當前世界中各國的生活垃圾產(chǎn)量以每年100億噸的增長速度不斷增加。這些生活垃圾中包含塑料等有機工業(yè)制品，海量垃圾造成的環(huán)境污染是目前威脅生態(tài)平衡和人類健康的主要因素。對這些生活垃圾進行及時處理，消除生活垃圾對生態(tài)環(huán)境的威脅，完成能量的回收利用，是當前世界各國面臨的主要問題。
中國每年的生活垃圾產(chǎn)量在1億噸左右。其中，生活垃圾無害處理率僅為百分之三，國內(nèi)每年生活垃圾的儲存量已經(jīng)高達60億噸，生活垃圾占用了5萬公頃，造成了70億元的經(jīng)濟損失，對環(huán)境造成了不可估量的破壞。因此對國內(nèi)的生活垃圾進行資源化、減量化、無害化的處理是必要的。現(xiàn)在國內(nèi)生活垃圾中包含大量的動植物殘體、布、竹木、紙、橡膠、塑料和皮革等有機成分，生活垃圾的熱值較高。國外一些國家的生活垃圾熱值是燃煤的二分之一，隨著科技的進步，中國生活垃圾中存在的可燃成分明顯增加，熱值不斷提高，已經(jīng)具備生活垃圾資源化的條件。
生化處理和熱力處理是城市生活垃圾的主要處理方法。其中生化處理法存在沼氣爆炸、周期長、氣味污染、占地大和處理量較小的問題，生化處理法的利用率較低。熱力處理法包括垃圾衍生物燃料法、焚燒法、熱解法和氣化法，其中焚燒法被廣泛的應(yīng)用在生活垃圾處理中。因此需要對城市生活垃圾焚燒煙氣污染物的減排技術(shù)進行分析。
1 煙氣凈化技術(shù)
焚燒城市生活垃圾的過程中會產(chǎn)生含有大量二噁英、煙塵、重金屬、酸性氣體等污染物，對環(huán)境造成污染。
城市生活垃圾焚燒煙氣處理技術(shù)較多，一般通過活性炭吸附系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)和煙氣脫酸工藝系統(tǒng)構(gòu)成。城市生活垃圾焚燒煙氣凈化技術(shù)的核心是酸性氣體脫除技術(shù)。根據(jù)城市生活垃圾脫酸過程中的干濕形態(tài)，可將酸性氣體脫除分為干法、半干法和濕法三種不同的凈化工藝。半干法酸性氣體脫除的凈化工藝具有凈化效率高、不生成廢水、投資低、流程簡單和運行費用低的特點。目前國內(nèi)半干法城市垃圾焚燒煙氣凈化工藝主要有多組分有毒煙氣治理技術(shù)、循環(huán)懸浮煙氣凈化技術(shù)和噴霧干燥法煙氣凈化技術(shù)，三種不同工藝的流程圖見圖1。
2 不同種類煙氣污染物的控制
2.1 酸性氣體凈化
氯化氫、氫氟酸、氮氧化物、硫氧化物酸性氣體是通過城市垃圾焚燒產(chǎn)生的。干法、半干法、濕法是城市生活垃圾焚燒產(chǎn)生的酸性氣體凈化方法 。
2.1.1 濕法
濕法通過堿性吸附劑對城市生活垃圾焚燒產(chǎn)生的酸性氣態(tài)污染物進行高效凈化，已被廣泛的應(yīng)用在國外的發(fā)達國家中。濕法煙氣凈化法可以通過一段或兩段完成城市生活垃圾焚燒煙氣的凈化。濕式石灰法脫硫技術(shù)的裝置性能高、設(shè)備簡單、造價低，缺點是運行費用高、占地面積大、工藝流程復(fù)雜，需要對煙氣液態(tài)反應(yīng)的成生物進行處理。
2.1.2 干法
采用干法對城市生活垃圾焚燒煙氣中的酸性氣體進行凈化，效率較低。增加城市生活垃圾焚燒煙氣中固態(tài)吸收劑的停留時間，可以增強對酸性氣態(tài)污染物排放的控制，增大吸收劑的吸收面積。以氫氧化鈣粉末為主的吸收劑被廣泛應(yīng)用在干法生活垃圾焚燒煙氣凈化中。管道噴射和高效除塵器是干法生 垃圾焚燒煙氣凈化工 的 一般組合形式 。
生活垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣進入設(shè)有活性炭和消石灰噴入口的除塵器煙道中，在煙道中噴入活性炭粉末和氫氧化鈣粉末。在煙道中噴入氫氧化鈣粉末可以去除焚燒 城市生活垃圾產(chǎn)生的氯化氫、氫氟酸 、氮氧化物、硫氧化物等酸性氣體，使煙氣中酸性氣體濃度達到國家排放標準。在煙道中噴入活性碳粉末可以去除城市生活垃圾焚燒煙氣中的二噁英和重金屬。干法生活垃圾焚燒煙氣凈化工藝的優(yōu)點是不需要對凈化物進行二次處理，可以直接進行處理。其缺點是去除污染物的效率較低，吸收劑在凈化過程中的消耗量較大。
2.1.3 半干法
半干法生活垃圾焚燒煙氣凈化工藝結(jié)合了干法工藝和濕法工藝，不需要進行二次處理，對城市生活垃圾焚燒煙氣中酸性氣體的凈化效率高。半干法工藝要求的操作水平比較高，需要不斷的積累實踐，達到良好的凈化效果?；瘜W(xué)反應(yīng)完全吸收的前提是生活垃圾焚燒煙氣的長時間停留，蒸發(fā)城市生活垃圾焚燒生成物中的水分，以固體的形式去除，所以在半干法生活垃圾焚燒煙氣凈化反應(yīng)塔設(shè)計中，較為重要的參數(shù)是煙氣在煙道停留的時間。酸性氣體和反應(yīng)產(chǎn)物形態(tài)的去除效率受凈化反應(yīng)塔進口和出口之間溫度差的影響。除溫差和停留時間這兩個因素外，噴霧效果、吸收劑的粒度對整個城市生活垃圾焚燒煙氣污染物凈化工藝的影響較大。
半干法生活垃圾焚燒煙氣處理技術(shù)與干法煙氣處理技術(shù)、濕法煙氣處理技術(shù)相比，利用城市生活垃圾焚燒煙氣余熱蒸發(fā)漿液中的水分，反應(yīng)產(chǎn)物以固體的形式排出。
2.2 顆粒污染物凈化
采用袋式除塵器和靜電除塵器對城市生活垃圾焚燒煙氣中的顆粒污染物進行治理。袋式除塵器和靜電除塵器之間的區(qū)別為：
(1) 采用布袋除塵器對城市生活垃圾焚燒煙氣中的顆粒污染物進行凈化，可以滿足環(huán)境保護的要求。布袋除塵器的使用壽命較長，通常情況下為2年到6 年，被廣泛的應(yīng)用在國外發(fā)達國家城市生活垃圾焚燒煙氣中的顆粒污染物凈化中。
(2) 布袋除塵器設(shè)備的占地面積較小，除塵效率高。
(3 ) 布袋除塵器對城市生活垃圾焚燒煙氣中的顆粒污染物進行凈化，凈化時不受負荷、電阻的影響。
(4) 可以采用自動化監(jiān)控對布袋除塵器運行過程中產(chǎn)生的異常和診斷現(xiàn)象進行管理，實現(xiàn)不停機的對布袋除塵器進行修建，提高了布袋除塵器的除塵效率。
(5) 在相同處理效率下，靜電除塵器的運行費用和投資費用要高于布袋除塵器的運行費用和投資費用。
(6) 焚燒城市生活垃圾時，焚燒煙氣出口處的溫度較高，以水冷輻射和爐膛輻射的方式對高溫煙氣進行傳熱，通過空氣預(yù)熱器、省煤器、高溫過熱器和低溫過熱器完成高溫煙氣的對流換熱，將城市生活垃圾焚燒產(chǎn)生的高溫煙氣降溫至1 5 0攝氏度并傳送到布袋除塵器中，提高濾袋的使用壽命。
(7) 采用布袋除塵器對城市生活垃圾焚燒煙氣中顆粒污染物進行凈化的除塵效果最佳。因為電除塵器中的金屬構(gòu)件受煙氣中氯酸和次氯酸的腐蝕，布袋除塵器中布袋材料為尼龍，尼龍的抗腐蝕性能好。
因為城市生活垃圾焚燒煙氣中存在二噁英、重金屬等有害有毒的物質(zhì)，導(dǎo)致焚燒城市生活垃圾產(chǎn)生的煙氣污染物較為復(fù)雜。布袋除塵器的經(jīng)濟合理，技術(shù)成熟且除塵率高達99. 8 % ，被廣泛應(yīng)用在城市生活垃圾焚燒煙氣中顆粒污染物凈化過程中。
2.3 去除重金屬
城市生活垃圾焚燒煙氣中重金屬的濃度受生活垃圾的性質(zhì)、煙氣污染的控制方式、焚燒爐的操作以及重金屬存在形式的影響。吸附態(tài)形式和氣態(tài)形式是城市生活垃圾焚燒煙氣中重金屬元素的主要存在形式。在城市生活垃圾焚燒煙氣處理系統(tǒng)的降溫過程中氣化溫度較高的化合物和重金屬凝固成粒狀的物質(zhì)被去除;對于無法凝固的、氣化溫度較低的重金屬元素，通過飛灰表面催化將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐啄?、高溫度的氯化物或金屬氧化物，采用除塵設(shè)備去除;仍以氣態(tài)形式存在于煙氣中的金屬物質(zhì)，通過活性炭粉末或飛灰去除。
2.4 二噁英的控制
在標準狀態(tài)下二曝英為固態(tài)，極難與水相溶，是一種有毒物質(zhì)。城市生活垃圾焚燒后會產(chǎn)生少量的二曝英。二噁英的沸點高、氣化壓力低。在溫度為1 6 0?1 8 0攝氏度布袋除塵器周圍的煙氣中，二噁英以細小顆粒的形態(tài)存在。二曝英會在城市生活垃圾焚燒煙氣穿過布袋除塵器的同時進行過濾，并積聚在粉層上，在布袋除塵器中加入對二噁英起吸附作用的活性炭，采用布袋除塵器對活性炭進行過濾，去除城市生活垃圾焚燒煙氣中的二噁英。
3 結(jié)語
中國屬于人口大國和能耗大國，因人口較多，產(chǎn)生的城市生活垃圾數(shù)量巨大，所以需要對城市生活垃圾能源化技術(shù)進行研究。利用城市生活垃圾焚燒進行發(fā)電，產(chǎn)生的大量煙氣對中國環(huán)境造成嚴重污染，有效凈化煙氣中的污染物是中國目前面臨的主要問題。根據(jù)不同城市的情況，選擇適當?shù)某鞘猩罾贌裏煔鈨艋夹g(shù)，對城市生活垃圾焚燒時產(chǎn)生的煙氣污染物進行凈化，完成城市生活垃圾焚燒煙氣污染物的減排，提高城市的環(huán)境質(zhì)量。
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