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【科普問答】垃圾焚燒煙氣處理系統

發表時間:2020-06-02 11:34

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生活垃圾焚燒煙氣中的污染物可分為顆粒物(粉塵)、酸性氣體(HCl、HF、SOx、NOx)、重金屬(Hg、Pb、Cr)和有機劇毒性污染物(二惡英、呋喃等)四大類。為了防止垃圾焚燒處理過程中對環境產生二次污染,必須采取嚴格的措施,利用煙氣凈化系統控制垃圾焚燒煙氣的排放。國外經濟發達國家的研究和實踐表明,低溫控制高效顆粒物捕集是煙氣凈化系統成功運行的關鍵因素。所以,在垃圾焚燒煙氣凈化過程中,必須將溫度控制的盡可能低(露點以上),同時應采用高效除塵器。煙氣凈化工藝形勢較多,按其系統中是否有廢水排出,可分為濕法、半干法和干法三種。每種工藝都有多種組合形式,也各有優缺點。

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濕法凈化工藝的污染物凈化效率最高,可以滿足嚴格的排放標準,故在國外經濟發達國家應用較多,其工藝組合形式也多種多樣。濕法凈化的缺點是流程復雜,配套設備較多,一次性投資和運行費用高,并有后續的廢水處理問題。濕法洗滌凈化集除塵和去除其他污染物于一體,在允許的條件下可以不用專門的高效除塵設備(靜電除塵器或袋式除塵器)。濕法凈化所用的吸收劑可以是Ca(OH)2NaOH。因CaSO3難溶于水,為避免設備內結垢,應采用NaOH為好。濕法凈化后煙氣的溫度大大降低,常需加熱后從煙囪排入大氣。

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2


半干法凈化工藝不但可以達到較高的污染物凈化效率,而且具有投資和運行費用低、流程簡單、不產生廢水等優點,是一種極有前途的工藝,目前在生活垃圾焚燒廠煙氣凈化系統中的應用越來越多。該工藝被美國國家環保局定為生活垃圾焚燒煙氣凈化最佳工藝。其缺點是對操作水平(入煙氣在噴霧干燥吸收塔中的停留時間、吸收漿液中吸收劑的粒度及濃度等)及噴嘴的要求高。



3

干法凈化工藝的污染物凈化效率相當于濕法和半干法而言較低,但其工藝簡單,投資和運行費用明顯低于濕法,操作水平要求較低,且不存在后續的廢水處理問題。近幾年來,國外經濟發達國家在干法凈化設備開發方面不斷改進,提高了污染物的凈化效率,因而該工藝仍有一定的實用性,尤其適合于經濟相對落后及排放標準較寬松的國家和地區采用。

上述三種工藝主要對顆粒物、易去除酸性氣體具有很高的凈化效率,同時對于重金屬、二惡英、呋喃等也有較高的去除效率,但對于NOx的凈化卻微乎其微。因此,在經濟發達的國家和地區,對于垃圾焚燒煙氣中的NOx的排放有限制時,垃圾焚燒煙氣凈化系統中常設有單獨的NOx凈化系統。另外,隨著經濟的發展,發達國家的垃圾焚燒煙氣排放標準也越來越嚴格,尤其是對于重金屬和PCDDs、PCDFs規定了嚴格的排放限值,因此,常采用活性炭噴射吸附的方法進一步凈化上述三種污染物。應當說明的是,NOx的凈化或活性炭噴射吸附并不能單獨構成完整的煙氣凈化系統,這兩種凈化措施是對煙氣凈化主體工藝(濕法、半干法或干法)的完善和補充。

  各國各地區都有不同的煙氣排放標準,相應垃圾焚燒廠也有不同的煙氣處理系統。煙氣處理系統一般有下列幾種設備組合:

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前兩種設備組合為目前各國垃圾焚燒廠通常采用的煙氣處理系統,后一種設備組合可供煙氣排放標準較低的地區,在建設小型垃圾焚燒廠時選用考慮。

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近年來,二惡英污染引起了世界各國人民的普遍關注,而垃圾焚燒廠又是產生二惡英的主要來源之一,由于目前對二惡英的形成機理還沒有達成統一的共識,因此通過僅控制焚燒參數來抑制二惡英的生成,其效果很難確定。目前所采用的去處二惡英的方法主要為采用活性炭噴射裝置和袋式除塵器。


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