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摘要：随着我国区域城市群协同发展以及乡村振兴战略的不断推进，我国城市化发展程度逐渐提高。垃圾处置的问题已经成为全面建成小康社会、全面建设生态文明的重要制约因素之一。作为垃圾无害化、清洁化处理的方式之一，垃圾焚烧发电因为减量化程度高、垃圾处理能力强等优点，已经逐渐成为新型城镇化建设、城市生态文明建设的重要手段和措施。但是当前我国垃圾发电产业的发展仍然存在污染物排放控制问题。就此，本文研究垃圾焚烧发电过程污染物排放控制。
关键词：垃圾焚烧；发电过程；污染物；排放控制
1 垃圾焚烧发电的重要性
1.1 环境问题的要求
目前，大部分环卫部门收运的生活垃圾主要采用卫生填埋的方式进行处理，主要的垃圾无害化处理设施为城市的生活垃圾填埋场。由于人民群众对垃圾处理设施的“邻避效应”，垃圾处理设施的选址将越发困难，特别是填埋场的占地面积大、臭味、渗滤液泄露等环境问题突出，易引发民众的抵触情绪，产生社会稳定风险。因此急切需要采用一种减量化效果更好的设施进行垃圾无污染、无害化处理。
1.2 建设规划的要求
国家《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》中要求，要加强城市垃圾绿色化处理设备设施的建设规模，加大大中城市垃圾处理设施的建设力度，推动乡镇垃圾绿色化处理的进度，对于仍未建设垃圾处理设施的乡镇或城市，优先增建垃圾处理设施，进一步减小城市和乡镇垃圾处理能力的距离，促进社会和谐发展。如何选择垃圾处理的方式，根据地区不同确定。但前提是要使垃圾处理资源化、绿色化、生态化、经济合理化等。对于经济发达的地区和东部地区以及资源匮乏的地区、人口数量较多，垃圾量较大的地区，优先采用集中收集焚烧措施，对于一些具备运输条件较好的城市或地区，可以通过多区域集中的方式进行焚烧处理。
1.3 社会效益明显
城市的环境问题越来越受到人民的重视，环境问题是现代化城市发展阶段的标志性问题，直接反映了一个城市的建设形象，从整体上决定了一个城市的经济社会发展水平和生活质量。垃圾焚烧发电项目的建设及运营，能较好的解决城市垃圾处理和资源化的问题，能够还城市一个整洁、卫生的市容，使得城市的生态环境、经济发展有较大的改善。对于实现现代化经济的快速、持续发展有重要作用。
2 垃圾焚烧发电污染物构成
垃圾焚烧发电是处理城市垃圾的主要的手段之一，尽管通过这种方法可以实现垃圾的无害化、减量化和资源化处理，但是垃圾焚烧之后仍然会产生大量的污染，我们称这种污染为二次污染物，表现为气体、固体两种形态，例如焚烧之后形成的有害气体、废渣等。而这些二次污染物中存在有大量的有害物质，具体有以下几种：烟尘：垃圾焚烧之后随着烟气排入到大气中的固体颗粒；二噁英：生活垃圾、农作物秸秆以及医用废弃物焚烧之后都会产生这种有害物质，垃圾焚烧之后形成的这种有害物质可能是气体、也可能是固体，因为一些原生垃圾本身就含有大量的二噁英成分，所以垃圾焚烧阶段会直接的进入到大气中危害环境，或者是一些含有氯元素的垃圾在经过燃烧之后和其他的化学元素产生作用，最终形成二噁英。这种有害物质对于人以及动物都会产生极大地危害，例如致癌、致突变等；二氧化硫：生活垃圾中难免会存在有含有硫化合物的物质，这些物质焚烧氧化之后就会形成二氧化硫，二氧化硫进入到大气中在阳光和空气的共同作用下形成三氧化硫，最终经过雨水形成酸雨；氯化氢：一些生活垃圾例如PVC管还有大量的氯化合物，经过焚烧和其他的物质发生反应最终形成一种有刺激气味的氯化氢，这种物质和水结合之后形成盐酸，腐蚀性非常强。氮氧化物：垃圾在焚烧炉燃烧会形成氮氧化物，氮氧化物会促进酸雨的生产，对人体有强烈的刺激作用，引起呼吸道疾病，严重时死亡。
3 垃圾焚烧发电过程污染物排放控制方法
3.1 源头控制
生活垃圾焚烧过程中会产生大量的二次污染，上面我们提到这些污染的种类有很多，可以是固体的，也可以是气体的，所以在对污染物进行控制的时候首先要从源头进行分类，处理掉垃圾中氯成分含量较高的物质以及金属催化剂，其次垃圾的运输和储存必须要进行密封处理，卸载的时候要在卸料口安装电动卷帘门，同时增设气膜封闭，通过风机将垃圾存储舱内的气体送入锅炉中助燃，垃圾存储坑中的垃圾渗滤液要收集在一起，然后使用抽水泵二次进炉焚烧。
垃圾焚烧炉烟气净化系统立面布置图
3.2 粉尘处理
垃圾焚烧发电过程产生的粉尘污染处理使用比较广泛的是静电除尘器以及布袋除尘器，例如CFB锅炉就是使用静电除尘器来处理粉尘，利用这种除尘器可以清楚1mm以内的细小粉尘，除尘效率非常高。如果垃圾中含有大量的重金属物质，则这些物质焚烧之后的粉尘处理就不能使用静电除尘器，因为重金属物质然后之后的尾气在进入到静电除尘器之后温度相对较高，重金属物质是没有办法充分凝结的，故而粉尘吸附作用相对较弱，对于这种粉尘则需要利用布袋除尘器，同时结合半干式反应塔，没有完全反应的粉尘就会附着在除尘器上，尤其是对于酸性气体的去除效率非常明显。
3.3 污染物控制方法
重金属、酸性气体、颗粒物和二噁英等都是污染物的主要成分，也是污染物排放控制的重点内容。对于二噁英污染物的控制，人们可以从氯源、焚烧炉内部结构、焚烧炉外部条件等方面进行，利用先进的技术手段实现综合处理。二噁英气体的处理还可以利用活性炭吸附法，在干式反应塔喷入活性炭进行吸附处理，实现对污染物的有效控制。重金属与颗粒物的处理方式是比较简单的，可以利用吸附、除尘等方式降低污染破坏。酸性气体的处理有一定的难度，分为干法、半干法、湿法。酸性气体的处理可以利用酸碱中和的化学性质。酸性气体是通过烟道进行排放的，通过压缩空气产生一定的压力，碱性粉末在气体压力下会被喷入烟道中。酸性气体与碱性粉末会发生化学反应，酸碱中和产生水。干法洗气法的酸性气体处理装置较为简单，处理操作也比较容易。半干式洗气法主要利用熟石灰浆的挥发性，实现对酸性气体的充分处理。石灰浆是用生石灰加水搅拌制作，相较于碱性粉末，石灰浆对于酸性气体的综合效果更好。石灰浆的接触面积较大，可以对大量的酸性气体进行中和。湿式洗气法的应用比较复杂，需要建造填料吸收塔为化学反应提供平台。湿式洗气法利用碱性溶液以对流的方式增强酸性气体的综合率。碱性溶液对流对酸性气体进行处理，实现了对酸性气体的反复中和，其处理效果更好。对于氮氧化物的控制，可以从焚烧炉内部采用空气分级、烟气再循环及炉内SNCR脱硝等技术手段综合处理。
结语
随着城市化的不断推进与社会的不断发展，人们对垃圾焚烧发电过程污染物排放控制提出了更高的要求。垃圾焚烧发电厂应针对影响垃圾焚烧处理效果的因素，有效运用污染物排放控制技术，从各个方面提升垃圾焚烧的处理水平。此外，化学反应贯穿于垃圾焚烧处理始末，人们可以利用化学反应特性对污染物进行处理，实现经济与环境的可持续发展。
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论文作者:胡剑波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/15
标签：气体论文; 垃圾焚烧论文; 酸性论文; 垃圾论文; 污染物论文; 城市论文; 粉尘论文; 《建筑学研究前沿》2018年第31期论文;