吳純
湖北謀創(chuàng)環(huán)境技術咨詢有限公司 湖北 武漢 430062
隨著經濟等方面的不斷發(fā)展,在社會各界人士生活水平得以全面提升的基礎上,對環(huán)境質量也形成了極高的關注。在之前生活垃圾傳統(tǒng)焚燒處理當中,過程中形成的大量煙氣,不符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求?;诂F(xiàn)代化發(fā)展基礎上,在正式生活垃圾焚燒以前,都需要行業(yè)人士實施妥善的煙氣凈化處理,達到標準后予以排放。
(1)脫硝處理。生活垃圾焚燒煙氣中的脫硝處理主要有選擇性非催化還原技術(SNCR)和選擇性催化還原技術(SCR)。選擇性非催化還原技術(SNCR)起源于20世紀70年代中期日本一些燃油、燃氣電廠。SNCR是在850--1150℃溫度區(qū)域內均勻噴入氨或者尿素等氨基還原劑,還原劑分解成NH3和NH2,并與煙氣中的NOx反應生成N2和H2O。SNCR的NOx脫除效率在30%~50%,且爐內溫度影響NOx脫除效率。當溫度高于1100℃時,氨氣發(fā)生熱分解,NOx的脫除效率降低;當溫度低于800℃時,NH3的反應速率下降,還原不充分,NOx脫除效率下降,同時氨氣的逸出量也會增加。選擇性催化還原技術(SCR)是指在催化劑的作用下,在315~400℃較低的溫度范圍內利用氨或者尿素等氨基還原劑,與煙氣中的NOx反應并生成N2和H2O。與SNCR相比,SCR的NOx脫除效率高,可以達到70%~90%,且整個過程二次污染少。但配套設施復雜,需要催化劑、催化塔等設施,前期投入大,催化劑失效后需要更換,運行維護成本相對SNCR高。
(2)脫酸處理。濕法脫酸脫除效率高,但系統(tǒng)復雜,運行和維護費用高[1]。干法脫酸是將石灰粉直接噴射到煙道中,與煙道中的酸性氣體發(fā)生反應生成固態(tài)產物,達到脫酸的目的。干法脫酸不產生廢水,不需配置廢水處理裝置,操作簡單、設備成本低、運行維護費用也低。但存在石灰粉消耗量大,后期飛灰處理成本增加,脫除效率低等問題。半干法通過控制噴水量來調節(jié)控制反應溫度,使反應溫度不至于過高或過低。半干法脫酸效率在90%~99%,但對操作水平要求高,需要嚴格控制停留時間和反應塔進出口的溫度差。
(3)半干法煙氣凈化技術。所謂的半干法煙氣凈化技術來講,主要就是處于濕法與干法之間的,經過較長時間的應用,該項技術工藝體現(xiàn)出了極高的凈化效率,行業(yè)人士通過此種工藝之后,能夠保證排出的煙氣沒有廢水的存在,相對比干法的煙氣凈化處理工藝來講,此時不需要行業(yè)人士再次實施處理。隨著時代的進步發(fā)展,我國各個地區(qū)都已經對該種工藝有了極高的關注,但是相對而言,其中實際操作過程中也有著明確的標準,最為關鍵的是,整個過程需要較長的周期,促使人員能夠全面掌握該項技術處理流程以后,才能夠充分發(fā)揮出該項技術的應用價值。除此之外,要想能夠促使過程中不留下水分,促使其能夠借助固態(tài)方式加以排出,那么就需要人員妥善的把控煙氣的停留周期。除此之外,從凈化塔進出口裝置下予以分析,如果其存在較大的溫度差,那么一定程度上也會對煙氣凈化處理結果產生極大的威脅,在此過程中,像吸收劑顆粒的大小等,或多或少都對最終的煙氣處理結果有著直接的作用。從中可以看出,要想能夠切實凸顯出該種處理手段的應用價值,身為相關工作人員,就必須對自身的操作水平提出更高的標準,嚴格按照行業(yè)要求開展正式的處理工作。
SNCR利用爐內高溫驅動還原反應,無須消耗額外能量,無須催化劑和催化塔,設備簡單,停爐安裝期短,初期投資低,費用約為SCR的1/3。SCR的NOx脫除效率比SNCR高,但存在配套設施復雜,資金投入大,催化劑更換運行維護成本高的問題。濕法、半干法、干法三種脫酸處理技術對氯化氫的去除效率分別是99%、90%、80%,對SO2的去除效率分別為95%、80%~90%、75%,吸收劑消耗過量系數(shù)分別是1、2、3??梢钥闯鯷2],濕法脫酸的脫酸效率最高,但是濕法脫酸會產生大量廢水,存在廢水處理問題以及投資、運行維護費高的問題。干法脫酸與半干法脫酸投資接近,但對酸性氣體的去除效果較差。半干法脫酸由于利用了煙氣余熱,使得最終反應生成物得以干燥,生成物易處理,而且初期投資少、設備簡單、占地面積小、水耗少、可靠性高,同時通過控制噴水量來調節(jié)控反應溫度這一特性增加了對負荷波動的適應性。濕法脫酸可作為半干法和干法脫酸之后的煙氣深度凈化措施。靜電除塵和袋式除塵工作原理不同,導致其除塵效率也不同。袋式除塵器污染物控制可降到10mg/m3以下而且對微小粒狀物的捕集效果好,對重金屬、二噁英、呋喃等也有較高的脫除效率。使用袋式除塵,當排放標準較高時,可再增加活性炭吸附裝置對重金屬和二噁英進行吸附,而不需要對整個系統(tǒng)進行較大改動。但袋式除塵的過濾帶需定期更換,運維維護費高于靜電除塵[3]。
簡而言之,與填埋相比,對生活垃圾進行焚燒處理不僅能實現(xiàn)減量化、資源化、無害化,還能把垃圾對環(huán)境的影響降到最小,但垃圾焚燒過程中產生煙氣,煙氣中的有害物質對周圍環(huán)境和身體健康造成威脅,因此需要將煙氣凈化處理達標后排放。本文分析了生活垃圾焚燒發(fā)電煙氣中污染物的主要構成,對比了歐盟和我國有關生活垃圾焚燒發(fā)電煙氣污染物的排放限值,并介紹了脫硝處理,脫酸處理,顆粒物、重金屬及二噁英的去除等煙氣凈化處理技術,為生活垃圾焚燒發(fā)電煙氣凈化技術的選擇提供參考。