生活垃圾焚烧发电中二噁英控制技术研究进展

随着中国生活垃圾焚烧事业的蓬勃发展,垃圾焚烧过程产生的二噁英问题受到社会越来越多的关注,选择合适的控制技术手段来使二噁英的排放达到国家标准,是垃圾焚烧厂必须面对的问题。本文主要从垃圾预处理、炉内燃烧、尾部烟道、烟气净化及飞灰稳定化五个方面综述并总结在生活垃圾焚烧发电厂中二噁英控制技术研究应用进展,并提出了今后二噁英控制技术的研究方向。     

垃圾焚烧系统中二噁英类形成机理及影响因素

垃圾焚烧是城市中二噁英类污染的主要来源之一，因此如何控制焚烧二噁英类的形成和排放是目前研究的热点。本文探讨了垃圾焚烧过程中二噁英类的三种形成途径：原始垃圾中存在二噁英类、从头合成、前体物形成。并且进一步分析了二噁英类形成的影响因素(包括反应物、反应表面、催化剂、温度、烟气环境、氯源、水分)，从而为二噁英类的形成和排放控制提供理论基础和依据。     

垃圾焚烧发电过程污染物排放控制方法

垃圾焚烧技术是处理城市生活垃圾的有效手段之一,能够实现垃圾的无害化、减量化和资源化。但由于我国城市生活垃圾成分的多样性、复杂性和不均匀性,在垃圾焚烧的过程中会发生很多不同的、复杂的化学反应。这些化学反应会产生对人体和环境有危害的物质即焚烧气体污染物。尤其是剧毒二噁英,使垃圾焚烧处理技术的发展受到了阻碍。本文着重对垃圾焚烧发电过程中产生的二次污染物的排放及控制方法做了深入的研究探讨。     

生活垃圾循环流化床焚烧锅炉飞灰中二噁英热解析特性研究

实际垃圾焚烧系统中飞灰会在尾部烟道堆积并在受热后发生二噁英的再生成、热降解及向烟气解析等协同作用.本文研究了半干法脱硫塔前生活垃圾焚烧飞灰在受热过程中二噁英的质量变化及其气固相分布情况,重点研究了反应温度、含氧量及硫胺基复合阻滞剂的添加等对飞灰中二噁英热解析特性的影响.试验结果表明,250℃时飞灰析出的气相二噁英很少,而450℃时气相二噁英的比例高达99.7%;氧含量对飞灰中二噁英的热解析特性影响较大,当氧含量为6%时,气相二噁英的析出量最大,达到2.87 ng·g-1;350℃时添加硫胺基复合阻滞剂后二噁英总量明显下降,表明阻滞剂能够抑制二噁英再合成,但气相中二噁英的比例从47.69%上升到87.50%.     

垃圾焚烧是大的二噁英污染源

据最近发表的一篇论文称,几桶生活垃圾如果放在后院进行焚烧,相比有很好大气污染控制设施的为几万户家庭服务的城市垃圾焚烧厂,将排放更多的二噁英和呋喃类物质。美国环保局(EPA)设在北卡罗来纳州研究三角公园的国立危险性管理研究所进行了4次桶装生活垃圾燃烧试验,发现每公斤废物排放的总的二噁英和呋喃类物质在0.0046～0.48mg之间。这表明2～40个家庭以桶装形式焚烧垃圾排放的二噁英和呋喃可与一座日处理200t的城市垃圾焚烧厂相当。此外研究人员还发现,如果一个家庭回用     

医疗废物流化床焚烧过程中多孔氧化铝床料抑制PAHs生成的机理北大核心CSCD

焚烧是医疗废物处置的主要方法,但在医疗废物焚烧过程中会产生大量的持久性剧毒有机污染物如多环芳烃(PAHs)、二噁英等。提出利用多孔氧化铝替代传统石英砂作为流化床焚烧炉床料,研究了流化床不同运行工况下多孔氧化铝对医疗废物焚烧过程中PAHs生成的影响规律,获得了多孔氧化铝床料抑制医疗废物焚烧过程中PAHs生成的最优工艺参数,并从传热、催化和吸附角度揭示了多孔氧化铝抑制医疗废物焚烧过程中PAHs生成的机理。结果表明：采用多孔氧化铝床料替代传统石英砂床料后,医疗废物焚烧烟气中PAHs浓度和其毒性当量浓度均可以降低50%以上;多孔氧化铝床料主要通过传热、催化和吸附作用降低了烟气中PAHs前驱物的浓度,削减了PAHs的生成;当焚烧温度为800℃、过剩空气系数为1.50时,多孔氧化铝床料抑制烟气中PAHs生成的效果最佳。     

生活垃圾焚烧炉烟气的治理措施——以某生活垃圾焚烧发电厂为例

垃圾焚烧发电产生的二次污染,特别是焚烧中产生的剧毒物二噁英是人们共同关注的问题。对其尾气的净化处理关系到垃圾能否资源化利用的关键。本文以某生活垃圾焚烧发电厂为例,阐述城市生活垃圾焚烧发电过程中污染物的来源与形成,同时分析了对它们的处理与控制。     

硫氨基循环抑制烟气二噁英生成的试验研究

新型硫氨基物质对二噁英低温从头合成具有良好的抑制效果,但尚未在实际焚烧炉中应用.本文借助烟气循环抑制和飞灰低温热处置联用控制二噁英排放中试系统(500 Nm~3·h~(-1)),开展了硫氨基循环抑制实际焚烧炉烟气二噁英排放的研究.试验结果表明,硫氨基抑制气氛能在该系统中循环累积,该系统对二噁英阻滞率达95%以上,烟气二噁英排放浓度低于最新国家环保标准0.1 ng·Nm-~3(以I-TEQ计).该新型硫氨基循环抑制技术对实际废物焚烧炉二噁英的减排控制具有重要指导价值.     

30 t/d新型村镇垃圾热解气化炉二噁英排放特性

针对目前处置村镇垃圾的小型热处理炉运行不稳定、排放难以达标等问题,介绍了一种新型村镇垃圾热解气化炉(30 t/d),并对其系统烟气及炉渣的二噁英生成排放特性进行研究。结果表明:炉渣中的二噁英浓度为0.723 μg I-TEQ/kg,可满足GB 16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》中二噁英排放的要求;在正常喷射活性炭时尾部烟气二噁英浓度为0.029 ng I-TEQ/Nm3,低于GB 18485-2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》中二噁英排放限值;气化燃烧过程的烟气二噁英原始排放浓度较低,低温异相合成反应是该垃圾炉烟气二噁英的主要来源;在质量浓度分布上占优势的为高氯代PCDD/Fs,对总毒性当量起主导作用的为2,3,4,7,8-PeCDF,喷射活性炭对二噁英具有良好的去除效果。以期为村镇垃圾热解气化规范处置提供示范,并为热解气化炉二噁英排放控制提供参考。     

垃圾焚烧污染控制技术

垃圾焚烧处理技术由于其具有显著的稳定和无害的效果,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,在我国的应用越来越广泛。然而,在垃圾焚烧炉中,伴随焚烧烟气及灰分所排放的金属尘粒、酸性气体、二噁英等有害物质,造成了日益严重的环境污染。目前,各国不断研究更先进的垃圾焚烧污染控制技术,虽然末端净化处理工艺大大减小了垃圾焚烧的二次污染问题,但是并没有一种成熟、高效、廉价的污染控制方法,各种方法各有优缺点。本文介绍了垃圾焚烧过程中产生的烟气的化学组成,还对国内外垃圾焚烧烟气净化控制技术进行了介绍和比较。     

垃圾焚烧过程中二恶英污染物的形成机制及影响因素

垃圾焚烧是二恶英产生的主要来源。介绍了垃圾焚烧过程中二恶英类污染物质的产生条件和形成机制,分析和探讨了二恶英类物质形成的重要影响因素,并提出了未来垃圾焚烧过程中二恶英污染物控制的方向和对策。     

生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处置技术

介绍生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的特性和国内外对生活垃圾焚烧厂渗滤液几种常见的处置方法,并从经济性、技术工艺、运行等方面分析对比了几种处置方式的优劣。结合焚烧厂渗滤液处理工程设计、运行实践经验,总结了焚烧厂垃圾渗滤液工程设计要点。     

污泥焚烧大气污染物排放及其控制研究进展

污泥焚烧技术是处理城市污泥的一种有效方法,但由于焚烧过程会产生严重的大气污染,因而也是一种备受争议的方法。论文对污泥焚烧大气污染物的排放种类、产生机理及其减排控制技术等进行了国内外文献综述,结果表明污泥焚烧产生的大气污染物主要包括粉尘、重金属、二英、酸性气体等,其中重金属汞和二英最受人们关注。研究表明在污泥焚烧过程中重金属的迁移转化主要受重金属的种类、存在形态、焚烧环境等因素的影响,针对重金属的控制目前主要采用"活性炭喷射+除尘"的组合技术进行控制;污泥焚烧过程中二英的生成和释放主要由污泥的组成和特性、燃烧条件、烟气组成、颗粒去除装置的运行温度等因素决定,其控制技术目前主要有焚烧过程控制和活性炭吸附等方法;而针对粉尘和酸性气体的控制目前已有成熟的技术可以应用。此外,通过国内外已有工程实例分析表明只要采用合适的烟气治理技术,完全可以控制和避免污泥焚烧烟气污染的产生。同时提出了适合我国国情的污泥焚烧烟气处理工艺流程。     

城市垃圾焚烧飞灰熔融DSC-DTA实验研究

利用高温DSC-DTA热分析仪对国内外2种城市垃圾焚烧飞灰在惰性气氛(N2)和氧化气氛(O₂)下的熔融特性进行了研究.在20℃～1450℃的温度范围内采用3种温升速率进行实验.飞灰熔融过程包含多晶转变和熔融相变2种反应,多晶转变发生在480℃～670℃范围内,吸热量20kJ/kg;熔融约发生在1136℃～1231℃,在1174℃达到峰值,熔融相变潜热约700 KJ/kg,整个过程总吸热量约1800 kJ/kg.研究了CaO添加剂对飞灰熔融的影响.最后提出飞灰熔融吸热量的预测模型,模型     

垃圾焚烧过程中的烟气污染及其控制

在焚烧法被广泛应用于处理城市生活垃圾的同时,焚烧过程中形成的二次污染也越来越受到关注.垃圾焚烧污染物存在形式及数量与焚烧条件和净化系统密切相关.介绍了垃圾焚烧中酸性气体、重金属、二恶英等烟气污染物的形成与危害,并阐述了对各类污染物生成和排放的控制措施.     

我国城市生活垃圾处理处置全过程大气排放研究进展

2016年我国城市生活垃圾的年清运量突破2×108 t,并且在未来一段时间内仍会呈现上升趋势.虽然近年来我国城市垃圾无害化处理率年均增幅超过10%,但随着城市化进程的不断深入,庞大的垃圾产生量给现有城市垃圾处理系统造成巨大挑战,同时使垃圾处理处置过程中大气温室气体及污染物排放逐渐引起社会关注,如2010年我国垃圾焚烧导致大气污染物NO_x、SO₂、CO、颗粒物的排放量分别为28、12 062、6 500、4 654 t等.充分调研现有垃圾处理处置全过程大气排放的研究,总结我国城市生活垃圾收集、转运到最终处理处置大气排放物种多样、排放分散的现状,结合现有研究覆盖范围有限、研究物种稀少的局限,同时为进一步推进大气排放清单系统化和精细化的进程,提出以下建议和展望:①核算城市和地区垃圾转运过程中的大气环境成本和压缩空间;②进一步完善并扩充垃圾焚烧多种有毒有害大气污染物（如二英、重金属元素及挥发性有机物等）排放特征测试和排放清单的研究;③在完善生活垃圾填埋场温室气体排放时空分布特征的同时,健全生活垃圾填埋场颗粒物及挥发性有机物等典型大气污染物排放清单相关研究.      

Research on low emission MSW gasification and melting system

In order to eliminate secondary pollution caused by municipal solid waste (MSW) incineration, a MSW gasification and melting process is proposed. The process is expected to reduce the emission of pollutants, especially heavy-metals and dioxins. In this paper, the combustible components of MSW and simulated MSW were gasified in a lab-scale fluidized bed at 400°C–700°C when the excess air ratio (ER) was between 0.2 and 0.8. The experimental results indicated that the MSW could be gasified effectively in a fluidized bed at approximately 600°C–700°C when excess air ratio was 0.2–0.4. The melting characteristics of two typical fly ash samples from MSW incinerators were investigated. The results indicated that fly ash of pure MSW incineration could be melted at approximately 1,300°C and that of MSW and coal co-combustion could be melted at approximately 1,400°C. When temperature was over 1,100°C, more than 99.9% of the dioxins could be decomposed and most of the heavy-metals could be solidified in the slag. Based on the above experiments, two feasible MSW gasification and melting processes were proposed for low calorific value MSW: (1) sieved MSW gasification and melting system, which was based on an idea of multi-recycle; (2) gasification and melting scheme of MSW adding coal as assistant fuel. __________ Translated from Environmental Science, 2006, 27(1): 69–73 [译自: 环境科学]     

城市生活垃圾低污染气化熔融系统研究

为彻底消除城市生活垃圾焚烧过程中的二次污染,对流化床气化与旋风燃烧熔融系统进行了研究.我国典型城市生活垃圾流化床气化试验表明,最佳气化温度为600℃左右;对垃圾焚烧飞灰进行熔融特性试验表明,垃圾焚烧飞灰在1 300℃左右、垃圾掺煤焚烧飞灰在1 400℃左右时,能顺利熔融,二分解率99.99%以上,重金属有效固化.结合我国实际,提出了2种气化熔融系统方案:①基于垃圾综合处理的筛上物气化熔融技术方案;②原生垃圾+辅助燃料气化熔融技术方案;并进行相应的热力性能分析,研究表明2种方案都能较好满足气化熔融要求.     

Development and prospects of municipal solid waste (MSW) incineration in China

With the lack of space for new landfills, municipal solid waste (MSW) incineration is playing an increasingly important role in municipal solid waste management in China. The literatures on certain aspects of incineration plants in China are reviewed in this paper, including the development and status of the application of MSW incineration technologies, the treatment of leachate from stored MSW, air pollution control technologies, and the status of the fly-ash control method. Energy policy and its promotion of MSW-to-energy conversion are also elucidated.