馬 劍

（天津泰達(dá)環(huán)保有限公司，天津 300350）

煙氣凈化技術(shù)經(jīng)歷30多a的發(fā)展過程，已在各行各業(yè)的煙氣污染治理方面得到了廣泛應(yīng)用和推廣。隨著世界各國對(duì)環(huán)境保護(hù)問題的重視，煙氣凈化已成為一項(xiàng)新興的環(huán)保產(chǎn)業(yè)而得到迅速的發(fā)展。目前已投入應(yīng)用的煙氣凈化技術(shù)有10余種，主要通過脫酸、脫硝、吸附、除塵等處理系統(tǒng)來達(dá)到凈化效果，各類煙氣凈化技術(shù)在垃圾、污泥焚燒等二惡英重點(diǎn)排放行業(yè)中均已成功應(yīng)用并趨于成熟，但我國殯葬行業(yè)在環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排方面存在巨大差距，迫切需要加快火化煙氣治理技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，提升行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展競爭力，筆者基于殯葬行業(yè)的自身煙氣排放特點(diǎn)，就目前國內(nèi)外主流煙氣凈化技術(shù)在該行業(yè)的適用性進(jìn)行分析探討，為相關(guān)產(chǎn)品的后續(xù)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化提供初步指導(dǎo)。

1 國內(nèi)殯葬污染物排放量

火葬是將遺體及隨葬品在高溫給氧條件下快速焚化的過程，中國環(huán)境科學(xué)研究院的檢測(cè)結(jié)果顯示[1]，火化煙氣中的有害物質(zhì)多達(dá)10余種，主要包括顆粒物、二氧化硫、氯化氫、重金屬（汞）及二惡英等持久性有機(jī)污染物。而我國現(xiàn)階段火化及消煙除臭設(shè)備還比較落后，絕大多數(shù)火化機(jī)沒有安裝煙氣凈化設(shè)備，直接危害殯儀職工的身體健康及外部環(huán)境。據(jù)民政部統(tǒng)計(jì)資料顯示[2]，2009年全國火化遺體達(dá)到454.2萬具，遺體火化各污染物排放總量見表1。

由測(cè)試統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，火化煙氣中污染物年排放總量高達(dá)數(shù)百噸，且呈逐年快速增加趨勢(shì)。在2007年的《中華人民共和國履行〈關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約〉國家實(shí)施計(jì)劃》中，將遺體火化作為與垃圾焚燒行業(yè)、造紙行業(yè)、鋼鐵行業(yè)、有色金屬再生行業(yè)、化工行業(yè)并列的優(yōu)先開展二惡英減排的六大重點(diǎn)行業(yè)之一。

表1 2009年遺體火化污染物排放總量

2 國內(nèi)殯葬行業(yè)的煙氣排放特征

通過文獻(xiàn)查閱及現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研考察獲知，目前國內(nèi)殯儀館均安裝多臺(tái)火化機(jī)（少則3～6臺(tái)，多則10～15臺(tái)），且運(yùn)行操作相對(duì)獨(dú)立，沒有嚴(yán)格的邏輯順序關(guān)系。同時(shí)，火化煙氣的排放量相對(duì)較低，單臺(tái)火化機(jī)的煙氣量通常僅為3 000～6 000 m3/h。遺體火化機(jī)與廢物焚燒爐的煙氣成分相似且含量的波動(dòng)變化更大，不僅排放煙氣中的顆粒物、SOx、HCl等去除技術(shù)是必要的，而且煙氣中二惡英類和重金屬類物質(zhì)的減排技術(shù)也是重要的，需要采用適宜有效的組合技術(shù)進(jìn)行處理。國內(nèi)外廢物焚燒爐煙氣的凈化系統(tǒng)配置有多種方案，主要體現(xiàn)在脫酸系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)的不同組合，即一般選用酸性氣體吸收、除塵及活性炭吸附的組合方式。此外，火化煙氣中的各類污染物排放量相對(duì)較低，以酸性氣體為例，設(shè)備脫酸效率超過50%即可實(shí)現(xiàn)煙氣達(dá)標(biāo)排放，即根據(jù)環(huán)保部近期出臺(tái)的《火葬場(chǎng)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）》中的污染物排放限值。

綜上可知，針對(duì)每臺(tái)火化機(jī)，適宜采用單獨(dú)的煙氣凈化處理系統(tǒng)?？紤]到現(xiàn)有火葬場(chǎng)的場(chǎng)地及成本問題，每套凈化系統(tǒng)應(yīng)兼具占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊、無二次污染及價(jià)格低廉等特點(diǎn)，而煙氣綜合處理效率適中即可。

3 除塵系統(tǒng)的選擇

對(duì)于焚燒煙氣除塵，現(xiàn)主要以靜電除塵器和袋式除塵器為主。與靜電除塵器相比，袋式除塵器具有以下特點(diǎn)：對(duì)亞微米粒子的捕集性能，袋式除塵器高；袋式除塵器出口的灰塵濃度基本不受入口濃度的影響，但電除塵器受入口濃度的影響較大，入口濃度超過設(shè)計(jì)值，出口濃度不能達(dá)到要求值；灰塵的比電阻對(duì)電除塵器的集塵性能有很大影響，這個(gè)比電阻因灰塵組成的操作溫度而異；在上游設(shè)置半干式、干式洗滌的場(chǎng)合，污染物可在袋式除塵器中的粉塵層內(nèi)進(jìn)行吸收反應(yīng)，而在電除塵器捕集板上的粉塵層內(nèi)不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，因此在除去同等酸性氣體時(shí)，使用電除塵器吸收劑用量會(huì)增加30%左右。

對(duì)于火葬場(chǎng)煙氣，其燃燒時(shí)間短，煙氣成分相對(duì)波動(dòng)較大，二惡英含量高，且灰塵顆粒多集中于微米及亞微米級(jí)別。此外，在300℃左右運(yùn)行時(shí)，在電除塵器內(nèi)有再次合成產(chǎn)生二惡英的可能，而且由于袋式除塵器的高溫耐久性的提高和其集塵性對(duì)控制灰塵中含有的二惡英排放很有效，可知袋式除塵器在火葬場(chǎng)煙氣治理領(lǐng)域的應(yīng)用更具適用性。

4 脫酸系統(tǒng)的選擇

4.1 濕法煙氣脫酸+袋式除塵組合技術(shù)

該系統(tǒng)的典型工藝流程如圖1所示，脫酸部分包括堿液的配制、儲(chǔ)存與輸送設(shè)備、冷卻洗滌塔設(shè)備、洗滌污水的后處理設(shè)備等。在該系統(tǒng)中，大部分煙氣污染物均經(jīng)洗滌后進(jìn)入洗滌漿液，經(jīng)過濾及穩(wěn)定化等一系列污水處理步驟后達(dá)標(biāo)排放。

濕式洗滌法對(duì)酸性氣體的去除效果好（脫酸率可達(dá)98%以上），吸收劑消耗量小。但濕式洗滌法存在流程復(fù)雜、配套設(shè)備較多、需后續(xù)污水處理等問題，導(dǎo)致占地面積大、系統(tǒng)投資費(fèi)用及維護(hù)費(fèi)用高、操作管理繁雜等。處理后的煙氣因溫度降低至露點(diǎn)以下，還需再加熱，以防止煙囪出口形成白煙現(xiàn)象，造成不良景觀。鑒于國內(nèi)面臨的火葬場(chǎng)煙氣治理項(xiàng)目均屬于后期改造項(xiàng)目，對(duì)場(chǎng)地及維護(hù)有特殊要求，因而濕式洗滌法并不適用。

圖1 濕法煙氣凈化組合工藝流程

4.2 半干法煙氣脫酸+袋式除塵組合技術(shù)

該系統(tǒng)的典型工藝流程如圖2所示，其凈化過程是將煙氣從較高溫度降到設(shè)定溫度，并噴入堿性吸收劑使之與煙氣中的酸性氣體反應(yīng)且同時(shí)得到干燥的鹽類產(chǎn)物，再用袋式除塵器加以回收。即將堿性吸收劑與煙氣中的酸性氣體進(jìn)行充分的傳質(zhì)傳熱，不但提高了脫酸效率，同時(shí)也可以使反應(yīng)生成物得到干燥，避免廢水等二次污染產(chǎn)生。

圖2 半干法煙氣凈化組合工藝流程

半干法工藝已較成熟，與濕法噴淋相比，流程簡單、占地小、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、操作方便、無二次污染、不存在結(jié)垢堵塞及腐蝕等問題，僅脫酸效率略低（80%～90%）。此外，該系統(tǒng)對(duì)煙氣負(fù)荷波動(dòng)適應(yīng)性好，吸收劑用量可快速響應(yīng)煙氣中污染物濃度，與袋式除塵器配合使用還可進(jìn)一步提高煙氣處理效果，因而較濕式洗滌法更適用于火葬場(chǎng)煙氣治理項(xiàng)目。

4.3 干法煙氣脫酸+袋式除塵組合技術(shù)

該系統(tǒng)的典型工藝流程如圖3所示，其凈化過程是在煙氣急冷塔頂部噴水使煙氣降溫，同時(shí)在煙氣急冷塔出口煙道上噴入干態(tài)堿性吸收劑與煙氣中的酸性氣體進(jìn)行充分脫酸反應(yīng)，得到干燥的鹽類產(chǎn)物，再用袋式除塵器加以回收。它沒有前2種方法的吸收液制備、儲(chǔ)存及噴淋（霧）過程，因而工藝及設(shè)備流程最為簡單，設(shè)備少，投資及運(yùn)行費(fèi)用非常低廉。

圖3 干法煙氣凈化組合工藝流程

干法工藝較成熟，與前2種方法相比，不僅占地、投資及運(yùn)行費(fèi)用等條件最佳，且兼具半干法無污染、無腐蝕、適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。不足的是，由于干態(tài)堿性吸收劑是依靠煙氣急冷塔內(nèi)噴入的水霧來增濕，故增濕活化效果較差，因而對(duì)酸性氣體的去除效果較差（60%～70%）。對(duì)于火葬場(chǎng)煙氣凈化項(xiàng)目，各類污染物的排放量相對(duì)較低，干法工藝的脫酸效率可以滿足其50%以上的脫酸要求。因此，經(jīng)綜合比較后可知，干法煙氣脫酸+袋式除塵組合技術(shù)在火葬場(chǎng)煙氣凈化項(xiàng)目中最為適用。

5 結(jié)論

1）根據(jù)國內(nèi)火葬場(chǎng)煙氣排放特征，針對(duì)火葬場(chǎng)內(nèi)的每臺(tái)火化機(jī)，適宜采用單獨(dú)的煙氣凈化處理系統(tǒng)，并選用脫酸、除塵加活性炭吸附的組合方式?？紤]到現(xiàn)有火葬場(chǎng)的場(chǎng)地及成本問題，每套凈化系統(tǒng)應(yīng)兼具占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊、無二次污染及價(jià)格低廉等特點(diǎn)，而煙氣綜合處理效果適中即可。

2）對(duì)火葬場(chǎng)煙氣除塵系統(tǒng)的選擇進(jìn)行分析，就同領(lǐng)域內(nèi)主流的靜電除塵器和袋式除塵器而言，袋式除塵器更適用于火葬場(chǎng)煙氣凈化。

3）對(duì)火葬場(chǎng)煙氣脫酸系統(tǒng)的選擇進(jìn)行分析，與濕法煙氣脫酸+袋式除塵組合技術(shù)以及半干法煙氣脫酸+袋式除塵組合技術(shù)相比，干法煙氣脫酸+袋式除塵組合技術(shù)具有流程簡單、設(shè)備少、占地小、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、無二次污染、無腐蝕、適應(yīng)性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，且脫酸效率也完全滿足系統(tǒng)要求，因而最適用于火葬場(chǎng)煙氣凈化。

由以上對(duì)火葬場(chǎng)煙氣凈化技術(shù)的適用性分析，在設(shè)計(jì)煙氣凈化系統(tǒng)時(shí)，需充分考慮其中各種污染物產(chǎn)生量的變化以及物理、化學(xué)性質(zhì)對(duì)凈化效果的影響，通過對(duì)實(shí)際情況分析比較，采用安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、操作方便的煙氣凈化方式。

[1]王瑋，肖成龍，李大濤，等.中國火葬場(chǎng)二惡英類污染物排放及減排技術(shù)研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2006，26（8）：1246-1251.

[2]朱勇.殯葬綠皮書（2010）[M].北京：社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社，2010.