【正文】 焚燒系統(tǒng)示意圖通常固體廢棄物在焚燒爐中燃燒過(guò)程包括：①固體表面的水分蒸發(fā)；②固體內(nèi)部的水分蒸發(fā)；③固體中揮發(fā)性成分的著火燃燒；④固體碳的表面燃燒；⑤完成燃燒（燃燼）。焚燒爐按焚燒室的多少可分為：?jiǎn)问曳贌隣t和多室焚燒爐；按爐型可分為固定爐排爐、機(jī)械爐排爐、流化床爐、回轉(zhuǎn)窯爐和氣體熔融爐。同興垃圾焚燒發(fā)電廠采用機(jī)械爐排爐，大體分為三段：干燥段、燃燒段、燃燼段。圖3機(jī)械爐排爐燃燒的概念圖焚燒尾氣處理燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣,首先進(jìn)入耐腐蝕抗高溫的布袋過(guò)濾器 ,經(jīng)過(guò)空壓機(jī)對(duì)每一個(gè)布袋進(jìn)行反氣流沖洗,將固體顆粒物過(guò)濾在漏斗下側(cè),通過(guò)傳動(dòng)帶進(jìn)人集塵塔,裝車外用。其次,煙氣從麻石洗滌塔底進(jìn)人 ,在洗滌塔中設(shè)置多層格柵 ,每層格柵上面放人大量的耐酸堿塑料小球 ,直徑約 ,在塔內(nèi)用不銹鋼管置多層上噴下淋水嘴,以保證石灰水與煙氣充分接觸和有足夠的反應(yīng)時(shí)間。對(duì)有機(jī)致癌污染物二嗯英的控制,采用控制爐溫 ,縮短煙氣在爐內(nèi)停留時(shí)間,同時(shí)通過(guò)分級(jí)配風(fēng) ,改善爐內(nèi)結(jié)構(gòu)來(lái)減少二嗯英的生成 ,并結(jié)合煙氣洗滌進(jìn)一步減少二嗯英的排放量。焚燒尾氣中所含℃污染物的產(chǎn)生及含量，與廢物的成分、燃燒速率、燃燒爐結(jié)構(gòu)形式、燃燒條件、廢物的進(jìn)料方式等密切相關(guān)。垃圾焚燒產(chǎn)生的主要污染物有以下幾種：不完全燃燒產(chǎn)物（主要有CO、炭黑、烴、烯、酮、醇、有機(jī)酸及其聚合物等）、粉塵、酸性氣體、重金屬污染物、二噁英。同興垃圾焚燒發(fā)電廠的煙氣處理采用噴霧反應(yīng)塔+活性炭噴射+布袋除塵器的半干法煙氣處理裝置，對(duì)粉塵、酸性氣體和重金屬污染物均有很好的處理效果。不完全燃燒產(chǎn)物在涉及良好，操作正常的焚燒爐生產(chǎn)量極低，不考慮對(duì)其進(jìn)行處理。要降低垃圾焚燒中二噁英的產(chǎn)生量，可從以下幾方面入手：① 控制來(lái)源：分類收集，加強(qiáng)資源回收，避免含氯高的物質(zhì)和重金屬含量高的物質(zhì)進(jìn)入焚燒系統(tǒng)。② 減少爐內(nèi)形成：焚燒爐燃燒室內(nèi)應(yīng)保持800℃以上的燃燒溫度；足夠的氣體停留時(shí)間（＞2s）；確保廢氣中具有適當(dāng)?shù)难鹾?。?避免爐外低溫再合成： 以內(nèi)急速冷卻到200℃以下，從而躍過(guò)二噁英易形成的溫度區(qū)。④ 對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生的微量二噁英，采用活性炭吸附法 圖4 尾氣處理流程4 垃圾焚燒二次污染防治垃圾的處理通常采用填埋、堆肥、填海、焚燒等基本處理技術(shù)。垃圾焚燒已有120多年的歷史，由于它具有顯著的穩(wěn)定和無(wú)害效果，符合實(shí)現(xiàn)垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化的處理原則而倍受歡迎，并得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，如上世紀(jì)90年代日本已有75％的生活垃圾采用焚燒處理，瑞士為80％，丹麥為70％，瑞典為55％，法國(guó)和德國(guó)分別為38％、32％。然而，在垃圾焚燒爐中。伴隨焚化煙氣及灰分所排放的金屬塵粒、HCI、PCDD[二惡英(dioxins)]、PCDF[呋喃(furan)]、PAC(多環(huán)芳香族化合物)等有害物質(zhì)，造成了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染，已經(jīng)引起了人們的關(guān)注”。由于垃圾成分復(fù)雜，除生成常規(guī)的S0N0；CO和粉塵等大氣污染物及灰渣等固體廢棄物外，還會(huì)產(chǎn)生其它污染物：當(dāng)垃圾中含有含氯的塑料或其它有機(jī)物、無(wú)機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生氯氣和光氣等有毒氣體；當(dāng)燃燒不充分時(shí)，臺(tái)產(chǎn)生甲烷、苯和氰化氫等物質(zhì)，甚至有惡臭；當(dāng)垃圾含有重金屬時(shí)(如電池、各種添加荊)時(shí)會(huì)大大增加焚燒生成物中的重金屬含量。焚燒過(guò)程及其后產(chǎn)生的有機(jī)誨染物‘特別是二惡英／具有致癌作用。重金屬的污染與防治垃圾焚燒爐中重金屬含量較高。在這些重金屬塵粒中，具有揮發(fā)分的cd、Pb、sb、se、sn主要是被煙塵微粒吸附，以懸浮顆粒排放到大氣中。特別是揮發(fā)性高，毒性強(qiáng)的水銀，大部分是以鹵化物的氧化志向大氣中擴(kuò)散。所以，除去這些高揮發(fā)、擴(kuò)散的有毒物質(zhì)，必須引起充分注意?？刂品贌^(guò)程中重金屬污染主要有兩種方法：(1)讓重金屬留在底灰中，然后將其固化或從底灰中回收；(2)以洗滌或其他方法處理煙氣．減少重金屬的擴(kuò)散。后者需要有煙氣處理設(shè)備和洗滌水處理系統(tǒng)，成本高且有廢液產(chǎn)生。應(yīng)對(duì)垃圾焚燒過(guò)程中重金屬的分布和遷移進(jìn)行研究，使大部分重金屬留在底藏中，以降低重金屬污染，控制成本和提高防治效果。為減輕易揮發(fā)重金屬的污染，適當(dāng)降低燃燒溫度是可取的，當(dāng)然要綜合考慮環(huán)境效益與燃燒效率以達(dá)到整體效果最優(yōu)。另外，作好垃圾分類，盡量減少垃圾中有機(jī)氯和無(wú)機(jī)氯的含量，將對(duì)重金屬污染控制起積極作用。煙氣中的重金屬脫除方法一般有活性炭干噴射法、濕式洗滌法和噴霧干燥法。垃圾焚燒殘留物中重金屬的處理方法有磁選、重液萃選、陶瓷或水泥固定，添加穩(wěn)定劑(如磷酸鹽)。垃圾焚燒重金屬污染控制方面有許多機(jī)理性研究工作亟待完成。HCI的污染與防治常溫下HCl為無(wú)色氣體，極易溶于水而形成鹽酸。HCI對(duì)人體危害很嚴(yán)重，能腐蝕皮膚和粘膜，致使聲音嘶啞，鼻牯膜潰瘍，眼角膜混濁，咳嗽直至咯血，嚴(yán)重者出現(xiàn)肺水腫以至死亡。對(duì)于植物，HCl會(huì)導(dǎo)致葉子褪色進(jìn)而壞死。HCI還會(huì)危害垃圾焚燒設(shè)備，造成爐膛受熱面的高溫腐蝕損毀和尾部受熱面的低溫腐蝕。研究發(fā)現(xiàn)，在850—1050℃的爐溫范圍內(nèi)，向爐內(nèi)噴人磨碎的氫氧化鈣、氫氧化鎂、醋酸鈣、醋酸鎂、醋酸鎂鈣、甲酸鈣、丙酸鈣和苯甲酸鈣等吸收劑時(shí)，可以減少HCI的生成量。在煙氣處理裝置中，可以采用干式系統(tǒng)、半干式系統(tǒng)及濕式系統(tǒng)處理裝置。(1)十式系統(tǒng)。氧氣和吸收劑在吸收塔內(nèi)反應(yīng)脫除HCl。吸收劑采用石灰乳，也可用堿液或氨水等。Ca(on)：吸收劑在反應(yīng)塔內(nèi)脫除HCI的反應(yīng)為：Ca(OH)2+2HCI—CaCl2+2H20 (1)(2)半干式系統(tǒng)。石灰漿在噴霧吸收反應(yīng)塔內(nèi)被霧化，霧滴與熱煙氣相接觸．經(jīng)過(guò)復(fù)雜的傳質(zhì)傳熱反應(yīng)過(guò)程．HCI被脫除。其脫除率較干式系統(tǒng)高．但成本也相應(yīng)上升。(3)濕式系統(tǒng)。煙氣先經(jīng)過(guò)噴霧干燥塔初洗，通過(guò)除塵囂后，再進(jìn)入濕法洗滌吸收塔洗椽，脫除HCI的反應(yīng)式同(1)。該系統(tǒng)HC|的脫除率最高，但成本也最高。有機(jī)氯的污染與防治垃圾焚燒產(chǎn)生的有機(jī)氯污染主要有二惡英(PCDD／Fs)、多環(huán)芳烴(PAC)等。據(jù)報(bào)道，二惡英是目前發(fā)現(xiàn)的無(wú)意識(shí)合成的副產(chǎn)品中毒性最強(qiáng)的化臺(tái)物．它的毒性相當(dāng)于氰化鉀(KCN)的1000倍以上。同時(shí)，它還是一種對(duì)人體十分有害的物質(zhì)，即便在很微量盼隋況下，長(zhǎng)期攝取時(shí)便可引起癌癥等頑癥，國(guó)際癌癥研究中心正將它列為人類一級(jí)致癌物=據(jù)有關(guān)報(bào)道，只要1盎司(28．35克)二惡英，就能將1(30萬(wàn)人置于死地。目前各國(guó)常用的污染肪治措施主要是：源頭治理、降低污染。針對(duì)二惡英的來(lái)源．控制產(chǎn)生渠道，是世界各國(guó)普遍采用的防治措施。即：嚴(yán)格控制氯酚類殺蟲(chóng)劑、消毒劑的生產(chǎn)、使用；全面禁止垃圾、農(nóng)作物秸桿的無(wú)序焚燒；生活垃圾焚燒爐要嚴(yán)格控制焚燒溫度不低于850c，煙氣停留時(shí)間不小于2分鐘，氧濃度不低于6％：對(duì)工業(yè)三廢及紙漿漂白液進(jìn)行凈化處理；加強(qiáng)汽車尾氣凈化等。 垃圾焚燒廠煙氣處理廢氣污染物來(lái)源( l ) 由于垃圾中的有機(jī)物很容易腐爛 ,因此在垃圾預(yù)處理 、貯存過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生臭味，垃圾進(jìn)料 、裝卸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生塵埃 。( 2 ) 通過(guò)燃燒床的助燃空氣會(huì)引起大量灰、塵埃和碳粒，并將它們帶入煙氣中。( 3 ) 局部缺 氧或火苗熄滅及停留時(shí)間不夠，因垃圾熱分解產(chǎn)生的干餾物質(zhì)不能完全燃燒而形成的煙氣 ,這種煙氣中可能含有一氧化碳、揮發(fā)性有機(jī)物 、焦油、炭粒和二晤喚。產(chǎn)生上述情況的主要原因有：塊狀垃圾太多或垃圾熱值很低；運(yùn)行溫度太低；第二級(jí)空氣的攪動(dòng)不合適而造成火焰熄滅；焚燒爐嚴(yán)重超 負(fù)荷( 4 ) 垃圾可能含有氯 、硫 、氮和 其它產(chǎn)生有毒或腐蝕性 氣體元素的化合物以 及 含有氯 氟 硫和氮等元素的可燃垃圾 化合物在燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙 氣中含有 H C I、H F 、S O x和 N O 、等污染物。( 5 ) 空氣中氧和氮 在火焰溫度下可形成 N o 、 ,但 N o 有分解反應(yīng)的趨勢(shì) ,生成無(wú)毒的 N :和 。: ,因此 只有少量 N O 產(chǎn)生。( 6 ) 某些金屬和鹽類物質(zhì)在火焰中會(huì)蒸發(fā),遇到煙道的較冷部分就冷凝成 一種亞微米顆粒的懸浮物。這些金屬和鹽類蒸發(fā)量的多少取決于運(yùn)行溫度、氧化或還原條件以及垃圾 中所含鹽類等因素，目前還沒(méi)有這方面的系統(tǒng)數(shù)據(jù) 。廢氣污染物防治方法廢氣污染物防治方法一般可分為焚燒前處理、焚燒過(guò)程處理和焚燒后處理 3種 。( 1 ) 焚燒前處理用鼓風(fēng)機(jī)將垃圾貯存庫(kù)的空氣吸入焚燒爐作為助燃空氣,使貯存庫(kù)內(nèi)保持負(fù)壓 ,避免垃圾腐爛引起的臭味同外擴(kuò)散。采用篩分 、分揀和 破碎等預(yù)處理方法將垃圾中的鐵、銅 、侶等金屬或大塊物質(zhì)剔出,加以回收利用 。經(jīng)篩網(wǎng)篩去垃圾中的大部分細(xì)土和砂粒 。盡可能將垃圾破碎均勻。這樣可提高垃圾的燃燒效果 ,以減少煙氣中塵粒的含量 。在篩分、破碎 、揀等垃圾預(yù)處理設(shè)備處設(shè)置密 閉或半密閉罩,采用負(fù)壓吸風(fēng)方法將廢氣抽入排氣筒,向空中稀釋排放。(2 ) 焚燒過(guò)程處理控制垃圾進(jìn)料率 ,盡量使焚燒爐的負(fù)荷 、爐蓖上的垃圾層均勻。在 9 8 3 ℃下 焚燒 ,碳可以認(rèn)為完全氧化成CO；如果低于比溫度 ,則部分形成有毒氣 體 C O ,若焚燒爐爐膛溫度低于750 C ,則不能將有惡臭氣味的氨和有機(jī)質(zhì)廢氣有效分解除臭,同時(shí)垃圾在 低溫燃燒時(shí)容易生成有致癌 、致畸形危險(xiǎn)的口惡?jiǎn)?。高?00 C ,開(kāi)始從生成轉(zhuǎn)向分解。因此可采取控制爐睦溫度和停留時(shí)問(wèn)的方法使垃圾中的揮發(fā)物完全燃燒 ,并控制二晤喚的產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)表明 ,在爐瞳溫度1000C狀態(tài)下至少停留5秒,950C 狀態(tài)下至少停留2 秒 ,而且燃燒滬瞳出 口 氧濃度的最小值保持6 %時(shí) ,二嗯瑛會(huì)完全消失。( 3 )焚燒后處理由于垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣中的酸性氣體的性質(zhì)、脫除方法與燃煤煙氣50；類似 ,因此在考慮焚燒煙氣中酸性 氣體處理方法時(shí),可借鑒燃煤煙氣脫硫技術(shù)。家大多在脫酸性氣體裝置前安裝高效布袋或靜電除塵器 ,以減少煙塵對(duì)酸性氣體脫除效果的影響。國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)力量比較薄弱 ,一般采用除塵和脫酸性氣體在同一裝置中進(jìn)行的簡(jiǎn)易方法此技術(shù)尚未完全成熟還在進(jìn)一步探索實(shí)踐中。由于垃圾焚燒爐出爐煙氣溫度高 。未凈化煙氣含塵量 (標(biāo)態(tài)下)一般為 2 ~ ! 5 s / m，且塵粒粒徑較小；焚燒廠一次性投資較大，其煙氣治理設(shè)施的投資相對(duì)全廠總投資來(lái)說(shuō)較低。因此，筆者認(rèn)為垃圾焚燒廠煙氣治理技術(shù)宜借鑒國(guó)外的兩段處理法，即濕式洗 滌器加高效布袋或靜電除塵器，以確保煙氣達(dá)標(biāo)排放。由于焚燒前和焚燒過(guò)程的煙氣處理均不能對(duì)煙氣達(dá)到徹底處理 ,因此垃圾焚燒的煙氣處理方法應(yīng)在兼顧焚燒前和焚燒過(guò)程處理的同時(shí)，著重考慮焚燒后處理 。排放廢氣監(jiān)測(cè)結(jié)果根據(jù)國(guó)家監(jiān)測(cè)鍋爐排放標(biāo)準(zhǔn)分析方法，在廢氣處理設(shè)備的前后，視排放煙氣通道的大小進(jìn)行布點(diǎn)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)設(shè)備為嘮山應(yīng)用3012H自動(dòng)煙塵（氣）測(cè)試儀、大氣采樣器KB6E等儀器。對(duì)采集的樣品依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行分析，其監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、方法、標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)果見(jiàn)表5。表5 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、方法、標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)果 垃圾焚燒廠滲濾液處理系統(tǒng)垃圾滲濾液的處理技術(shù)垃圾滲濾液是一種黑臭、成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水，COD、NH3N濃度特別高，難生化物質(zhì)含量多，有毒性，水質(zhì)水量變化大，是目前公認(rèn)難處理的廢水。生物處理法生物處理包括好氧處理、厭氧處理及兩者的結(jié)合。當(dāng)垃圾滲濾液的BOD5／COD0．3時(shí)，滲濾液的可生化性較好，可以采用生物處理法，包括好氧處理、厭氧處理及好氧一厭氧結(jié)合的方法。好氧處理法好氧處理法不僅可以有效降低BOD5，COD 和氨氮含量，還可以除去Fe，Mn等金屬。其方法主要包括活性污泥法、曝氣穩(wěn)定塘、生物膜法、生物濾池和生物流化床等工藝。國(guó)內(nèi)外活性污泥法污水處理廠的運(yùn)行結(jié)果表明，通過(guò)提高污泥濃度來(lái)降低污泥有機(jī)負(fù)荷，活性污泥法獲得了令人滿意的垃圾滲濾液處理效果。希臘的Loukiou M X 等_6j研究了以粉末活性炭為載體的流化床處理高濃度滲濾液的效果， 進(jìn)水水質(zhì)為：pH=7．5， COD=5000 mg／L， BOD5=1000mg／L，N 一N=1800 mg／L，結(jié)果表明：COD，BOD5，NH 一N以及色度的平均去除率為81％，90％，85％和80％。由于滲濾液成分復(fù)雜，陳舊的滲濾液氨氮濃度很高，可生化性較差，還需要結(jié)合其他的方法進(jìn)行處理。厭氧處理法厭氧處理法具有能耗少、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、污泥產(chǎn)率低和可提高污水可生化性等優(yōu)點(diǎn)，適合于處理有機(jī)物濃度高、可生化性差的垃圾滲濾液。用于垃圾滲濾液處理的厭氧法有：厭氧生物濾池、厭氧接觸池、上流式厭氧污泥床及厭氧塘等。徐竺等[7]用上流式厭氧過(guò)濾器對(duì)垃圾滲濾液的研究結(jié)果表明：上流式厭氧過(guò)濾器處理垃圾滲濾液的效果良好，在中溫(35～400C)消化時(shí)，高濃度 (3000～8000mg／L)進(jìn)水COD的去除率達(dá)95％左右，常溫消化COD去除率可達(dá)90％左右。好氧一厭氧結(jié)合處理法對(duì)于高濃度的垃圾滲濾液?jiǎn)为?dú)厭氧處理很難達(dá)標(biāo)排放，需要進(jìn)一步進(jìn)行好氧處理，即厭氧一好氧結(jié)合處理工藝，效率較高且經(jīng)濟(jì)合理。李平等[8]采用厭氧一好氧生物流化床藕合工藝處理垃圾滲濾液， 當(dāng)進(jìn)水COD， NH 一N分別為5000mg／L， 280mg／L時(shí)，系統(tǒng)的出水COD，NH 一N達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。李征采用UASB一好氧膜生物炭反應(yīng)器聯(lián)合處理工藝對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行處理，在進(jìn)水COD為500—3000 mg／L，BOD5 為 300～1900mg／L， 氨 氮 為 146．57—1071．5mg／L，水力停留時(shí)問(wèn)為19～30h的條件下， 出水COD降為146～880mg／L，BOD5為7． 8～14．2mg／L，氮氮為55～620mg／L。對(duì)于老齡滲濾液，必須采用以物化為主的深度處理技術(shù)。常見(jiàn)的物理化學(xué)方法包括光催化氧化、Fenton法、吸附法、化學(xué)沉淀法、膜過(guò)濾等。與生物法相比，物化法受水質(zhì)、水量影響小，出水水質(zhì)穩(wěn)定，尤其對(duì)BOD／COD較低而難以生物處理的垃圾滲濾液有較好的處理效果。由于物化法處理費(fèi)用較高，一般用于滲濾液預(yù)處理或深度處理。光氧化和光催化氧化光氧化和光催化氧化是一種剛剛興起的新型現(xiàn)代水處理技術(shù)，具有工藝簡(jiǎn)單、能耗低、易操作、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，尤其對(duì)一些特殊的污染物比其他氧化法更具優(yōu)勢(shì)，但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)光催化降解有機(jī)物的研究還處十理論探索階段。TiO：作為納米半導(dǎo)體材料之一在含毒及難生物降解廢水光催化氧化處