生活垃圾焚烧烟气净化处理技术

      如今，环境净化的需求伴随着人们生活水平的提高而日益增长。焚烧生活垃圾产生的能量是一种有效的垃圾处理方法，考虑垃圾焚烧时对环境无污染，减少浪费和资源利用，是处理家庭垃圾的主要方法之一。由于家庭废物具有多种组织结构，因此在焚化过程中很容易形成许多烟尘污染物和有害物质。排放烟气中的污染物和有害物质后，很容易对生活环境造成不利影响。为此，烟雾净化处理程序是有效减少焚烧和再利用生活垃圾中有害物质排放的必要过程。

      自21世纪初以来，随着我国现代化进程的逐步发展，城市人口呈指数级增长，城市垃圾量也不断增加。根据相关数据，2018年我国的城市垃圾清运量为5亿吨，其中大部分不仅影响城市面貌，而且严重影响人们的生活。目前，城市废物处理问题已成为城市协调发展的障碍，但如今我国废物分类推广仍处于起步阶段，越来越多的垃圾填埋场被用于废物处理。根据中国科学院能源研究所的调查数据，大多数城市都在使用垃圾填埋场进行垃圾处理，五分之一的城市垃圾填埋场堆叠的高度都已达到百米高度，占地面积也有若干个足球场那么大。使用焚化法处理废物不仅可将垃圾量减少近八九成，而且还能供发电储备利用。但是，使用废物焚化炉焚不可避免地会产生烟雾污染问题，并且大多数二恶英排放到空气中。这些都是由于生活垃圾焚烧而产生的，对空气质量有严重影响，因此有必要对生活垃圾焚烧炉的烟气净化处理技术进行分析，以确保垃圾焚烧处理是环保的。

      1构成烟气污染物的主要成分

      生活垃圾焚烧烟气主要由粉煤灰，酸性气体，重金属和二恶英组成，成分比例不固定。生活垃圾在焚烧过程中很容易形成烟尘颗粒，烟道气中的不可燃物质在燃烧时会形成小的惰性无机颗粒物，例如有害的重金属氧化物，无机盐，粉煤灰等气体污染物。在燃烧废物的某些成分期间，容易产生酸性气体和氮氧化物。生活垃圾中包含的废电池是重金属污染物，包括铅，汞，镉，砷等化合物和一些重金属化合物。如果废物中含有大量的有机氯化物，则烟道气主要由铬的重金属组成，而有机污染物则主要由二恶英组成。研究表明，当温度范围达到240至340摄氏度时，最有可能产生二恶英。我国在2011年颁布了《生活垃圾焚烧控制标准》以严格制定废物焚烧排放标准，其中大部分与欧洲标准相同。因此，科学有效的烟气处理技术的实施，是保证本标准实施的前提。

      2生活垃圾焚烧烟气净化处理技术的应用

      2.1循环流化床技术

      循环流化床技术包括循环流化床烟气脱硫技术，湿灰循环脱硫技术和其他技术系统。烟气中的酸性气体和石灰粉循环流化床在传热传质过程中得到了充分体现，并采用喷水的方式控制了塔的温度，减少了循环质量的飞灰排放。烟气脱硫技术将循环材料和干石灰粉混合，冷却液进入塔进行脱硫处理。湿灰循环脱硫技术将循环的物料与干石灰粉在混合机中混合，将其喷入水雾中进行加湿，然后进入反应塔。

      2.2干法烟气净化技术

      干法烟气净化技术比湿法烟气净化技术具有较低的污染物去除效率，该技术主要使用固体吸收剂从生活垃圾焚烧厂的烟气中去除酸性气体。纯化技术通常使用氢氧化钙粉末作为吸收剂。净化技术的典型过程组合是通过管道喷洒吸收剂，并用随后的高效集尘器进行补充，并在烟道中设置熟石灰和活性炭入口。向烟气中喷洒氢氧化钙粉或活性炭粉以净化烟气中的酸性气体，该活性炭粉的功能是从烟气中去除重金属污染物和有害气体二恶英。在进入集尘器之前，二恶英已经以强大的吸附能力吸附在活性炭上。与湿法烟气净化技术相比，干法烟气净化技术的工艺技术更简单，设备成本和运行成本更便宜，并且干法烟气净化技术的反应产物最终为固体，因此可以直接进行处理，无需对燃烧气体净化产品进行二次处理。通常，干燃烧气体净化技术对燃烧气体污染物的去除效率低于湿燃烧气体净化系统的去除效率，因此需要干燃烧气体消耗大量的吸收剂来达到净化作用。近年来，专家学者对干法烟气净化设备的不断改进，进一步提高了该技术的净化效率，使其实用化。

      2.3湿式燃烧气净化技术

      最初，一些发达国家使用湿法烟气净化技术来净化生活垃圾焚烧烟气，其主要利用碱性吸附剂与烟气中的酸性污染物反应来净化酸性气体。目的，常用的净化设备主要包括吸收塔和文丘里洗涤器。石灰脱硫术是目前最常用的技术工具，湿法烟气脱硫技术装置结构简单，维修方便。尽管成本低并且纯化效率高，但是该技术也具有缺点，该技术净化过程产生大量洗涤污水，需要对水体进行进一步处理。另外，技术过程复杂，整套设备占地大，需要操作维护。高昂的成本限制了湿法烟气脱硫技术的推广。湿法烟气净化技术对污染物的净化效率高，可以满足烟气排放标准的要求，其应用范围最广技术最成熟。该纯化技术中常用的主要吸附剂是氢氧化钙或氢氧化钠。

      2.4除尘技术

      除尘技术主要包括静电除尘和布袋除尘。静电除尘器具有使二恶英和呋喃再合成的现象，并且当除去小颗粒重金属，二恶英和呋喃去除时，袋除尘效率高。七十年代，静电除尘器技术被广泛用于废物处理厂，研究和测量表明，袋式除尘器的二恶英排放量低于静电除尘器。特别地，从废物焚化中排出的烟道气主要是酸性气体，其具有高温和高腐蚀性。在优化布袋材料的水分含量之后，布袋的适用性大大提高。因此，在后十年，结合了干式和半干式脱氧技术的袋式除尘器被广泛使用，但是在新项目中，很少使用电除尘器。收集的粉煤灰是一种危险废物，必须在分离后进行处理，不能长期储存，必须进行简单的处理和排放，并在运输前固化并稳定。

      2.5氮氧化物的脱除技术

      废物焚烧烟气的氮氧化物控制技术主要包括低氮氧化物燃烧控制技术，选择性非催化还原技术和选择性催化还原技术。当前的排放标准可以主要依靠低氮氧化物燃烧控制技术来实现。选择性非催化还原技术主要是在没有催化剂的情况下向烟气中注入尿素或其他带有氨和氨基的还原剂，并在一千度左右的温度下还原烟气中的氮氧化物。选择性催化还原是在氧气和非均相催化剂存在下使用还原剂氨基将烟道气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。烟气联合脱硝技术是通过将脱硝技术的还原剂通过氨催化技术注入到炉内和选择性催化还原技术中一起去除氮氧化物的技术。

      3结论

      简而言之，生活垃圾是人类生产和日常活动产生的，但由于环境容量有限，难以忍受废物的无限排放，为了自然环境和社会的稳定发展，有必要向国外学习并改进废物焚烧技术。使之应用真正无害，安全和环保的处理技术，从而真正防止有害气体扩散。