境排放的hcl氣體達218?kg之多，相當于每人每年僅通過垃圾焚燒向大氣排放了0.42?kg?hcl?[2]。hcl氣體會對余熱鍋爐受熱面和監測儀表產生高低溫腐蝕，影響余熱鍋爐安全并限制了過熱蒸汽參數的提高;hcl氣體的存在升高了煙氣露點，導致排煙溫度升高，降低鍋爐熱效率?[3];氯源在一定條件下與重金屬反應生成低沸點的金屬氯化物，從而加劇了重金屬的揮發，導致重金屬在飛灰上的富集，增加飛灰毒性?[4];hcl氣體能促進氯酚、氯苯、氯苯并呋喃等“三致”有機物的生成，而且pvc裂解后生成的hcl被認為能促進多環芳烴(pahs)的生成[5]。因此，有效去除hcl氣體直接關系到焚燒系統的安全和環保運行。
1.2?有機類污染物
有機類污染物主要是指在環境中濃度雖然很低，但毒性很大，直接危害人類健康的二噁英類化合物，其主要成分為多氯二苯并二噁英(pcdds)和多氯二苯并呋喃(pcdfs)。通常認為，垃圾的焚燒是環境中此類化合物產生的主要來源[6,7]。垃圾焚燒爐中二噁英有兩種成因:一是垃圾自身含有微量的二噁英類物質，二是焚燒爐在垃圾燃燒過程中產生二噁英，其形成機理概括起來有三種[8,9]:?(1)高溫合成。在垃圾進入焚燒爐的初期干燥階段，除水分外，含碳氫成分的低沸點有機物揮發后，與空氣中的氧反應生成水和二氧化碳,形成暫時缺氧狀況，使部分有機物同氯化氫反應,生成二噁英;?(2)從頭(denovo)合成。通過de?novo合成反應形成二噁英。即在低溫(250~350℃)條件下，大分子碳(殘碳)與飛灰基質中的有機或無機氯在飛灰表面反應，生成二噁英;?(3)前驅物合成。不完全燃燒及飛灰表面的不均勻催化反應，可形成多種有機氣相前驅物，如多氯苯酚和聚氯乙烯，前驅物分子在燃燒過程中通過重排、自由基縮合、脫氯及其它化學反應生成二噁英。
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