垃圾焚烧处理发电项目设计方案

1 垃圾焚烧处理发电项目设计方案 一、 工程概述 1 项目介绍 重庆同兴垃圾焚烧发电厂背靠青青的歌乐山麓，厂区是景色宜人的花园，厂前是葱绿的田地。这是西南地区第一座现代化的大型垃圾焚烧发电厂，在中国第一个以 式运作的垃圾焚烧发电项目，特许运营期 25 年，也是中国首座采用具有领先水平的国产化炉排的垃圾焚烧发电厂。 该项目由重庆三峰环境产业有限公司牵头进行投资、建设并承包运营，采用三峰环境公司引进的德国马丁推倾斜炉排技术。项目日处理垃圾能力为 1200 吨。 重庆同兴垃圾焚烧发电厂采用的两套处理能 力 600 吨 /天的焚烧炉，是由重庆三峰环境公司于2004 年 7 月完全按照马丁公司技术标准在重庆制造完成，并通过德国马丁公司专家组织的功能性测试验收的国产化设备。 该项目于 2005 年 3 月 28 日投产，它的成功运行赢得了政府各级领导、专家和同行的共同关注和高度评价。投产以来 ,垃圾处理能力、烟气净化指标等各项参数均达到设计能力，运行可靠稳定。其中，二噁英指标经浙江省环境监测中心取样，比利时 噁英分析实验室分析结果显示，同兴厂的二噁英指标为 显优于欧盟排放标准（ g/渣和灰的产 生率为 20%和 2%,产生的炉渣用于生产建材，只剩约 2%的飞灰需要固化填埋，现正在进行资源化利用研究。渗滤液通过生化、超滤和钠滤处理后，用于厂区花园浇灌实现回用。真正实现了垃圾处理的无害化、减量化、资源化。 同兴公司运行以来，得到了国家和市政府领导的重视和支持，得到了领导和专家的肯定和好评。接待了大量的参观、访问、交流团体，迎来了国内外各行业各类人士的关注，参观考察人数达几千人次。同兴公司已成为重庆市的环保名片，具有显著的社会效益和环境效益，是循环经济的典型项目。 计依据及规范 （ 1）城市生活垃圾 焚烧处理工程项目建设标准建设部 2001。 （ 2）城市生活垃圾焚烧技术规范建设部 2 （ 3）生活垃圾填埋污染控制标准 4）生活垃圾焚烧电厂环境监测技术要求 18772 5）生活垃圾焚烧电厂环境监测技术标准 3037 6）地表水环境质量标准 7）建筑结构设计统一标准 8）工业企业设计卫生标准 9)制订地方水污染物排放标准的技术原则与方法 10)恶臭污染物排放标准 11)污水排入城市下水道水质标准 计原则 （ 1）贯彻执行国家关于环境保护政策 ,按照国家颁布的有关法规、规范及标准进行设计。 （ 2）执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。 （ 3）在城市总体规划的指导下，采取全面规划、科学实施的原则，使工程建设与西安市的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程的社会效益、经济效益和环境效益。 （ 4）垃圾焚烧工艺和废渣处理工艺上选择可靠、高 效、低成本、运行管理简便的流程。 （ 5）焚烧电厂的设备配置及管理技术水平与宝鸡市的社会经济发展水平相适应，同时满足安全可靠、节约能耗、维护方便等方面的要求。 （ 6）坚持一次规划、分步实施的原则，逐步建立从垃圾分类处理到废渣填埋等一系列完善的体系。 （ 7）采用现代化管理模式，系统分散控制，集中管理减少人员编制。 （ 8）妥善处理和处置污水处理过程中分离出来的栅渣、沉砂和污泥，避免对环境造成二次污染。 （ 9）污水厂的设计在经济条件允许情况下，场内布局、构（建）筑物外观、环境及卫生等可以适当注 意美观和绿化。 3 国内外垃圾处理技术 内 外垃圾焚烧处理发展概况 目前国外普遍流行的焚烧方式主要有三种形式：层燃方式、流化悬浮燃烧方式和沸腾悬浮燃烧方式。用于垃圾焚烧处理的常见焚烧炉型有：机械炉排焚烧炉， 3 热解焚烧炉，旋转窑焚烧炉和流化床焚烧炉等。从焚烧方式看循环流化床，在用于处理我国低热值城市生活垃圾时存在不少问题。如：入炉垃圾需要分拣；要求入炉垃圾热值较高；为了提高垃圾热值稳定焚烧，还需要添加一定比例（ ）的辅助燃料，因此在使用过程中是审慎采用的；旋转窑焚烧炉主要适宜处理危险废物，且容量较小 ，在城市垃圾的处理中应用不多；用热解气化炉来焚烧处理生活垃圾是一种新型的燃烧技术，它具有燃烧充分，热效率高，炉渣热灼量减少，烟气污染指标易控制等优点，但单炉处理能力受炉膛直径的限制而较难提高。目前使用较多，运行较为稳定，并得到国家推荐 “ 垃圾焚烧目前宜采用以炉排炉为基础的成熟技术 ” 。单炉处理容量最大的是机械式炉排炉，常用的有三菱马丁炉排、滚筒炉排、西格斯炉排等，其最大特点是入炉垃圾不需分拣，适应中国目前高水分、低热值城市生活垃圾的现状。另外单炉日处理垃圾容量大是其他炉排无法可比的优势。 国外垃圾焚烧 厂数量和分布：目前，全世界共有垃圾焚烧厂约座，其中垃圾焚烧发电厂约座。总焚烧处理能力为万吨日，年焚烧垃圾量约为亿吨，相当于我国城市垃圾年清运量。垃圾焚烧厂主要分布于发达国家和地区，约个国家和地区建有垃圾焚烧厂。 其中， 欧盟个国家共建有座，年处理能力约万吨，占；日本共建有座，年处理能力约万吨，占；美国共建有座，年处理能力约万吨，占；东亚部分地区（中国、中国台湾、韩国、新加坡、泰国等）共建有座， 年处理能力约万吨，占；其他地区（俄罗斯、乌克兰、加拿大、巴西、摩纳哥等）共建有座，年处理能力约为万吨，占。 日本垃圾焚烧处理概况焚烧厂主要经济参数：年日本共建有垃圾焚烧厂座，年焚烧处理能力约万吨，占。年日本垃圾焚烧厂调整为座，年焚烧处理能力约万吨，占。年间，焚烧厂数量减少了座，降幅为，同期焚烧处理量却增长了万吨，增幅为。焚烧厂数量减少，而焚烧处理量却不减反增，是日本近年对垃圾焚 烧厂实施技术改造和结构调整的结果。 垃圾焚烧发电属可再生能源：年月日，中国发布 “可再生能源法 ”，鼓励发展生活垃圾焚烧处理。 年月日，美国发布 “能源政策法案 ”，垃圾焚烧发电在获得可再生能源 “生产税收减免（） ”并纳入联邦政府可再生能源采购范围，年月日，欧盟环境署正式将垃圾焚烧纳入回收利用范畴。 目前我国多数城市生活垃圾处理方式仍然采用的是传统的填埋和极少数城 4 市采用很不成熟的生化堆肥处理方式。这些城市生活垃圾处理方式存在很多的不足 ，同样已经面临许多困难。如填埋场地选择的限制，就是有了合适的场地也容易造成场地周围的地下水资源二次污染和周围环境的污染，垃圾的填埋产生沼气并给大气造成十分严重的污染等。 就我们所知，目前我国境内采用的垃圾生化堆肥来处理城市生活垃圾规模和真正意义上成功的项目几乎没有。目前国内城市生活垃圾处理模式呈现出三大特点：一是垃圾量大，生活垃圾产量据不完全统计已超过亿吨，随着我国持续的经济高速发展，城市人口的快速增加，城市生活垃圾的产量也在较大量的产生增加；二是垃圾组份复杂，其主要组成分为几大类，即可腐有机 物、可燃有机物、无机物、不可燃物（如金属、陶瓷）等；三是地域性垃圾的热值差别大。它与这个城市地区主要的民用燃料、经济发展和生活水平有着密切关系。 为此，许多有一定经济实力的地方政府采用 “无害化、减量化、资源化、垃圾焚烧炉发电 ”的处理方法，取得了较好的社会和经济综合效益，使当地城市的生活垃圾的环境污染得到比较好地解决，并利用国家鼓励的相关政策，保证了垃圾处理企业有一定经济收益。 目前，我国垃圾焚烧技术处于快速发展阶段，截至年底，全国共建有余座生活垃圾焚烧厂，焚烧能力万吨日 ，全年焚烧总量万吨，约的城市生活垃圾采用焚烧处理，同比上升个百分比，年内上升了个百分点，焚烧比例接近国际平均水平。我国共建设焚烧厂座，的焚烧厂是在近年建设的，处于快速发展阶段。炉排炉与流化床焚烧厂的规模之比约为：（ ），数量之比约为：（ ），的焚烧厂集中在东部地区，广东、浙江和江苏位居前三名，三地合计占全国总量的。若干从事焚烧厂投资或供货的龙头企业已经开始形成，焚烧处理量占全部垃圾处理总量的比例约为。 国内外城市 生活垃圾处理方法很多，主要有堆肥、焚烧、卫生填埋、分类回收及综合处理等。近年来，生活垃圾综合处理已引起越来越多的重视，但迄今为止应用最广泛的仍是前三种方法。 内外焚烧的技术 垃圾焚烧处理技术在一砦发达国家已较成熟，归纳其焚烧系统主要有以下几类： 全量焚烧系统 此系统专门用于不经预处理的混合垃圾焚烧。这类焚烧炉多为炉排炉，垃圾在一个倾斜的移动， M 排上能和 空气进行充分地混合而得到较完全的燃烧。目 5 前有多 种专利沪排得到应 用 (如摇动式炉排、移动式炉排 、反推式炉排 等 )，也有采用旋转窑代替移动炉排的搅 动和 混含应 用于全量垃圾焚烧系统的。 流化床焚烧炉 炉床由耐火砂粒组成，燃烧时砂床在风力作用下呈沸腾状态。物料以砂床为载体呈悬浮状态嫩烧，该焚烧炉特点是嫩烧效率高、占地面积小，但对燃烧垃圾的尺寸有一定要求。这种焚烧炉主要有内旋流化床和循环流化床两种。 块装组合式焚烧系统 这类系统焚烧量一般较小，现最大处理量为 200t/ d，其主要部件为两个标准 化燃烧室，由制造厂家制造好 ,现场组合安装 ,因而适于就地焚烧 ,多用于医院垃圾 、工业垃圾焚烧 。通常第一燃烧室温度为 540760c，第二燃烧室温度在 9 80 以上，进料方式 为连续进料或分批进料。 层状燃烧 要使垃圾燃烧完全，燃烧设备应考虑垃圾的停留时间、搅动和翻转。其主要燃烧炉排有倾斜往复炉排和滚动炉排。层燃式结构的主要特点是垃圾不需严格的预处理，炉排的运动实现垃圾的进料、搅动和除渣的机械化，适用于生活垃圾的焚烧处理。 流化床燃烧 流化床燃烧技术的主要优点为： (1)垃圾悬浮燃烧，易着火，燃烧稳定，对垃圾的烧透性较好； (2)有害气体 得到相应的控制； (3)热强度高，炉体小，投资相对较少。但是这种炉子对垃圾的预处理要求严格，它要求垃圾必需先碾碎，碾碎 设备复杂消耗动力大，同时要使垃圾处于流化状态也必须消耗很大的动力，磨损较严重。 转窑燃烧 此结构要求炉体密封性好，但垃圾可不进行预处理。转窑是通过连续转动将投入的垃圾焚烧直至烧尽。垃圾与空气能良好混合，燃烧效果好。此结构还特别适用于液态废物的焚烧。 垃圾焚烧发电是目前世界 L 最先进的垃圾处理方式，不仅不污染环境，不破坏地下水资源，而且可大量节约土地，可从根本上解决城市的垃圾处理问题，垃圾焚烧发电已经成为国际七保护资源、拉动环保产业的重要项目。可以想象，通过垃圾焚烧的方法，许多居民家的电视、冰箱、空调、电灯等 ，可能将甩 E 他们扔掉的垃圾所发出的电，让昔日的废物 垃圾创造出可观的经挤价值，实现环保和资源再生的良性循环。 6 烧处理的特点 目前，城市生活垃圾焚烧在发达国家应用主要有全量焚烧系统、垃圾衍生燃料、块装组合式焚烧系统和流化床焚烧炉、热解等。生活垃圾焚烧处理技术主要包括垃圾焚烧、烟气处理和余热利用三部分。垃圾焚烧技术在消化、吸收国外生活垃圾焚烧技术的基础上，结合我国生活垃圾特性的研究，设备国产化已取得一定的进展。 主要缺点： 资金短缺。制约焚烧方法发展的重要原因还在于焚烧厂的建设一次性投资太大，以及建成 后的运行成本太高，这些都是制约焚烧在大城市发展的瓶颈。 缺乏可靠、实用的国产化焚烧处理技术。 由于城市中大部分城市生活垃圾还是混合收集，生活垃圾中有机物含量高达 60%，且含水率较高，导致生活垃圾热值较低，而焚烧要求生活垃圾的低位热值在 800 千卡 /公斤以上。 单位处理能力投资成本和运行费用都较高、废气处理投入大。 焚 烧处理的应用前景。 生活垃圾焚烧处理具有占地小，场地选择易、处理时间短、减量化显著、无害化较彻底，由于城市土地资源越来越宝贵，应用前景将越来越宽； 生活垃圾的成份不断变化，生活垃圾中高热值可燃物含 量不断增加； 我国不断进行垃圾焚烧处理相关技术的开发研 究。 总体说来，垃圾焚烧发电在我国还处于一个起步不久的阶段，随着我国经济发展水平的不断提高以及面对资源日益紧缺的状况，垃圾处理和再生能源的综合再利用将是一个发展趋势。各地垃圾电厂的迅速增长也是必然的，不断完善垃圾焚烧发电厂设备的合理选型及其配套设施是一个新的课题。 圾焚烧工艺流程概述 重庆同兴垃圾焚烧发电厂由垃圾称重与储存系统、垃圾焚烧及余热发电系统、烟气净化系统、灰渣输送系统，自动控制系统、电气系统及辅助工艺组成。前处理系统中的垃圾 助燃空气系统所提供的一次和二次助燃空气在垃圾焚烧炉中混合燃烧，燃烧所产生的热能被余热锅炉加以回收利用，经过降温后的空气进入烟气处理系统处理后，经烟囱排入大气；垃圾焚烧所产生的炉渣经炉渣处理系统处理后送往填埋厂或作为其他用途，烟气处理系统所收集的飞灰做专门处理；各系统产生的废水送往废水处理系统，处理后的废水可排入河流等公共水域或加以利用；垃圾焚烧厂的整个处理过程由自动控制系统加以控制。 7 （进气 240，出气 135） 图 1 工艺流程 示意图 焚烧系统 焚烧系统指垃圾进入焚烧炉内燃烧生成产物排出的过程，即设计垃圾的接受、燃烧、出渣、燃烧气体的完全燃烧以及为保证完全燃烧助燃空气的供应等。 垃圾焚烧炉的焚烧过程如下图所示 ： 图 2 焚烧系统示意图 通常固体废弃物在焚烧炉中燃烧过程包括：固体表面的水分蒸发；固体内部的水分蒸发； 固体中挥发性成分的着火燃烧；固体碳的表面燃烧；完成燃烧（燃烬）。 焚烧炉按焚烧室的多少可分为：单室焚烧炉和多室焚烧炉；按炉型可分为固定炉排炉、机械炉排炉、流化床炉、回转窑炉和气体熔融炉。 同兴垃圾焚烧发电厂采用机械炉排炉，大体分为三段：干燥段、燃烧段、燃烬段。 垃圾运输车 垃圾堆放 垃圾进入焚烧系统 垃圾脱水 垃圾焚烧 烟气处理系统 烟气脱硫 达标烟气排放 焚烧后的灰渣筛选 符合要求的灰渣固化 灰渣堆放填埋 回流重新焚烧 发电 8 图 3 机械炉排炉燃烧的概念图 焚烧尾气处理 燃烧过程中产生的废气 ,首先进入耐腐蚀抗高温的布袋过滤器 ,经过空压机对每一个布袋进行反气流冲洗 ,将固体颗粒物过滤在漏斗下侧 ,通过传动带进人集尘塔 ,装车外用。其次 ,烟气从麻石洗涤塔底进人 ,在洗涤塔中设 置多层格栅 ,每层格栅上面放人大量的耐酸碱塑料小球 ,直径约 ,在塔内用不锈钢管置多层上喷下淋水嘴 ,以保证石灰水与烟气充分接触和有足够的反应时间。 对有机致癌污染物二嗯英的控制 ,采用控制炉温 ,缩短烟气在炉内停留时间 ,同时通过分级配风 ,改善炉内结构来减少二嗯英的生成 ,并结合烟气洗涤进一步减少二嗯英的排放量。 焚烧尾气中所含污染物的产生及含量，与废物的成分、燃烧速率、燃烧炉结构形式、燃烧条件、废物的进料方式等密切相关。 垃圾焚烧产生的主要污染物有以下几种：不完全燃烧产物（主要有 黑、烃、烯、酮、醇 、有机酸及其聚合物等）、粉尘、酸性气体、重金属污染物、二噁英。 同兴垃圾焚烧发电厂的烟气处理采用喷雾反应塔 +活性炭喷射 +布袋除尘器 的半干法烟气处理装置，对粉尘、酸性气体和重金属污染物均有很好的处理效果。不完全燃烧产物在涉及良好，操作正常的焚烧炉生产量极低，不考虑对其进行处理。要降低垃圾焚烧中二噁英的产生量，可从以下几方面入手： 控制来源：分类收集，加强资源回收，避免含氯高的物质和重金属含量高的物质进入焚烧系统。 减少炉内形成：焚烧炉燃烧室内应保持 800以上的燃烧温度；足够的气体停留时间（ 2s） ；确保废气中具有适当的氧含量。 避免炉外低温再合成：用急冷技术使烟气在 内急速冷却到 200以下，从而跃过二噁英易形成的温度区。 对于已经产生的微量二噁英，采用活性炭吸附法 9 图 4 尾气处理流程 4 垃圾焚烧二次污染防治 染防治措施分析 垃圾的处理通常采用填埋、堆肥、填海、焚烧等基本处理技术。垃圾焚烧已有 120 多年的历史，由于它具有显著的稳定和无害效果，符合实现垃圾的减量化、无害化、资源化的处理原则而倍受欢迎，并得到越来越广泛的应用，如上世纪90 年代日本已有 75的生活垃圾采 用焚烧处理，瑞士为 80，丹麦为 70，瑞典为 55，法国和德国分别为 38、 32。然而，在垃圾焚烧炉中。伴随焚化烟气及灰分所排放的金属尘粒、 恶英 (、 喃 (、环芳香族化合物 )等有害物质，造成了日益严重的环境污染，已经引起了人们的关注”。 由于垃圾成分复杂，除生成常规的 粉尘等大气污染物及灰渣等固体废弃物外，还会产生其它污染物：当垃圾中含有含氯的塑料或其它有机物、无机物时会产生氯气和光气等有毒气体；当燃烧不充分时，台产 生甲烷、苯和氰化氢等物质，甚至有恶臭；当垃圾含有重金属时 (如电池、各种添加荆 )时会大大增加焚烧生成物中的重金属含量。焚烧过程及其后产生的有机诲染物特别是二恶英具有致癌作用。 重金属的污染与防治 垃圾焚烧炉中重金属含量较高。在这些重金属尘粒中，具有挥发分的 b、 要是被烟尘微粒吸附，以悬浮颗粒排放到大气中。特别是挥发性高，毒性强的水银，大部分是以卤化物的氧化志向大气中扩散。所以，除去这些高挥发、扩散的有毒物质，必须引起充分注意。 控制焚烧过程中重金属污染主要有两种方法： (1)让重金 属留在底灰中，然后将其固化或从底灰中回收； 10 (2)以洗涤或其他方法处理烟气减少重金属的扩散。后者需要有烟气处理设备和洗涤水处理系统，成本高且有废液产生。应对垃圾焚烧过程中重金属的分布和迁移进行研究，使大部分重金属留在底藏中，以降低重金属污染，控制成本和提高防治效果。 为减轻易挥发重金属的污染，适当降低燃烧温度是可取的，当然要综合考虑环境效益与燃烧效率以达到整体效果最优。另外，作好垃圾分类，尽量减少垃圾中有机氯和无机氯的含量，将对重金属污染控制起积极作用。烟气中的重金属脱除方法一般有活性炭干喷射法、湿式洗涤 法和喷雾干燥法。垃圾焚烧残留物中重金属的处理方法有磁选、重液萃选、陶瓷或水泥固定，添加稳定剂 (如磷酸盐 )。 垃圾焚烧重金属污染控制方面有许多机理性研究工作亟待完成。 污染与防治 常温下 无色气体，极易溶于水而形成盐酸。 人体危害很严重，能腐蚀皮肤和粘膜，致使声音嘶哑，鼻牯膜溃疡，眼角膜混浊，咳嗽直至咯血，严重者出现肺水肿以至死亡。对于植物， 导致叶子褪色进而坏死。 会危害垃圾焚烧设备，造成炉膛受热面的高温腐蚀损毁和尾部受热面的低温腐蚀。 研究发现，在 850 1050的炉温范 围内，向炉内喷人磨碎的氢氧化钙、氢氧化镁、醋酸钙、醋酸镁、醋酸镁钙、甲酸钙、丙酸钙和苯甲酸钙等吸收剂时，可以减少 生成量。在烟气处理装置中，可以采用干式系统、半干式系统及湿式系统处理装置。 (1)十式系统。氧气和吸收剂在吸收塔内反应脱除 收剂采用石灰乳，也可用碱液或氨水等。 Ca(吸收剂在反应塔内脱除 反应为：H)2+21) (2)半干式系统。石灰浆在喷雾吸收反应塔内被雾化，雾滴与热烟气相接触经过复杂的传质传热反应过程 脱除。其脱除 率较干式系统高但成本也相应上升。 (3)湿式系统。烟气先经过喷雾干燥塔初洗，通过除尘嚣后，再进入湿法洗涤吸收塔洗椽，脱除 反应式同 (1)。该系统 脱除率最高，但成本也最高。 有机氯的污染与防治 垃圾焚烧产生的有机氯污染主要有二恶英 (多环芳烃 (。据报道，二恶英是目前发现的无意识合成的副产品中毒性最强的化台物它的毒性相当于氰化钾 ( 1000 倍以上。同时，它还是一种对人体十分有害的物质，即便在很微量盼隋况下，长期摄取时便可引起癌症等顽症，国际癌症研究中 11 心正将它列 为人类一级致癌物 =据有关报道，只要 1 盎司 (28 35 克 )二恶英，就能将 1(30 万人置于死地。 目前各国常用的污染肪治措施主要是：源头治理、降低污染。针对二恶英的来源控制产生渠道，是世界各国普遍采用的防治措施。即：严格控制氯酚类杀虫剂、消毒剂的生产、使用；全面禁止垃圾、农作物秸杆的无序焚烧；生活垃圾焚烧炉要严格控制焚烧温度不低于 850c，烟气停留时间不小于 2 分钟，氧浓度不低于 6：对工业三废及纸浆漂白液进行净化处理；加强汽车尾气净化等。 圾焚烧厂烟气处理 废气污染物来源 ( l ) 由于垃圾中的有 机物很容易腐烂 ,因此在垃圾预处理 、贮存过程中会产生臭味，垃圾进料 、装卸过程中会产生尘埃 。 ( 2 ) 通过燃烧床的助燃空气会引起大量灰、尘埃和碳粒，并将它们带入烟气中。 ( 3 ) 局部缺 氧或火苗熄灭及停留时间不够，因垃圾热分解产生的干馏物质不能完全燃烧而形成的烟气 ,这种烟气中可能含有一氧化碳、挥发性有机物 、焦油、炭粒和二晤唤。 产生上述情况的主要原因有： 块状垃圾太多或垃圾热值很低；运行温度太低；第二级空气的搅动不合适而造成火焰熄灭； 焚烧炉严重超 负荷 ( 4 ) 垃圾可能含有氯 、硫 、氮 和 其它产生有毒或腐蚀性 气体元素的化合物以 及 含有氯 氟 硫和氮等元素的可燃垃圾 化合物在燃烧时产生的烟 气中含有 H C I、 H F 、 S O x 和 N O 、等污染物。 ( 5 ) 空气中氧和氮 在火焰温度下可形成 N o 、 ,但 N o 有分解反应的趋势 ,生成无毒的 N :和 。 : ,因此 只有少量 N O 产生。 ( 6 ) 某些金属和盐类物质在火焰中会蒸发 ,遇到烟道的较冷部分就冷凝成 一种亚微米颗粒的悬浮物。这些金属和盐类蒸发量的多少取决于运行温度、氧化或还原条件以及垃圾 中所含盐类等因素 ，目前还没有这方面的系统数据 。 废气污染物防治方法 废气污染物防治方法一般可分为焚烧前处理、焚烧过程处理和焚烧后处理 3种 。 ( 1 ) 焚烧前处理 用鼓风机将垃圾贮存库的空气吸入焚烧炉作为助燃空气 ,使贮存库内保持负压 ,避免垃圾腐烂引起的臭味同外扩散。采用筛分 、分拣和 破碎等预处理方法 12 将垃圾中的铁、铜 、侣等金属或大块物质剔出 ,加以回收利用 ;经筛网筛去垃圾中的大部分细土和砂粒 ;尽可能将垃圾破碎均匀。这样可提高垃圾的燃烧效果 ,以减少烟气中尘粒的含量 。在筛分、破碎 、拣等垃圾预处理设备处设置密 闭或半密闭罩 ,采用负压吸风方法将废气抽入排气筒 ,向空中稀释排放。 (2 ) 焚烧过程处理 控制垃圾进料率 ,尽量使焚烧炉的负荷 、炉蓖上的垃圾层均匀。 在 9 8 3 下 焚烧 ,碳可以认为完全氧化成 果低于比温度 ,则部分形成有毒气 体 C O ,若焚烧炉炉膛温度低于 750 C ,则不能将有恶臭气味的氨和有机质废气有效分解除臭 ,同时垃圾在 低温燃烧时容易生成有致癌 、致畸形危险的口恶唤 ;高于 700 C ,开始从生成转向分解。因此可采取控制炉睦温度和停留时问的方法使垃圾中的挥发物完全燃烧 ,并控制二 晤唤的产生。实验表明 ,在炉瞳温度 1000秒 ,950C 状态下至少停留 2 秒 ,而且燃烧沪瞳出 口 氧浓度的最小值保持 6 %时 ,二嗯瑛会完全消失。 ( 3 )焚烧后处理 由于垃圾焚烧产生的烟气中的酸性气体的性质、脱除方法与燃煤烟气 50；类似 ,因此在考虑焚烧烟气中酸性 气体处理方法时 ,可借鉴燃煤烟气脱硫技术。家大多在脱酸性气体装置前安装高效布袋或静电除尘器 ,以减少烟尘对酸性气体脱除效果的影响。国内经济力量比较薄弱 ,一般采用除尘和脱酸性气体在同一装置中进行的简易方法此技术尚未完全成熟还 在进一步探索实践中。由于垃圾焚烧炉出炉烟气温度高 ;未净化烟气含尘量 (标态下 )一般为 2 ! 5 s / m，且尘粒粒径较小；焚烧厂一次性投资较大，其烟气治理设施的投资相对全厂总投资来说较低。因此，笔者认为垃圾焚烧厂烟气治理技术宜借鉴国外的两段处理法，即湿式洗 涤器加高效布袋或静电除尘器，以确保烟气达标排放。 由于焚烧前和焚烧过程的烟气处理均不能对烟气达到彻底处理 ,因此垃圾焚烧的烟气处理方法应在兼顾焚烧前和焚烧过程处理的同时，着重考虑焚烧后处理 。 排放废气监测结果 根据国家监测锅炉排放标准分析方 法，在废气处理设备的前后，视排放烟气通道的大小进行布点监测。监测设备为唠山应用 3012H 自动烟尘（气）测试仪、大气采样器 仪器。对采集的样品依据国家标准监测方法进行分析，其监测项目、方法、标准及结果见表 5。 13 表 5 监测项目、方法、标准及结果 圾焚烧厂渗滤液处理系统 垃圾渗滤液的处理技术 垃圾渗滤液是一种黑臭、成分复杂的高浓度有机废水， 度特别高，难生化物质含量多，有毒性，水质水量变化大，是目前公认难处理的废水。 14 生物处理法 生物处理包括好氧 处理、厌氧处理及两者的结合。当垃圾渗滤液的 3 时，渗滤液的可生化性较好，可以采用生物处理法，包括好氧处理、厌氧处理及好氧一厌氧结合的方法。 好氧处理法 好氧处理法不仅可以有效降低 氨氮含量，还可以除去 n 等金属。其方法主要包括活性污泥法、曝气稳定塘、生物膜法、生物滤池和生物流化床等工艺。国内外活性污泥法污水处理厂的运行结果表明，通过提高污泥浓度来降低污泥有机负荷，活性污泥法获得了令人满意的垃圾渗滤液处理效果。希腊的 X 等 _6j 研究了以粉末活性炭 为载体的流化床处理高浓度渗滤液的效果， 进水水质为： 5， 000 L， 000L， N 一 N=1800 L，结果表明： N 以及色度的平均去除率为 81， 90， 85和 80。由于渗滤液成分复杂，陈旧的渗滤液氨氮浓度很高，可生化性较差，还需要结合其他的方法进行处理。 厌氧处理法 厌氧处理法具有能耗少、操作简单、运行费用低、污泥产率低和可提高污水可生化性等优点，适合于处理有机物浓度高、可生化性差的垃圾渗滤液。用于垃圾渗滤液处理的厌氧法有： 厌氧生物滤池、厌氧接触池、上流式厌氧污泥床及厌氧塘等。徐竺等 7用上流式厌氧过滤器对垃圾渗滤液的研究结果表明：上流式厌氧过滤器处理垃圾渗滤液的效果良好，在中温 (35 400C)消化时，高浓度 (3000 8000L)进水 去除率达 95左右，常温消化 除率可达90左右。 好氧一厌氧结合处理法 对于高浓度的垃圾渗滤液单独厌氧处理很难达标排放，需要进一步进行好氧处理，即厌氧一好氧结合处理工艺，效率较高且经济合理。李平等 8采用厌氧一好氧生物流化床藕合工艺处理垃圾渗滤液， 当进水 N 分别为5000L， 280L 时，系统的出水 N 达到生活垃圾填埋污染控制标准一级排放标准。李征采用 好氧膜生物炭反应器联合处理工艺对垃圾渗滤液进行处理，在进水 5003000 L， 300 1900L， 氨 氮 为 146 571071 5L，水力停留时问为 1930h 的条件下， 出水 为 146 880L， 7 8 14 2L，氮氮为 55 620L。 对于老龄渗滤液，必须采用以物化为主的深 度处理技术。常见的物理化学方法包括光催化氧化、 、吸附法、化学沉淀法、膜过滤等。与生物法相比， 15 物化法受水质、水量影响小，出水水质稳定，尤其对 低而难以生物处理的垃圾渗滤液有较好的处理效果。由于物化法处理费用较高，一般用于渗滤液预处理或深度处理。 光氧化和光催化氧化 光氧化和光催化氧化是一种刚刚兴起的新型现代水处理技术，具有工艺简单、能耗低、易操作、无二次污染等优点，尤其对一些特殊的污染物比其他氧化法更具优势，但目前国内外对光催化降解有机物的研究还处十理论探索阶段。为纳米半 导体材料之一在含毒及难生物降解 废水 光催化氧化处理中得到了大量的研究 10并对光催化降解有机废水的影响因素做了深入的探讨，其中包括催化剂用量、 、光照强度、光照时间、水中溶解氧等，得出该方法对垃圾渗滤液的深度处理效果很好。 是一种深度氧化的技术， 即利用 间的链反应催化生成 由基，而 由基具有强氧化性，能氧化各种有毒和难降解的有机化合物。熊忠 11等对垃圾渗 滤液用混凝法处理后再经 处理，氧化后的渗滤液可生化性仍然很低，之后又结合 I 法，加入营养物质，可生化性提高， 除率均达到 95 以上， 出水水质达到排放标准。虽然 试剂价格低，反应条件温和，无二次污染，但它只能将部分有机物氧化或偶合成可生化的化合物，而不易氧化多环芳烃等分子量大、化学性能稳定的有机化合物。 膜处理法 膜处理法是用各种隔膜使溶剂同溶质和微粒分离的一种方法。根据溶质或溶剂通过膜的推动力的大小，膜分离法可分为反渗透法、超滤、微空过滤等。一般处理 “老龄 ”渗滤液，使用综合膜处理土艺，包括一个膜生物反应器和反渗透装置，处理效果 除率达到 97，总氮去除率 91 ，运行成本为传统土艺的60。近几年来，西方发达国家还兴起毫微级膜过滤技术，能够去除难降解的出水水质满足排放标准。 膜处理的最大问题是膜污垢，会堵塞膜孔，对处理效率有很大影响。此外膜过滤技术费用昂贵，不能得到广泛应用。 化学沉淀法 混凝技术是一种重要的化学沉淀法，常常作为预处理并结合其他方法处理垃圾渗滤液，效果显著，但受 等条件的限制。沈耀良等用 混凝剂、焦炭作吸附剂，可 有效去除渗滤液中的 部分重金属离子，并证实混凝对渗滤液色度具有明显的去除效果 (68 )；焦炭吸附中存在明显的竞争现象，其中 16 对 吸附具有明显的竞争优势。张富韬等采用聚合氯化铝作为混凝剂，膨润土为吸附剂处理渗滤液，其结果：渗滤液中的 除率为 79 氨氮去除率达 46 重金属去除率为 53 98 12 湿式氧化 湿式氧化是一种在土业废水处理应用较广的物理化学方法，它是利用氧与污染物在液相中的接触达到将污染物氧化的目的。反应在封闭的条件下进行，污染处理彻底，特别适用于高浓度或高毒性的 废水，而且反应体系引入催化剂还可以提高有机物的降解效率并有利于反应向温和程度发展，因此，目前寻找合适的催化剂以降低湿式氧化处理废水的经济成本以及应用于垃圾渗滤液的处理。虽然湿式氧化还未应用于垃圾渗滤液的处理，但是其处理效率高，对于高浓度、高毒性的废水处理效果很好，因而具有广泛的前景。同时也可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。 化学法 和生化法相比，化学法不受水质水量变化的影响，出水水质稳定，尤其是对比较低 02 0 20)，难以生物处理的渗滤液的处理效果较好。但成木较高，所以通常只 作为预处理或后续处理。 光氧化技术 光氧化技术是指利用在可见光或紫外光照射下发生的一系列复杂化学反应处理废水的技术。光氧化技术在降解难生物降解有机物和避免引入新的污染物方而具有强大的优势，因而在环境治理尤其是水处理领域有着一定的应用。 13对混凝一光氧化技术处理垃圾渗滤液进行了研究。实验发现，处理效果受 响， 3， 低处理效果越好。单独 uV射 f r313艺可达到 3l的 除率和 70的色度去除率。 141 采用光氧化技术和生物处理工艺相结合处理垃圾渗滤液，分别用功率为 84m，的低压汞灯、功率为 100m 的中压汞灯、功率为30真空汞灯进行照射， 低压汞灯和真空汞灯作用下从 230 降到 34，在中压汞灯作用下从 230 降到 6，而后，再用活性污泥法进行处理， 能达标排放。 臭氧氧化技术 臭氧虽然可以氧化水中许多难降解有机物，但它与有机物的反应选择性差，且不易将有机物彻底矿化，其产物常常是羧酸类易于生物降解的有机物，因此处理垃圾渗滤液时一般是采用臭 氧和其他处理方法联合的工艺去除难生物降解的有机物。 采用臭氧高级氧化技术处理垃圾渗滤液，共有二种处理方案： 03， 203/验发现， 03/法在提高可生化性和降低色度 17 方而最有效。投加 1 2g L 臭氧，二种方案都可以将 0 06 提高到 0 5， 这可以大大提高后续生化处理的效率。该方法的脱色效果可达 90，但 除率较低，所以该法只能作为生物处理的前处理。 电解处理技术 垃圾渗滤液经生物处理后，其残留的 较高，有的高达 600 800L， 且很难再处理。李小明等 161 探讨了采用电解氧化处理垃圾渗滤液，得到了适宜的电解氧化条件： 4， 质量浓度为 5000L，电流密度为 10A 元电极为阳极，电解时间为 4h。 N 去除率分别为90 6和 100 。 蒸发法 蒸发的目的是使污染物在固相浓缩，并同时在冷凝后获得一个可以排放的液相流。目前蒸发法还存在许多问题，如高浓度有机物引起的泡沫问题、结垢和腐蚀问题、蒸发表面分层问题、氨和有机氯化物需进一步去除的问题、渗滤液蒸发处理的高能消耗问题。有渗滤液需要处理的单位， 也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。 i II j 采用蒸发和反渗透处理工业垃圾渗滤液，可以去除绝大部分污染物。蒸发在 4O 和 6力下进行，馏出物中含有质量分数 1的有机物和 20的氨金属含量可以忽略。而后进行反渗透处理，有机物去除率达 90，在 4 时，氨去除率达 97 。 超声波技术 超声波技术具有简便、高效、无污染或少污染的特点，已受到国内外研究者的关注，并开始用于处理垃圾渗滤液。 对高频超声波处理垃圾渗滤液进行了研 究，实验表明超声波可以降低毒性和提高可生化性。随着超声波特定能量的增加，毒性物质增加，当特定能量达到 20，毒性物质的含量达到最大，而后随着能量的增加，毒性物质开始下降，当能量超过 80m，时，毒性物质基木消失。在能量达到 80m 时， 除率可达 70。当能量达到 63m 时， 0 提高到 29L 。 回喷（回灌）处理： 垃圾渗滤液回喷处理的优点是投资少，运行费用低。尤其对于北方降雨量少，垃圾含水率较低的填埋场，采用回灌措施是较为经济、有效的方法；但对于南方城市，由于 降雨量大，垃圾含水率较高，其应用受到一定的限制。 通过喷洒循环后的渗滤液仍需进行处理方能排放。由于回喷的垃圾渗滤液不断循环，导致氨氮不断累积，甚至最终使其浓度远高于其在非循环渗滤液中的浓度，为最终的达标治理增大困难。 1. 物化处理： 18 对于“年轻”填埋场的渗滤液而言，其所含大多数重金属离子浓度的高值要远远超过重金属元素对微生物毒害作用的最低限值 (如好氧条件下：汞 、镉 、铜 、六价铬 、镍 1 等 ) ，因而其对微生物的不良影响则是毒害作用。重 金属离子的去除多采用物化法处理。 渗滤液若采用生物处理，渗滤液中主要营养物质的实际含量大多远高于微生物所需的浓度，因而要作适当的预处理，否则微生物正常生长将会受到影响，给生物处理造成危害。由于“中老龄”渗滤液中大分子有机物（如腐殖酸）的含量较高，易于化学氧化而难以生物降解，因而也先要进行预处理。物化处理是渗滤液预处理的常用方法。 物化处理能除去渗滤液中的部分污染物，并可提高渗滤液的可生化性，减轻后续工艺的负担。但物化处理单独使用不能使垃圾渗滤液达标，一般作为预处理工艺，降低负荷，为后续处理正常运行创造良好 的条件。 采用普通絮凝剂对垃圾渗滤液的 除率很低（通常只有 20 30），往往达不到要求。垃圾渗滤液处理需要寻求高效、低耗、价廉以及对 应性较好絮凝剂。 为了改善 C N 比，以往多采用先吹脱再生化的方法，氨吹脱对 一定的去除效果，但需要加药调整 ，鼓风吹脱氨气，造成运行费用高，操作环境差，容易产生较严重的二次污染，现场的操作人员和环保管理部门都不欢迎这种工艺。 2. 生化处理 就目前的渗滤液处理技术而言，无论采用何种处理方案，生化处理是一种必不可少的主体处理方法。无论是厌氧处理还是好氧处 理，有机污染物的去除或转化均是通过微生物的作用完成的。生化处理可有效降低污染物浓度，费用低，具有较强适应性。 生化处理用垃圾渗滤液发现有下列的问题存在 渗滤液的水质随填埋场年限的增长而发生较大的变化，可生化性越来越差，以往垃圾渗滤液通常采用生化法处理工艺，处理设施的运行效果难以得到长期的保证。 渗滤液中有机污染物浓度很高，要做到达标排放，化学耗氧量的去除率要很高，传统的生化常规处理工艺很难达到，出水 度仍偏高。所以，以往国内渗滤液处理仅靠生化工艺能达到二级排放标准的运行实例极少。 由于垃圾渗滤液本身 存在的氨氮与 例不协调的特点，一般的好氧活性污泥法处理常会受到高浓度氨氮的抑制（过高的 度抑制微生物的正常生长），使污泥培养不起来或培养好的污泥难以维持。 19 垃圾渗滤液使用厌氧处理在去处部分 同时，会引起氨氮显著上升，给本来就高的氨氮的后续处理带来更大难度。 高氨氮、低碳氮比是“中老龄”垃圾渗滤液的重要水质特征，这使得传统的生物脱氮工艺效果不佳，甚至无能为力。硝化与反硝化由于 C（ N 比小于1 而要补充大量 C 源才能正常进行，否则氨氮去除效果差，这是生化法对老垃圾填埋场渗滤液很难取得好效 果的一个重要原因。 3. 膜分离 膜分离技术主要有超滤、反渗透、膜生物反应器等。膜分离的技术特点在膜分离过程中，不发生相的变化，能量转换率高；一般情况下不需要另加其它物质，可节省原材料和化学药品；在膜分离过程中，分离和浓缩同时进行，可使回灌的浓缩液大大减少；膜分离工艺不受外界温度变化影响，可以适合各种气候条件；易于自动化控制；出水水质好，出水稳定。 膜处理工艺是新兴的处理工艺，但是，其浓缩液会造成污染物的累积，随着时间的延续必将增大处理难度，而且膜污染问题一直没有得到很好的解决，造成膜组件频繁更换，导致运行成本 很高，且此工艺本身就存在能耗高的问题。膜分离的缺点一次性投资大，要求操作、维护、管理人员的专业技术水准高；运行费用高；必须配备严格的预处理设施，以确保膜过滤长周期运转安全；回灌浓缩液会导致渗滤液污染物的累积，尤其是难处理的氨氮更高。 由于膜分离的投资和运行费用都很高，因而国内普遍反映经济上难以接受。近年，鉴于传统生化处理不达标，又找不到其它处理效果好而投资和运行费相对较低的好办法，经济较发达地区有些垃圾渗滤液处理工程只有将膜分离作为生化处理后的深度处理，处理后的水用于区内冲洗车辆、道路降尘和绿化。 工艺 流程 针对本工程垃圾渗滤液水质特点，经精心计算，优化设计，本初设方案选用的处理流程图。 渗滤液原水 调节池 污水提升泵 生产生活污水 生物营养物 筛网池 1#泵 沼气 脱硫 回收利用 20 图 6 垃圾焚烧厂渗滤液工艺流程 垃圾填埋区产生的垃圾渗滤液经专用的收集管道汇入调节池，渗滤液在调节池中得到均质均量。在调节池中加入特殊的菌种及药剂，则在调节池中可产生厌氧和兼氧生化反应，可去除一部分的 N。从调节池中流出的污水经不锈钢细格网分离固体杂质后进入格网池，后用 1#泵提升至 氧反应器。污水经 氧反应器厌氧处理后，进入 应器。 A/O 池充分实现去除有机物和脱氮的功能。 统内置于 A/O 池， 水进入经检验达标则经过提升泵提升进入 统，经过 统的处理达到排放标准后排放。 氧反应器、 A/O 池产生的剩余污泥进入污泥浓缩他，经浓缩处理后的污泥由螺杆泵统一送到填埋区填埋。浓缩池上清液回流至调节池。 调节池 调节池重新建设，在本设计中仅在总图上给以体现，不作为投标文件的报价范围之列。调节池的容积 水在调节池的停留时间为 60 100 天 ，调节池将建设在垃圾坝下游，采用钢筋混凝土截污坝，预计坝顶标高为 60 米，池底将根据具体地质情况进行防渗处理，具体位置见平面位置图。垃圾填埋区产生的垃圾渗滤液及洗车废水、生活污水等汇入调节池中，得到均量均质。 在运行期间，可根据渗滤液的水质变化情况和设施运行效果，可以考虑在调节池中直接加