在我国新的社会经济形势下,国内部分城市中已经建设了一定数量的垃圾焚烧发电站,不但有效解决了城市生活垃圾的处理问题,而且创造了可观的经济效益。但是我们也要认识到,我国的垃圾焚烧发电中仍然存在严重的环境污染问题,如果不能对相关污染问题进行有效的监管,将严重阻碍我国垃圾焚烧发电产业的长期发展。因此,在我国加快垃圾焚烧发电站建设步伐的基础上,要加强对于环境污染问题的深入研究,积极改进和完善相关技术措施,优化垃圾焚烧发电厂的设计,从而促进产业的和谐、稳定发展。
1、垃圾焚烧发电技术的特点
当前,在我国的垃圾处理中,生活垃圾所占的比例最大,国内每年堆积的生活垃圾总量约为1.4亿吨。在国内传统的垃圾处理中,普遍采取填埋的方法,但是这种方法的缺陷和弊端较多。在新的社会形势下,我国政府、环保和能源部门提出了垃圾处理的新原则,即减量化、无害化、利用化和安定化,其根本目的是在避免垃圾形成二次污染的前提下,加强垃圾的回收和再利用。目前,垃圾焚烧发电是国内外常见的垃圾再利用技术之一,实现了垃圾的无害化处理,减少了垃圾对于生态环境的污染,而且有效提升了区域的资源供应能力。目前,在国内各省市、地区相继建设了一些具有较大规模的垃圾焚烧发电站,成为区域环境治理和能源供应的新途径之一。
2、垃圾焚烧的条件和方式
从燃料角度来说,燃烧热值达一定值时,才能从设备、能量的投入中获得收益。当垃圾发热值>5000kj/kg时燃烧稳定,燃烧效果较好;而发热值≤3344kj/kg时,燃烧不稳定,此时需投燃油助燃。垃圾中含水量较大,需要在焚烧前进行干燥处理,一些垃圾处理过程产生有害的剧毒物质,需进行分类,这些预处理和分类会加大设备和运行的投入。垃圾焚烧技术主要有三大类:层状燃烧技术,主要是炉排炉燃烧;旋转燃烧技术,主要是回转窑燃烧;流化床燃烧技术,主要是循环流化床燃烧。
垃圾焚烧技术选取是否合理,是决定一个项目成败的关键。目前国内主要使用的是机械炉排炉燃烧技术,而机械炉排炉的关键设备是焚烧炉排,各种炉排炉的最大区别也在于炉排的结构型式和运动方式,国内几种应用较广的型式有:逆推式炉排炉、顺推式炉排炉及往复翻动式炉排炉等。设计中必须要结合项目规模、投资能力和环保要求等综合考虑,选用合适的垃圾焚烧技术。
3、垃圾焚烧发电中常见污染问题及对策
在垃圾焚烧发电中,实现了各类垃圾的“三化”处理,但是在垃圾燃烧过程中有可能向外界排放各种有毒、有害气体或灰尘,从而造成了二次污染的问题。据我国环保部门统计:在垃圾焚烧发电过程中,二噁英是排放量较大的毒性有机化合物之一,其主要分布于垃圾焚烧炉产生的飞灰中。一般情况下,二恶英主要来源于各种原生垃圾中,或者燃烧过程中产生的烟气。
同时,重金属也是垃圾焚烧发电中常见的污染物,主要有铅、铜、汞、铬、镉等,在焚烧过程结束后,重金属污染物主要分布干飞灰、烟气与底渣中。
垃圾堆放和处理会产生大量成分复杂、危害较大的渗滤液,其COD>8000mg/L,BOD>5000mg/L,会污染地表水和地下水,必须进行无害化处理。采用垃圾渗滤液回喷燃烧装置将其送入炉中燃烧是焚烧垃圾发电站的一种做法。目前对垃圾渗滤液尚无成熟的处理工艺,各研究和科研机构的研究方向主要集中在电解、催化湿式氧化、膜生物反应器等。
4、垃圾焚烧发电设计难点及对策
4.1选址
根据生活垃圾焚烧发电厂的环境影响特点,厂址的选择必须考虑对城市经济发展、城镇规划的影响,对生态环境、环境敏感区域的保护等。同时,根据《生活垃圾焚烧处理工程建设标准》(建标142-2010)、《生活垃圾焚烧污染控制》(GB18485-2014)等标准、规范的相关技术要求。