生活垃圾焚烧发电厂环境污染源分析及防控措施.docx

生活垃圾焚烧发电厂环境污染源分析及防控措施张利【摘 要】生活垃圾焚烧发电是实现垃圾无害化、资源化、减量化的主要方法之一, 然而,在生活垃圾焚烧发电工业化生产过程中,也存在一定的环境污染和安全生产问题,结合具体事例,从环境化学工程角度分析了环境污染因素,从垃圾贮存、渗滤液处理系统、废气处理系统、飞灰污染防治等四个方面采取应急对策以防范突发环境事故,最后提出生活垃圾焚烧发电厂选址应充分考虑环境问题及对工艺改进措施 .%Domestic waste incineration power generation is one of the main ways to realize garbage harmlessness, resourceization and reduction. However,in the industrialized production of domestic waste incineration power generation, there are also some problems of environmental pollution and safety production. Combined with specific examples, environmental pollution factors were analyzed from the perspective of Environmental Chemical Engineering. Four aspects, such as garbage storage, leachate treatment system, waste gas treatment system and fly ash pollution prevention and control were taken to prevent environmental accidents. It was pointed out that environmental problems and technological improvement measures should be taken into consideration in site selection of domestic waste incineration power plant.【期刊名称】广州化工【年(卷),期】2018(046)009【总页数】3 页(P93-95)【关键词】生活垃圾;焚烧;环境保护;事故应急;安全管理【作 者】张利【作者单位】安徽理工大学,安徽 淮南 232001;阜阳幼儿师范高等专科学校,安徽阜阳 236000【正文语种】中 文【中图分类】TQ城市生活垃圾即城市生活固体废弃物(Municipal Solid Waste),主要是由居民生活垃圾、商业、服务业垃圾和少量建筑垃圾等废弃物构成的混合物 ,成分比较复杂1。生活垃圾焚烧发电是实现垃圾无害化、资源化、减量化的主要方法之一。1 生活垃圾焚烧发电厂环境污染源分析生活垃圾焚烧发电厂产污环节主要有垃圾贮存系统、垃圾焚烧系统、烟气净化系统、灰渣处理系统、污水处理系统等,产生的主要污染物包括废气、废水、固体废物。1.1 垃圾贮存未能及时加工处理的垃圾暂存于垃圾存贮池,垃圾在存贮池中发酵腐烂后渗出水分, 形成垃圾渗滤液,其产量一般为垃圾量的 5%10%,其特点是臭味强,有机污染物浓度高、氨氮含量高,此外垃圾存贮过程中产生的恶臭污染物主要为 H2S、二硫醇等2。渗滤液中主要包含有机污染物、SS、重金属及病原菌等3。一般垃圾存贮池为密闭、负压,并用风机抽气排至焚烧炉。1.2 废气净化焚烧垃圾过程中特别是焚烧塑料制品时将产生 HCl、二噁英等有毒有害气体；陪入的煤炭燃烧还会产生烟尘、NO2,SO2 等空气污染物；燃烧后将产生大量炉渣固体废弃物；鼓、引风机及焚烧炉运行时产生机械噪声等都将给周围环境带来影响4-5。因此,应加强隔音减震措施,降低噪音强度。垃圾焚烧过程产生的气体污染物,一般治理方法为 “炉内 SNCR+半干式喷雾反应塔+干法脱酸+活性炭吸附+布袋除尘”,治理后的气体经 80 m 高烟囱高空排放。烟气净化主要是对垃圾焚烧过程产生的废气污染物进行处理,尽管处理后烟气中的废气污染物浓度大大降低,但是仍有少量的污染物经烟囱最终排放到环境空气中。而且烟气中的酸性气体污染物在处理过程中与活性脱污剂反应,产生飞灰固体废弃物,另外,布袋除尘器下将产生少量灰,对此类固体废弃物治理一般为厂内就地固化。1.3 污水处理污水处理环节主要是对垃圾焚烧过程中产生的污水进行治理,垃圾焚烧发电厂在污水处理站主要有污泥等污染物的产生,其治理对策为脱水后厂内焚烧。1.4 灰渣处理焚烧炉(现有焚烧炉在 2016 年 1 月 1 日以后)尾气排放颗粒物浓度小时均值不高于30 mg/m3,氮氧化物小时均值不高于 300 mg/m3,SO2 小时均值不高于 100mg/m3,氯化氢小时均值不高于 60 mg/m3,CO 小时均值不高于 100 mg/m3,汞及其化合物测定均值不高于 0.05 mg/m3,二噁英类测定均值不高于 0.1 ngTEQ/m36。2 环境污染源对应防控措施2.1 垃圾贮存环境污染防控措施(1) 主厂房垃圾卸料大厅和垃圾储坑可能存在臭气外泄风险垃圾卸料大厅入口处布置了气幕机,以防止卸料区臭气外逸以及苍蝇飞虫进入。为了保障安全,在垃圾卸料口设置阻位拦坎,以防垃圾车翻入垃圾储坑。卸料平台在宽度方向有 0.2%坡度,坡向垃圾池侧,垃圾运输车洒落的渗沥液,经垃圾卸料门前门槛豁口流入垃圾池,再流入渗沥液收集池。卸料门前设防止车辆滑入垃圾池的车挡及防止车辆撞到门侧墙、柱的安全岛等设施。卸料门的控制方式为电动提升门,并实现自动控制功能7。为防止有害噪音、臭气及粉尘从垃圾池扩散至大气,卸料门采用气密性设计,并能耐磨损与撞击。产生的臭气经收集,由引风机通过风管送至一次风机入口和垃圾库负压区进入焚烧炉焚烧处置。(2) 主厂房垃圾储坑渗滤液收集池可能存在渗滤液泄漏风险垃圾储坑底部为倾斜设计,靠近垃圾卸料平台的轴线底部设置格栅,使垃圾污水通过格栅沿污水沟流入污水槽后进垃圾渗滤液池收集。垃圾储坑内壁采取防渗、防腐处理措施,平滑耐磨、具有抗冲击防护能力。垃圾卸料厅、垃圾贮存坑、垃圾渗滤液处理系统、污水处理系统的场地基础采取钢筋混凝土结构防腐防渗处理,防止废水渗漏。厂区场地清洗废水集中收集后统一进入污水处理系统处理,不能随意排放。垃圾储坑内设置一个总容量为 300 m3 的垃圾渗滤液收集池,可储存 2 d 的垃圾渗滤液；设置总容量为 800 m3 的事故应急池,一旦发生事故,渗滤液可进入事故应急池暂存,待渗滤液处理系统恢复正常后,渗滤液收集池内的渗滤液可分期分批进入渗滤液处理系统进行处理。2.2 渗滤液处理系统环境污染防控措施渗滤液处理系统专用于处理垃圾渗滤液,配套建设事故应急池容量约为 800 m3 和2000 m3 的渗滤液调节池,满足容纳事故状态下 60 h 的包括渗滤液在内的各类废水,确保渗滤液处理系统发生事故时,渗滤液不外排,避免对地表水体水质产生不良影响8。同时,为了有效控制暴雨天气降雨引起的渗滤液大量增加可能导致的溢流事故排放,对渗滤液调节池和事故应急池表面进行加盖处理,保证雨水不进入渗滤液调节池和事故应急池。保证化水处理单元设备、管道、阀门、法兰的质量优良,安装时做到严密不漏,发现损坏及时修复；化水区设置有阻垢剂溶液储罐、盐酸储罐、磷酸氢钠储罐等。化学品储罐可能因运输、容器破损或火灾事故造成泄漏,化水区地面和墙壁采取防腐蚀措施及强制通风装置,储罐周围设有集水沟,事故状态下泄漏的化学品进入集水沟,收集后进入厂区废水处理站处理达标后回用。2.3 废气处理环境污染防控措施废气处理设施发生故障时,根据事故发展历程进行应急响应。焚烧炉废气排放设有在线监控(监控因子有烟尘、SO2、CO、HCl、NOX 和炉温等),若发现污染物排放浓度超标或炉温异常,工作人员应马上向当班值长报告。当班值长应根据在线监控报警因子,以及各污染物排放浓度的情况,推测废气处理设施出现故障的部位。当班值长立即组织相关人员对各个废气处理设施进行检查,尽快查出故障所在,并进行检修和应急处置。若废气处理设施故障在 1 h 内检修成功,则重新恢复废气处理设施的运行。事故应急解除。若在 1 h 内无法检修成功,当班值长立即向应急控制中心总指挥报告。应急控制中心人员马上到现场确认,焚烧炉停机检修,同时通知当班运行人员,让其做好随时停止生产的准备。若废气处理设施故障,短时间内抢修成功,则重新恢复废气处理设施的运行。事故应急解除。若短时内无法抢修成功,则总指挥必须停止生产。继续对废气处理设施进行抢修,直至抢修成功。烟尘浓度超标应急措施:值班员发现烟气在线监测烟尘一项红色警报,立即通知当班值长,同时调整相应炉排料层,控制好进料时间,并做好相关记录；当班值长组织运行人员对布袋除尘器各腔室进行排查,查出有问题腔室后,关闭该腔室至烟尘浓度达标(1 h 内),此时通知锅炉专工；锅炉专工应组织布袋除尘器维护人员针对此腔室布袋进行更换,待更换完毕后打开该腔室,直至烟尘浓度在达标的前提下保证稳定后完毕。SO2、HCl 浓度超标应急措施:值班人员发现烟气在线监测 SO2、HCl 任意一栏显示红色警报时,立即通知当班值长,同时通知巡检人员对脱酸系统进行检查,并做好相关记录；若发现脱酸系统运行状况不佳、管道堵塞时,应首先判断雾化器故障还是管道堵塞,以及其他故障,根据故障类型立即联系检修人员到场进行快速处理。如判定非管道堵塞,值长应首先安排操盘人员加大石灰浆流量,尽可能的降低酸性物质的排放指标。检修完毕应立即投用设备,保证 SO2、HCl 等浓度达标排放。NOX 浓度超标应急措施。NOX 浓度超标应急措施:值班人员发现烟气在线监测 NOX 浓度超标,显示为红色警报,应第一时间通知当班值班,并做好相关记录；当班值长应第一时间组织相关运行人员对 SNCR 系统进行检查,确定超标原因、联系检修快速处理；根据情况,运行人员进行运行调整,如加大氨水喷射量,加开喷头；故障消除后,应立即投用 SNCR 系统, 直至 NOX 排放达标；CO 浓度超标应急措施:值班人员发现烟气在线监测 CO 浓度超标显示为红色警报, 立即通知当班值班,并做好相关记录；当班值长立即下令对焚烧炉进行燃烧调整,降低物料厚度,增加风量,以及降低锅炉负荷,确保垃圾燃烧充分；同时优化一次风与二次风的配比,加大引风量,给垃圾燃烧提供足够的氧气；CO 时有瞬时超标的现象,若为此类,当班值长则应提醒现场看料司炉经常注意各级炉排上料位不应堆太厚,可适当逐步减少料层。二噁英控制措施:由于焚烧炉产生的二噁英无在线监控措施,主要通过控制炉膛温度和氧含量,确保二噁英达标排放。在炉温较低时采用燃烧器助燃,确保焚烧炉温度850,烟气停留时间2 s,杜绝二噁英非正常排放。二噁英超标时,应重点对活性炭喷射系统、布袋收尘器、运行工况、在线检测仪及活性炭质量几方面加强检查力度,加大活性炭投用量,同时降低运行负荷或停炉。2.4 飞灰污染防控措施炉渣的处置:垃圾焚烧后产生的炉渣,先经除铁器除铁(回收含铁物质再利用),最后炉渣一部分送至填埋场填埋处理,另一部分送至炉渣综合利用厂进行再利用。飞灰的处置:由于垃圾电厂的飞灰属于危险废物,其存放库的设置应符合 危险废物贮存污染物控制标准。废活性炭与飞灰一起采用稳定化处理系统处理,即以水泥为稳定化材料,配上鳌合剂与水泥混合。混合充分后的物料压成块,送养护场地稳定养护,最后将满足浸出毒性标准的稳定化物质送卫生填埋场单独分区填埋,将符合资源化利用标准的稳定化物质进行资源化再利用9。渗滤液输送系统、污水处理站危险预防措施 :制定严格的规章制度,建立专人负责制； 定期监测,出现超标,立即停止排放；建设渗滤液调节池容积为 2000 m3,事故应急池 800 m3,对超标废水或事故时槽液进行收集,防止事故排放；严格执行巡回检查制度,发现罐体、系统泄漏立即采取相应措施10-12。飞灰及炉渣系统危险预防措施:如发生泄漏及时清理；建立飞灰储存库及渣坑,对飞灰及炉渣进行临时存储；飞灰经厂内稳定化处理后通过车辆运输至垃圾填埋场填埋。3 结 论本文对生活垃圾焚烧处理工艺流程及产污环节进行了介绍,在明确环保要求和技术规范的同时,结合某生活垃圾焚烧发电厂实例作出研究,通过对生活垃圾焚烧发电厂所存在的环境风险的分析,确定生活垃圾焚烧发电环境保护应急措施以及安全生产管理方法。生活垃圾焚烧发电项目,必须明确所涉及材料的性质与涉及场所的环境风险情,对于在垃圾焚烧、垃圾贮存、垃圾运输及污水、灰渣、烟气等处理环节所产生的废水、废气、废渣、噪声污染进行合理利用与处理,避免造成二次污染。生活垃圾焚烧发电厂在选址时应充分考虑到环境问题 ,依据环境影响评价作出选择。垃圾焚烧发电对恶臭气体、二噁英类、酸性气体的处理既要在运行上调整,减少污染物的产生,又要在产生后采取有效的工艺进行处理,达标后方可排放。对垃圾焚烧发电渗滤液的处理不仅要保证滤池容量,还要加强防渗措施。垃圾焚烧产生的炉渣和飞灰经过各自相应的处理后,资源化利用标准,则进行资源化利用,否则进行单独填埋。参考文献1 Zai-li Zhang,Ling Zhang,Ya-liang Zhou,et al.Pilot-scale operation ofenhanced anaerobic digestion of nutrient-deficient municipal sludge by ultrasonic pretreatment and co-digestion of kitchen garbageJ.Journal of Environmental Chemical Engineering,2013(1):1-2.2 李慕白.垃圾焚烧发电技术概述J.河南科技,2017(23):143-145.3 Jun L I,Chen Z,Yan S J.Comparison of Various Turbine Bypass Systems for Garbage Incineration Power PlantsJ.Power Equipment,2011(11):4-5.4 Li Y,Homburg V,Jong M D,et al.Government responses to environmental conflicts in urban China:the case of the Panyu waste incineration power plant in GuangzhouJ. 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