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文檔簡介

1、為了使分揀后的生活垃圾熱解氣化燃燒正常運行,提高垃圾熱解的熱值,需將新鮮垃圾 在儲倉中停放35天。在垃圾的堆放過程中將會產生硫化氫、硫醇和氨氣及其有毒物質。產生惡臭的地方有垃圾儲存坑、分揀過程中的輸送帶廊、 和向垃圾熱解爐加料的過程中。這些臭氣如果不及時處理會對熱解氣化廠周圍的空氣帶來嚴重影響,必須有效處理。生活垃圾熱解處理廠的惡臭氣體主要采取控制和隔離方法,常用方法有:(1)封閉式垃圾運輸車;(2)在垃圾儲倉和儲坑上方微負壓抽氣作為助燃空氣,以防惡臭氣體外溢;(3)在垃圾熱解主廠房卸料平臺的進出料口處設置風幕門;(4)設置自動卸料門,使垃圾儲坑密閉化;當助燃空氣的抽氣量不足以使垃圾儲坑形成設

2、計要求的負壓時,可參考表1中的方法將抽出的臭氣做適當的處理。表1 :垃圾臭氣處理的方法名稱處理方法適用范圍化 學 除 臭 法熱力燃燒法將臭氣和油或燃料氣混合后在高溫下完全燃 燒,以達到除臭目的高濃度惡臭氣體排放 源催化燃燒法將臭氣和燃燒氣體混合后在催化劑的作用下 于一定溫度下燃燒,以達到脫臭目的高濃度惡臭氣體排放 源催化氧化法在催化劑的氧化,可將惡臭物質氧化成無臭 或弱臭物質有組織排放的工業源 中低度惡臭物質高價氧化性物 質氧化法將惡臭物質通入高錳酸鉀、次氯酸或雙氧水 溶液中使其氧化分解有組織排放的工業源 中低度惡臭物質酸吸收法將惡臭物質與酸溶液接觸,使其溶解到酸溶 液中達到除臭的目的。有組織

3、排放的工業源活性污泥吸收 法利用活性污泥吸收來自垃圾儲倉和輸送帶的 臭氣有組織排放的工業源生物活性炭吸 附法利用生物活性碳吸收來自垃圾儲倉和輸送帶 的臭氣有組織排放的工業源生物聯合吸附 法將活性污泥和活性炭分段裝置進行分段吸收 來自垃圾儲倉和輸送帶的臭氣有組織排放的工業源本工程采用高溫燃燒法處理臭氣。即在垃圾儲倉和儲坑上方微負壓抽氣經預熱后作為助燃空氣送入熱解氣化爐下段在9001000C下將惡臭成分燃燒掉。控制燃燒爐遵守“ 3T原則(即溫度temperature,時間time,湍流turbulenee):燃燒溫度高于 850C,臭氣在高溫煅停留時間大于0.3s,臭氣和火焰必須充分混合。該熱解氣

4、化爐下段具備了這些條件。垃圾臭氣排放標準按GB14554-93廠界標準執行:表1 '悪臭污欒物廠界標唯債序號控制項目Me-二接三繳ff擴改建現有靳子改建現有1rng/rn1bO1.52.04.05.02三甲防KLR/m*0P050,080.1S0. 4$0. 803mf/rn10+ 030.G60.100L 320. 604甲琉序0040. 0100+0200. 0355甲離mg W札叭卻m 150,55L1Q6二甲二 stmg m10. 03 0. 00.130. 420, 7L7二臓牝餓2.0禮。5.08,0108華乙Itmg m1105.07.014199梟吒敝度無聲1C'

5、;2030607Q二噁英的形成機理及控制措施二噁英的地產生源在垃圾焚燒工藝中,垃圾中的含氯高分子化合物如聚氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等二噁 英的前體物,在適宜溫度下并在 FeCI3、CuCI2等金屬催化物的催化作用下與02、HCI反應,通過重排、自由基縮合、脫氯等過程生成二噁英類。這部分二噁英類在高溫下大部分會分解,如爐溫高于850C、且煙氣在爐中停留時間大于2s時,約99.9的二噁英將會分解。但被分解后的二噁英的前體物又可在煙氣中的催化劑的催化下與煙氣中的HCI在500300C迅速重新組合生成新的二噁英。二惡英類的生成機制城市生活垃圾焚燒處理過程中二惡英的生成一般按一下反應方式進行。00YCI

6、x7IICIx噁英二惡英的分子結構圖以次模式生成二惡英的反應如:ClOHOOClOH在200 C 500C的溫度范圍內,在飛灰中的CuCl2 , FeCI3等催化劑的催化作用下,由未完全燃燒的含碳物質進行合成反應;上式的合成反應叫de novo合成反應(de novosynthesis),影響de novo合成反應的主要因素有:(1)HCI,02,前體物的存在;(2) 在200C 500C溫度范圍內停留的時間;(3)氯化銅,氯化鐵催化劑的存在。促進城市生活垃圾焚燒過程中二惡英類物質生成的氯化銅,氯化鐵等催化劑在傳統焚燒爐排放的飛灰中含量分別為 0.04%-0.07%和2%-3% ; HCl不僅

7、僅是來自有機高分子氯化物, 同時垃圾中含有的 NaCI, CaCI2, MgCI2, FeCl3, ALCI3,等物質在燃燒過程中也會進行化學反應生成二惡英。有關的化學反應式如下:CaCI2+SiO2+H2OSO2+2HCI(3-3)2MgCI2+(AL2O3 -5SiO2)+ H2O(2MgO -AI2O3 5SiO2) +2HCI(3-4)2FeCI3+ 3H2OFe2O3+6HCI(3-5)2 AICI3+ 3H2OAT2O3+6HCI(3-6)也就是說,城市生活垃圾焚燒處理過程中既能提供含有CuCI2,FeCI3的灰塵,還提供2NaCI+S02+0.502+H20Na2SO4+2HCI

8、(3-2)含有HCI的煙氣,同時在煙氣冷卻過程中又有300 C左右的溫度帶,即二惡英類毒性物質生成的必要條件全部具備。如上所述,城市生活垃圾焚燒過程中和高溫燃燒過程中常常會起游離基反應,當排煙溫 度冷卻到300C左右,并在灰塵中的氯化銅,氯化鐵等催化劑的作用下進行接觸反應。低溫 燃燒時,有機高分子氯化合物進行熱分解并生成包括二惡英類在內的各種芳香族含氯化合 物,其中分子量較大的二惡英類在高溫燃燒過程中被分解,但熱穩定性較好的氯苯類(如 C6H5CI )不易分解,隨著燃燒的進行,這類物質會進行激烈的游離基反應而形成C6H4CIOH等物質,當焚燒煙氣冷卻時在氯化鐵,氯化銅催化劑的作用下 C6H5C

9、I類和C6H4CIOH類前體物又會重新組合生成二惡英類。總之,城市生活垃圾焚燒過程中二惡英的生成量與燃燒狀態的好壞有直接的關系。決 定生活垃圾焚燒狀況好壞的因素主要為垃圾燃燒溫度,垃圾及高溫煙氣在焚燒爐內的停留時間,二次空氣的旋渦噴入及攪拌煙氣使之完全燃燒的情況,即湍流度等。?本工程二惡英排放情況二惡英類毒性大且非常穩定,一溶于有機溶劑,難溶于水。其主要來源為 垃圾焚燒時產生的氣體。研究表明,在垃圾焚燒過程中,控制焚燒爐內的燃燒 溫度(1100-1200C),增加燃燒過程中氣體在爐內的滯留時間(一般為3秒以上),同時增加爐內燃燒的湍流程度,使垃圾中的二噁英得到充分破壞,破壞后的氯化物以HCI的

10、氣態形式排出。為了不使被破壞的二噁英在 500300C重新 生成,高溫氣化后的氣體應采用急冷裝置,使氣體溫度在 0.2秒內迅速降至200 C以下,使之有效的控制二惡英的再生成。本工藝采用垃圾熱解氣化爐,熱解美國1991加拿大1989歐共體1994)日本1997中國200190.50.11.0 ng氣化原理類似于煤氣發生爐,垃圾在熱解爐中經干燥階段80150°C下脫水,在200300C對干燥垃圾進行干餾、在850C時進行碳化和氣化,產生甲烷類可燃氣 體,這個階段的反應是在缺氧和還原氣氛下進行的,可有效地遏制二噁英的產生,經過這一階段還原熱解,由 CO、CO2、H2、CH4、C2H4與C

11、2H6組成的熱解氣體被析出。氣體迅速經急冷器(氣體在此停留的時間為2s)冷凝至200C以下,避免了和減少了二噁英的重新生成。另外,來自臭氣的助燃空氣加大了熱解氣化爐內熱氣流的湍流速度,燃燒氣體在溫度8501000C爐內滯留時間長(一般為3-5秒),實現了燃燒的“3T控制。也是控制二惡英產生有效的措施。目前發達國家對生活垃圾焚燒廠煙氣中二噁英的排放標準一般控制為0.1 ngTEQ/Nm3,我國生活垃圾焚燒污染控制標準(GB18485-2001 )中,對生活垃圾焚燒廠煙氣中二噁英的排放標準控制為 1.0ngTEQ/Nm3,下表列出來各國二噁英控制標準。危險廢物焚燒污染控制標準GB18484 200

12、1中規定二噁英限值 0.5ngTEQ/m3。焦油的產生及其控制利用措施焦油是生物質在干餾過程中產生的。其產量約占裝爐生物質的3%4%在常溫常壓下其產品呈黑色粘稠液狀,密度通常在0.951.10g./cm3之間,閃點100C具有特殊臭味。在垃圾的干餾氣化階段,當干基垃圾被加熱到200C時組成生物質的纖維素、木質素、半纖維素等成分的分子鍵發生斷裂,發生熱分解,產生CO、CO2、H2O、CH4等小的氣態分子,而較大的分子成為焦炭、木醋酸、焦油等(稱為初級焦油)其主要成分為左旋葡聚糖, 分子式為C5H8O2,反應過程:干燥生物質+熱量一一焦炭+CO+CO2+H2O+CH4+C2H4+木醋酸+焦油在氣化

13、溫度下,初級焦油不穩定,會進一步分解成2級焦油,隨著進一步升溫,部分焦油會轉化為3級焦油,在500C左右焦油產物最多,高于或低于此溫度焦油相應減少。焦油成分中的有毒物質對人體健康及環境構成危害,含有較高的PAH (多環芳烴)物質,且具有較高的毒性和致癌性;凝結為細小液滴的焦油不完全燃燒會引起PAH和焦炭的產生;對焦油凈化處理時產生的焦油廢水中含有酚及酚類化合物、苯系物、雜環、芳香族化合物等,COD濃度一般在500010000mg/L,散發出強烈的刺激性氣味,對環境造成污染, 必須加以治理。因此本工藝采用將低溫干餾氣化出的焦油經300 C余熱加熱器加熱后直接引入爐體的高溫段焚燒。高溫熱解中飛灰的

14、治理方法和有害成分分析垃圾中的有機成分經干餾、熱解、氣化后的渣灰下沉到高溫燃燒層進行煅燒,煅燒過程 中由于熱氣湍流的作用,一些燃燒的飛灰是經過垃圾中可燃物燃燒后將可燃物中的重金屬和 少量的PAH富集在一起的產物,它們將隨熱氣體從熱排氣管中排出,這部分的飛灰在國家 危險廢物名單中式榜上有名的,在應加以去除和收集。本項目的飛灰是經帶式除塵器(除塵效率99.96%)去除和收集,收集后的飛灰用水泥固化后交由垃圾填埋場進行無害化填埋。對于灰渣無害化處置的標準按 GB5085.3-2007危險廢物鑒別標準,浸出毒性鑒別。無毒 或微毒的情況可將其直接摻入泥土中燒制垃圾磚,如果灰渣中的重金屬或其他有害物超出國

15、家標準,應視同危險廢物進行無害化填埋處理。浸出毒性鑒別標準值序號危害成分項目浸出液中危害成分濃度限值(mg/L)分析方法無機兀素及化合物1銅(以總銅計)100附錄 A、B、C、D2鋅(以總鋅計)100附錄 A、B、C、D3鎘(以總鎘計)1附錄 A、B、C、D4鉛(以總鉛計)5附錄 A、B、C、D5總鉻15附錄 A、B、C、D6鉻(六價)5GB/T 15555.4-19957烷基汞不得檢出GB/T 14204-938汞(以總汞計)0.1附錄B9鈹(以總鈹計)0.02附錄 A、B、C、D10鋇(以總鋇計)100附錄 A、B、C、D11鎳(以總鎳計)5附錄 A、B、C、D12總銀5附錄 A、B、C、

16、D13砷(以總砷計)5附錄 C、E14硒(以總硒計)1附錄B、C、E15無機氟化物(不包括氟化 鈣)100附錄F16氰化物(以CN計)5附錄G注 1:"不得檢出”指甲基汞v 10ng/L,乙基汞v 20ng/L。熱解氣化后氣體的處理及焙燒窯爐及尾氣的處理方式:熱解后的氣體含有一定量的 SO2、NOx、HCl、CO2等酸性氣體,這些酸性氣體會對后 續的設備和管道造成腐蝕,以縮短其壽命,還會對環境帶來影響,必須加以去除。本項目采用石灰水噴淋法,將經過一塔式脫酸裝置的氣體噴淋石灰水,以消除酸性氣體。脫酸后的氣體經加壓送入由粘土或頁巖與垃圾灰渣配料的磚坯焙燒窯爐中成為燃料。該窯爐為108X3

17、.6m的隧道窯,內設風道系統,無錐閘平頂結構。其中排潮、預熱段長42m,焙燒段46m,降溫、冷卻段 20m。項目擬采用堿液噴淋脫酸除塵裝置對焙燒煙氣進行處理,脫酸效率為75%(主要去處S02和HCI),除塵效率為90%,處理后煙氣經40m高煙囪排放。焙燒廢氣產排情況見下表。項目焙燒廢氣產排情況一覽表物質名稱產生情況排放情況產牛量速率濃度排放量速率濃度HCl4.7t/a0.54kg/h29.3mg/m31.18t/a0.13kg/h7.33mg/ m 3SO217.7t/a2.02kg/h110.6mg/m34.43t/a0.51kg/h27.7mg/ m 3NOx33.6t/a3.8kg/h210mg/m3P 33.6t/a3.8kg/h210mg/m3煙塵29.3t/a3.34kg/h183.1mg/m32.93t/a0.33kg/h18.3mg/ m 3二惡英/4.64mg/a530ng/h0.029017ng/ m 3注:本項目停產整改前曾有過一段生氣期,根據該公司氣化垃圾燃氣燃燒后產生的煙氣的檢測報告可知,該工藝設備產生的二惡英毒性當量值在0.023345

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