生活垃圾焚燒發(fā)電廠臭氣控制研究

肖　燕　錢(qián)　兵　李　軍

（中國(guó)天楹股份有限公司江蘇南通226600）

生活垃圾焚燒發(fā)電廠臭氣控制研究

肖燕錢(qián)兵李軍

（中國(guó)天楹股份有限公司江蘇南通226600）

分析了生活垃圾焚燒發(fā)電廠的惡臭成分、惡臭控制標(biāo)準(zhǔn)以及惡臭產(chǎn)生原因，針對(duì)主要惡臭源提出了控制方案，為我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)臭氣處理提供了理論依據(jù)和工程參考。

生活垃圾焚燒發(fā)電廠；惡臭；控制

生活垃圾焚燒發(fā)電廠能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生活垃圾的資源化、無(wú)害化以及減量化處理，消除有害細(xì)菌和病毒，破壞毒性有機(jī)物，焚燒過(guò)程產(chǎn)生能量回收發(fā)電，最大限度的實(shí)現(xiàn)了資源和能量的綜合利用。但該垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目產(chǎn)生的惡臭在營(yíng)運(yùn)期也將對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生一定的負(fù)面影響[1]。惡臭是公眾對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠關(guān)注的重要指標(biāo)之一，從設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)等方面加強(qiáng)對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠的惡臭控制是建設(shè)和諧型垃圾焚燒發(fā)電廠的重要手段[2]。

1　惡臭簡(jiǎn)介

1.1惡臭的定義

惡臭是各種氣味（異味）的總稱，大氣、水、廢棄物中的異味通過(guò)空氣介質(zhì)，作用于人的嗅覺(jué)思維而被感知；表征它不僅要靠分析數(shù)據(jù)，還要通過(guò)人們的感知思維進(jìn)行分析和判斷。根據(jù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)論述，可將惡臭定義為：凡是能損害人類生活環(huán)境、產(chǎn)生令人難以忍受的氣味或使人產(chǎn)生不愉快感覺(jué)的氣體通稱惡臭。

1.2惡臭的危害

惡臭危害主要有六個(gè)方面：（1）危害呼吸系統(tǒng)。（2）危害循環(huán)系統(tǒng)。（3）危害消化系統(tǒng)。（4）危害內(nèi)分泌系統(tǒng)。（5）危害神經(jīng)系統(tǒng)。（6）對(duì)精神的影響。

1.3惡臭的分類

惡臭物質(zhì)種類繁多，分布較廣，大致可分為五類：（1）含硫的化合物（硫化氫、硫醇類、硫醚類等）；（2）含氮的化合物，如氨、胺類、酰胺、吲哚類等；（3）鹵素及其衍生物，如氯氣、鹵代烴等；（4）烴類，如烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等；（5）含氧的有機(jī)物，如酚、醇、醛、銅、有機(jī)酸等[3]。

目前常提的八大惡臭物質(zhì)是：硫化氫、氨、三甲胺、甲硫醇、二甲二硫、二硫化碳、甲硫醚、苯乙烯。惡臭物質(zhì)對(duì)人們的影響也是多方面的，嚴(yán)重危害人體健康，需引起足夠的重視。惡臭有爛洋蔥頭味、爛洋白菜味、蒜韭菜樣味、臭雞蛋味、糞便味、腐肉味及魚(yú)腥味等。

1.4國(guó)家臭氣標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)國(guó)家要求，臭氣標(biāo)準(zhǔn)采用現(xiàn)行惡臭污染排放標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93，詳見(jiàn)表1。

表1　惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93

1.5惡臭物質(zhì)濃度與臭氣強(qiáng)度的關(guān)系

有無(wú)氣味及氣味的大小與惡臭物質(zhì)在空氣中的濃度有關(guān)。通常把正常值勉強(qiáng)可以感到的臭味的濃度稱為嗅覺(jué)的閾值。惡臭物質(zhì)的限值標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)惡臭的刺激強(qiáng)度與其濃度之間的關(guān)系對(duì)每種物質(zhì)規(guī)定控制范圍的。臭氣強(qiáng)度以臭覺(jué)閾值為基準(zhǔn)劃分等級(jí)，一般分為5級(jí)。惡臭物質(zhì)濃度與臭氣強(qiáng)度的關(guān)系如表2所示。

表2　惡臭物質(zhì)濃度與臭氣強(qiáng)度的關(guān)系

1.6消除惡臭的主要方法

我國(guó)惡臭污染的防治目標(biāo)之一是達(dá)到GB14554-93規(guī)定的惡臭物質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)，最終目的是要消除惡臭，創(chuàng)造一個(gè)無(wú)臭的工作、生活環(huán)境。從除臭效果、環(huán)境溫度影響、設(shè)備投資以及運(yùn)行費(fèi)用等方面對(duì)幾種常見(jiàn)除臭技術(shù)進(jìn)行了比較，如表3所示。

表3　除臭技術(shù)比較

圖1　垃圾在焚燒廠中的物質(zhì)流程

2　垃圾發(fā)電廠產(chǎn)生惡臭原因

生活垃圾在進(jìn)入焚燒設(shè)備焚燒之前，一般需要在垃圾坑停留3d～5d的時(shí)間，其目的是能保證垃圾持續(xù)、穩(wěn)定、均勻地進(jìn)入焚燒設(shè)備，確保焚燒廠的正常運(yùn)行和發(fā)電量的穩(wěn)定。大型垃圾焚燒廠的垃圾貯坑往往容納著每天場(chǎng)外運(yùn)來(lái)的數(shù)百噸垃圾，如此眾多、百味陳雜的垃圾長(zhǎng)期存放在貯坑內(nèi)，伴隨著垃圾自身降解所產(chǎn)生的熱量所形成的高溫，相對(duì)濕度也常常接近百分之百，構(gòu)造了一個(gè)非常適宜微生物繁殖的地帶。在眾多厭氧微生物和兼養(yǎng)微生物的作用下，垃圾在這種環(huán)境下發(fā)生降解，同時(shí)產(chǎn)生硫化氫、氨氣、甲硫醇等眾多具有窒息性的惡臭氣體。如此高濃度的異味空氣如果不幸外泄到垃圾貯坑外，即使經(jīng)過(guò)大量空氣的稀釋后，還是可以讓人輕易聞出來(lái)。

如圖1所示，新鮮生活垃圾在垃圾坑中進(jìn)行發(fā)酵后，產(chǎn)生的惡臭氣體是形成全廠臭味的主要原因，隨后發(fā)酵后的垃圾經(jīng)過(guò)焚燒爐焚燒，變成飛灰、爐渣、煙氣、滲濾液等污染源，污染范圍逐漸擴(kuò)大，污染物狀態(tài)發(fā)生改變，從簡(jiǎn)單的固態(tài)變成氣、液、灰狀等污染物，污染區(qū)域擴(kuò)大，污染控制難度增加。

2.1垃圾

新鮮生活垃圾在入爐焚燒前如能在料池中堆放一定時(shí)間，就可以使其中的部分水分以滲瀝液的形式析出，提高入爐垃圾的單位熱值。垃圾池體積大，在垃圾堆放過(guò)程中，發(fā)酵產(chǎn)生的惡臭氣體尤其不好控制，臭味較大，臭味強(qiáng)度4～5級(jí)。

2.2滲濾液

生活垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液主要來(lái)自降水和垃圾堆放過(guò)程發(fā)酵產(chǎn)生，因而滲濾液的產(chǎn)生量隨季節(jié)變化較大。根據(jù)以往對(duì)滲濾液的監(jiān)測(cè)，滲濾液與一般城市污水相比，具有有機(jī)物濃度高、金屬含量高、水質(zhì)變化大、氨氮含量高等特點(diǎn)。垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液的污染表現(xiàn)如下，惡臭污染：垃圾滲濾液中存在大量碳水化合物和含氮有機(jī)物質(zhì)，溶解氧不足，處于厭氧和兼氧環(huán)境，會(huì)形成多種惡臭物資，如甲烷、氨、硫醇、硫化氫等。滲濾液臭氣強(qiáng)度4～5級(jí)。

圖2　卸料平臺(tái)

2.3煙氣

垃圾焚燒廠排放的廢氣主要來(lái)自于焚燒過(guò)程所產(chǎn)生的煙氣，其主要污染物為粉塵、氯化氫（HCl）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、一氧化碳（CO）、氟化氫（HF）、有機(jī)污染物、二惡英及重金屬等。正常情況下，焚燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)凈化處理后，臭氣強(qiáng)度為2級(jí)左右；而非正常情況下，臭氣強(qiáng)度為3級(jí)左右。

2.4爐渣

垃圾經(jīng)焚燒爐高溫焚燒后其爐渣約為原生垃圾重量17～25%左右。爐渣產(chǎn)生量大，具有濃重的焦糊味。正常情況下，爐渣燃燒徹底，臭氣強(qiáng)度2級(jí)左右；非正常情況下，爐渣燃燒不徹底，臭氣強(qiáng)度2～3級(jí)。

2.5飛灰

垃圾焚燒后經(jīng)煙氣處理系統(tǒng)收集的灰稱之為飛灰，約占原生垃圾重量的3%，臭氣強(qiáng)度為1～2級(jí)。

3　主要惡臭源控制方案

3.1棧橋

棧橋是垃圾運(yùn)輸車(chē)進(jìn)入垃圾發(fā)電廠卸料平臺(tái)的唯一通道。棧橋的設(shè)計(jì)應(yīng)防滲，防泄，通風(fēng)采光性能好，排污措施得當(dāng)。上料棧橋的平坡段設(shè)置基坑，在基坑內(nèi)沿上料棧橋縱向方向設(shè)置相互平行的第一汽車(chē)衡和第二汽車(chē)衡，第一汽車(chē)衡和第二汽車(chē)衡之間及外側(cè)沿上料棧橋縱向方向設(shè)置有混凝土隔離帶，混凝土隔離帶中設(shè)置有兩個(gè)以上的內(nèi)、外檢修孔，外檢修孔的底部設(shè)置有污水斗，污水斗與外部滲濾液收集系統(tǒng)相連。同時(shí)垃圾上料和稱重可同步進(jìn)行，提高了垃圾運(yùn)輸效率，減少了臭氣等環(huán)境污染。

3.2垃圾卸料平臺(tái)

在垃圾焚燒廠中，可以認(rèn)為因卸料平臺(tái)出入口的漏風(fēng)而造成的臭氣泄漏是由垃圾運(yùn)送車(chē)進(jìn)出時(shí)造成的。?因此，如圖2所示，通過(guò)在卸料平臺(tái)出入口設(shè)置自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)，可以防止臭氣的泄漏；在卸料大廳出入口設(shè)置空氣門(mén)簾，阻斷卸料大廳室內(nèi)外空氣流動(dòng)，空氣幕利用強(qiáng)制空氣流動(dòng)阻斷大廳與室外空氣流動(dòng)，防止臭氣外逸泄漏。

3.3垃圾坑

為了防止惡臭的擴(kuò)散，垃圾坑內(nèi)要保持負(fù)壓。含有臭氣物質(zhì)的空氣被一次風(fēng)風(fēng)機(jī)從設(shè)置在垃圾坑上部的吸風(fēng)口吸出，作為燃燒空氣從爐排底部的渣斗送入焚燒爐，在高溫的焚燒爐內(nèi)臭氣污染物被氧化分解。二次風(fēng)從鍋爐房及排渣機(jī)附近吸入，在焚燒爐內(nèi)的高溫下，含有蒸汽和臭氣物質(zhì)的空氣也被氧化分解。垃圾坑除臭流程如圖3所示。

圖3　垃圾坑除臭流程圖

3.4渣坑

目前很多發(fā)電廠的渣坑均為開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，渣坑產(chǎn)生的異味很容易撒發(fā)至相鄰的鍋爐間、煙氣凈化間及廠區(qū)內(nèi)。可將渣坑間設(shè)計(jì)成全密封結(jié)構(gòu)，僅留必要的門(mén)和灰渣外運(yùn)時(shí)的裝車(chē)口，并加強(qiáng)渣坑間有組織的排風(fēng)，以保證渣坑間內(nèi)環(huán)境。

3.5滲濾液處理站

由于焚燒電廠滲濾液處理站在焚燒電廠內(nèi)，具備燃燒處理的條件，且無(wú)二次污染產(chǎn)生，因此，焚燒電廠滲濾液處理站的臭氣宜采用焚燒處理法。滲濾液處理站所產(chǎn)生的臭氣，通過(guò)設(shè)置在各區(qū)域的臭氣引風(fēng)機(jī)被引入垃圾坑，通過(guò)引風(fēng)機(jī)送入焚燒爐，在高溫下處理。

3.6停爐檢修時(shí)控制方案

在焚燒爐停爐時(shí)，垃圾坑內(nèi)的臭氣排風(fēng)機(jī)將坑內(nèi)的臭氣從垃圾坑上部吸出，送入酸堿噴淋裝置或活性炭吸附式裝置。因此，垃圾坑內(nèi)可以保持負(fù)壓狀態(tài)，而臭氣污染物被活性炭充分吸附，能夠達(dá)到臭氣排放的標(biāo)準(zhǔn)（GB14554-93）。臭氣經(jīng)處理后由臭氣排風(fēng)機(jī)排放到大氣中。臭氣排風(fēng)機(jī)以及活性炭吸附裝置的能力為：每小時(shí)可將垃圾坑、卸料平臺(tái)、垃圾料斗平臺(tái)容積內(nèi)的臭氣更換1次。焚燒爐停爐時(shí)的除臭流程如圖4所示。

圖4　焚燒爐停爐時(shí)除臭流程

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠惡臭產(chǎn)生環(huán)節(jié)采用針對(duì)性的治理措施，可以對(duì)惡臭物質(zhì)的釋放量達(dá)到一定程度的有效控制，垃圾焚燒發(fā)電廠惡臭氣體進(jìn)行了無(wú)害化處理，排放凈化氣體達(dá)到了國(guó)家相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。做好垃圾焚燒發(fā)電廠的惡臭控制，是促使垃圾發(fā)電行業(yè)健康發(fā)展，使垃圾焚燒發(fā)電廠與周邊公眾和諧相處，整個(gè)社會(huì)和諧健康的發(fā)展。不斷探索和優(yōu)化惡臭污染防治的設(shè)計(jì)方案，使之投資少、效果好、運(yùn)行簡(jiǎn)便，是電廠不斷優(yōu)化發(fā)展的目標(biāo)。

[1]饒世琦.城市垃圾焚燒發(fā)電惡臭物質(zhì)的污染和治理措施探討[J].化學(xué)工程與裝備,2010(8):190-191.

[2]燕忠.生活垃圾焚燒發(fā)電廠臭氣控制分析[J].環(huán)境衛(wèi)生工程, 2015,23(3):42-44.

[3]鞠紅.垃圾焚燒發(fā)電廠防臭處理研究[J].電力勘測(cè)設(shè)計(jì),2005(3): 64-67.