垃圾处理过程中由于技术或管理水平不高、装置不严密等问题,致使处理过程中二次污染排放污染环境。垃圾焚烧发电二次污染物主要有焚烧产生的酸性气体、二英、渗滤液、灰渣和废水。酸性气体包括氯化氢、氟化氢、氮氧化物、二氧化硫等。二英和多氯二苯并呋喃。灰渣由底灰和飞灰共同组成。底灰是垃圾焚烧炉的炉排下和炉床尾端、余热锅炉收集下来的排出物,主要是不可燃的无机物和部分未燃尽的可燃有机物。飞灰是指由空气污染控制设备中所收集的细微粒,含有各种较高浸出浓度的重金属元素,包括铅、铬、镉等。废水主要有垃圾渗滤液和生产废水。垃圾渗滤液产生于垃圾储坑,含大量酸性或碱性有机污染物及垃圾中的重金属。生产废水包括洗车冲洗水、垃圾料平台地面清洗水、锅炉排污水和冷却烟气的废水等。
垃圾焚烧发电二次污染控制
对垃圾焚烧发电时产生的有害物质进行处理的技术。
- 英文名称
- secondary pollution control for waste incineration power generation
- 所属学科
- 电气工程
包括粉尘去除、酸性气体处理。
通常采用布袋除尘器处理尾气中的粉尘。垃圾焚烧循环流化床锅炉配备布袋除尘器,可脱除粒径小于1毫米的细小粉尘。
主要通过酸碱中和反应进行处理。碱性吸收剂一般采用氢氧化钙。方法有干式洗气法、湿式洗气法、半干式洗气法和循环半干洗气法。①干式洗气法。将石灰粉末或石灰浆直接喷入烟道或烟道中某段反应器内,使碱性粉末与酸性废气充分接触和反应,从而达到中和酸性气体并加以去除。此法投资省,维护费用低,耗水耗电少,但药剂消耗量大,去除效率低。②湿式洗气法。在烟道中建一个填料吸收塔,使烟气在塔内与碱性溶液对流混合,不断地在填料空隙及表面接触及反应,使尾气中的酸性气体被吸收去除。其优点是去除率高,二氧化硫、氯化氢和氟化氢的去除率均在90%以上,对高挥发性重金属物质(汞等)也有去除能力。但投资高,耗电、耗水量大,产生的废水需要进行处理。③半干式洗气法。介于干式与湿式洗气法之间,干法洗气塔为喷雾干燥装置,利用喷嘴将熟石灰浆从塔顶或底部或切向喷入塔内,烟气与石灰浆同向或逆向流动充分接触,发生中和反应。由于液滴直径小、表面积大,石灰浆不仅与尾气液滴充分接触,而且水分在塔内还能完全蒸发,不产生废水。此法综合了干法与湿法的特点,较干法耗石灰粉少,较湿法耗水量低,减少了过多废水的产生,且脱硫率高,但制浆系统复杂,反应器(塔)内易黏结,喷嘴能耗高。④循环半干洗气法。在半干法基础上研发出能处理多种有毒废气的循环半干洗气技术,基本原理是利用干反应剂(主要成分是氧化钙)或熟石灰粉(主要成分是氢氧化钙)吸收烟气中的二氧化硫、氯化氢、三氧化硫,利用高活性炭吸附烟气中微量二英及重金属。
包括焚烧前和焚烧过程中的处理措施。焚烧前垃圾的预处理,如将塑料、废旧轮胎从垃圾中分拣出来并采用降解或热解方法处理,可减少垃圾中有机氯的含量,有利于减少二英类物质的生成。在焚烧过程中改变燃烧条件也可控制二英产生。①改善燃烧温度。二英在800℃以上的高温下可在0.21秒内完全分解,维持炉内高温并延长气体在高温区的停留时间,同时加强炉内湍动,促进空气扩散、混合,可抑制其产生。②垃圾与含硫量较高的煤掺烧。研究表明,煤燃烧产生的二氧化硫能抑制二英的形成。一方面二氧化硫和氯气、水反应生成氯化氢,减少氯化作用,进而抑制了二英的生成;另一方面二氧化硫与氧化铜反应生成催化活性小的硫酸铜,降低了铜的催化活性,减少形成二英的可能。③加入脱氯物质(含钙化合物、氨等)。在锅炉管束前喷入氨,氨与氯的结合能力比二英前驱物与氯的结合能力强,减少了前驱物与氯结合生成二英。飞灰中的铜等重金属是前驱物合成二英的催化剂,胺和氨使铜等重金属催化剂失去催化作用,可减少二英的生成。
灰渣包括底灰和飞灰。通常底灰浸出液中金属浓度较低,可认为基本没有毒性,因此可将底灰直接送垃圾填埋场填埋或用作路基填充和建材(如砖)制作等,而不会产生污染。飞灰的处置方法有固化稳定化法和酸或其他溶剂洗取法。固化稳定化法包括水泥固化、沥青固化、熔融固化、化学药剂固化等。经过固化处理后的产物,如满足浸出毒性标准或者资源化利用标准,可以进入卫生填埋场进行填埋处置或进行资源化利用。酸或其他溶剂洗提法是通过酸、碱、生物或生物制剂提取及高温提取等方法将飞灰中的重金属提取出来,提取后的重金属可以进行资源化利用。
生产废水的处理方法有混凝沉淀、化学氧化吸附、膜分离、炉内喷雾燃烧等,处理后的水应优先考虑循环再利用。