農(nóng)村廚余垃圾與農(nóng)林廢棄物協(xié)同處理利用技術(shù)介紹
化工裝置拆除前清洗：停產(chǎn)后的化工裝置清洗后達(dá)到動(dòng)火拆除要求，滿足安全和環(huán)保拆除條件目前，化工裝置停產(chǎn)停車后，系統(tǒng)和罐區(qū)系統(tǒng)滯留大量危險(xiǎn)化學(xué)品，危險(xiǎn)廢物等，存在很大的危險(xiǎn)因素。尤其在化工裝置拆除前，處于安全及環(huán)保因素，需要對(duì)系統(tǒng)內(nèi)殘留化學(xué)品進(jìn)行安全處置，并且對(duì)設(shè)備進(jìn)行化學(xué)清洗達(dá)到動(dòng)火拆除條件。
都市生涯垃圾焚燒歷程中二次污染物的天生與控制
北極星大氣網(wǎng)
泉源:環(huán)境污染治理手藝與裝備 作者:李詩(shī)媛 別如山
2020/11/11 14:13:07 我要投稿
所屬頻道: 大氣治理 關(guān)鍵詞:垃圾焚燒煙氣 生涯垃圾焚燒 廢氣處置
北極星大氣網(wǎng)訊:在我國(guó),接納焚燒法處置都市固體垃圾,逐漸獲得推廣和應(yīng)用。然而焚燒帶來(lái)的二次污染物,如二?f英、細(xì)顆粒、重金屬、HCl以及SOx、NOx等也隨之引起了普遍關(guān)注。本文對(duì)垃圾焚燒歷程中種種二次污染物的發(fā)生機(jī)理及其控制方式舉行了綜述。而且指出近期我國(guó)都市固體垃圾焚燒煙氣污染物的重點(diǎn)控制工具應(yīng)為顆粒物、HCl、SOx和NOx。天禹智控研發(fā)的氣體在線監(jiān)測(cè)裝備可實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)氣體因素濃度，對(duì)垃圾焚燒歷程有著主要的意義。
一、二?f英的天生機(jī)理與控制方式
1.1二?f英的結(jié)構(gòu)
二?f英是毒性很強(qiáng)的一類三環(huán)芳香族有機(jī)化合物,有2個(gè)或1個(gè)氧原子聯(lián)接多個(gè)被氯取代的苯環(huán),劃分稱為多氯二苯并二(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)。每個(gè)苯環(huán)上可以取代1)4個(gè)氯原子,共有75個(gè)PCDD異構(gòu)體和135個(gè)PCDF異構(gòu)體[1]。種種異構(gòu)體的毒性有所差異,其中毒性最強(qiáng)的是2, 3, 7, 8-四氯二苯并二?f英(2, 3, 7, 8-TCDD)。常溫常壓下PCDD/Fs均為固體,熔點(diǎn)較高,通常在300e左右,難溶于水,易溶于脂肪,以是PCDD/Fs容易在生物體內(nèi)積累。對(duì)PCDD/Fs的露出會(huì)引起皮膚痤瘡、頭痛、失聰、郁悶、失眠等癥狀?？v然在很微量的情況下,耐久攝取時(shí)也會(huì)致癌和致畸。
1.2 垃圾焚燒二?f英的形成
一樣平時(shí)以為,有氯和金屬存在條件下的有機(jī)物燃燒均會(huì)發(fā)生二?f英。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),都市生涯垃圾焚燒發(fā)生的二量最多,其次是有害廢棄物焚燒和醫(yī)院廢棄物焚燒等。1990年,日本/二0類發(fā)生總量為3940~8405 g TEQ/Y,主要發(fā)生源如表1所示。
表1 二主要發(fā)生源和發(fā)生量
都市生涯垃圾中含有20%~50%的有機(jī)物,這些有機(jī)物中大多含有碳、氫、氧3種元素。都市生涯垃圾剖析效果注釋,垃圾中氯元素的泉源分為兩類:一類是有機(jī)氯化物如聚氯乙烯塑料(PVC)、氯苯和氯酚等,主要漫衍在廢塑料、廢紙、廢木料以及草木中;另一類是無(wú)機(jī)的氯化物如氯化鈉、氯化鎂等,主要漫衍在廚余、灰土等無(wú)機(jī)組分中。這些都是組成垃圾焚燒發(fā)生二?f英的最基本要素。一樣平時(shí)以為,垃圾焚燒發(fā)生二?f英主要有以下兩個(gè)途徑:(1)爐內(nèi)天生:在燃燒歷程中,若缺氧燃燒,會(huì)天生二?f英的前驅(qū)物,這些前驅(qū)物與垃圾中的氯化物、O2、O離子舉行重大化學(xué)反映,天生二?f英類物質(zhì);(2)尾部再度合成:不完全燃燒反映所天生的二?f英的前驅(qū)物以及垃圾中未燃盡的環(huán)烴物質(zhì),在煙塵中的Cu、Ni、Fe等金屬粒子催化作用下,與煙氣中的氯化物和發(fā)生反映,天生二?f英類物質(zhì),催化反映溫度在300℃左右時(shí),易天生二?f英類物質(zhì)。
1.3二?f英的污染控制方式
1.3.1 改善燃燒手藝
接納/3T0(turbulence、temperature、time)手藝,一樣平時(shí)溫度>850e,停留時(shí)間>2s,接納二次風(fēng),使燃燒物與空氣充實(shí)攪拌夾雜,造成富氧燃燒狀態(tài),削減二前驅(qū)物的天生。日本某垃圾焚燒廠接納/3T0手藝,使焚燒爐出口PCDD/Fs的排放量從33.1 ng/m3下降到6.1 ng/m3,效果十分顯著。也可接納分段燃燒,一段燃燒處于缺氧還原區(qū),所發(fā)生的二?f英類物質(zhì)在二次燃燒室內(nèi)徹底氧化剖析,二次燃燒室內(nèi)溫度較高,通常在1000e以上,有研究注釋,二?f英去除率可達(dá)99.9999%。另外,有報(bào)道顯示,接納流化床燃燒方式,由于能夠很好地知足/3T0手藝,可使二?f英排放量削減98%。
1.3.2 廢氣處置手藝
在實(shí)現(xiàn)完全燃燒降低二?f英的前驅(qū)物合成后,下面要解決的是殘存的前驅(qū)物重新合成和天生的二?f英捕集的問(wèn)題。通常接納降低排煙溫度,使氣相中的二?f英轉(zhuǎn)移到灰相中,然后使用布袋除塵器將二?f英除去。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已證實(shí),降低溫度在抑制二?f英類物質(zhì)的重新天生和提高吸附捕集效率兩方面均很有用?？刂拼匠龎m器的入口溫度在150e以下,由于合成二?f英類物質(zhì)的催化反映溫度為300e左右,因此其前驅(qū)物不能能在布袋式除塵器中催化合成二?f英物質(zhì)。布袋除塵器在事情時(shí),在濾布外面會(huì)形成顆粒層,廢氣中的二?f英類物質(zhì)通過(guò)該層被吸附脫除,被吸附的二?f英類物質(zhì)排至灰渣處置系統(tǒng)中。與袋式除塵器差異,若靜電除塵器的入口溫度在300℃左右,殘存的前驅(qū)物重新合成二?f英。以是現(xiàn)在一樣平時(shí)要求接納布袋除塵器。該項(xiàng)手藝已應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)裝備,取得顯著效果。當(dāng)排煙中細(xì)小粒子較少時(shí),該處置方式效果下降,這時(shí)可接納噴射中和酸性氣體因素(HCl、SOx)的熟石灰或石灰漿,與布袋除塵系統(tǒng)團(tuán)結(jié)使用,該系統(tǒng)去除二十分有用。也可在布袋除塵器前噴射活性炭粉末,它具有較大的比外面積,吸附能力較強(qiáng),在排煙溫度<220e,活性炭的添加量為飛灰量的5%~6%時(shí),與布袋除塵器團(tuán)結(jié)使用,二?f英的去除率在95%以上,接納噴射熟石灰或石灰漿和活性炭粉末去除HCl、SOx和二?f英對(duì)照適合我國(guó)國(guó)情。
研究注釋,去除煙氣中的二?f英可以使用能夠同時(shí)使二和NOx剖析的觸媒,觸媒質(zhì)料為V2O5/TiO2。當(dāng)煙氣入口溫度在200e左右時(shí),二?f英去除率高達(dá)90%以上。最近的試驗(yàn)效果注釋,在煙溫410℃和670℃之間噴NH3、SO2、二甲胺、(CH3)NH和甲硫醇(CH3SH)等物質(zhì),顆粒相二?f英的去除率可達(dá)98%,二?f英總?cè)コ蔬_(dá)42%~78%。
1.3.3 灰渣熔融處置手藝
通過(guò)改善燃燒和廢氣處置手藝,最大限度削減排入大氣的二?f英類物質(zhì)的量,被吸附的二?f英類物質(zhì)隨顆粒一起進(jìn)入灰渣系統(tǒng)中,以是灰渣中的二?f英的量比大氣中的二?f英的量多得多。熔融處置手藝是通常的灰渣處置手藝,將灰渣送入溫度為1200℃以上的熔化爐內(nèi)熔化,灰渣中的二類物質(zhì)在高溫下,被迅速剖析和燃燒。實(shí)驗(yàn)證實(shí),通過(guò)灰渣熔融處置事后,PCDD/PCDF的剖析率達(dá)99.77%。因此,灰渣熔融處置手藝是一種較為有用的灰渣處置手段。
二、 HCl的天生機(jī)理與控制方式
常溫下,HCl為無(wú)色氣體,有刺激性氣息,極易溶于水而形成鹽酸。HCl對(duì)人體的危害很大,對(duì)于植物,HCl會(huì)導(dǎo)致葉子褪綠,進(jìn)而泛起變黃、棕、紅至玄色的壞死征象。HCl對(duì)余熱鍋爐會(huì)造成過(guò)熱器高溫侵蝕和尾部受熱面的低溫侵蝕,例如深圳市垃圾焚燒爐過(guò)熱器曾經(jīng)只運(yùn)行100 d就被HCl高溫侵蝕損毀。
2.1 HCl的天生機(jī)理
一樣平時(shí)以為垃圾焚燒爐煙氣中HCl的泉源有兩個(gè):
（1）垃圾中的有機(jī)氯,如PVC塑料、橡膠、皮革等燃燒時(shí)剖析天生HCl;
(2) 垃圾中的無(wú)機(jī)氯化物如NaCl(來(lái)自廚房垃圾)與其他物質(zhì)反映天生HCl,化學(xué)反映為:
H2O+2NaCl+SO2+0.5O2yNa2SO4+2HCl{(1)
2NaCl +mSiO2+ H2O = 2HCl + Na2O#mSiO2(2)(其中m=2, 4)
H2O+MgCl2+SO2+0.5O2yMgSO4+2HCl{(3)
2.2 HCl的脫除方式
2.2.1 抑制燃燒時(shí)HCl的天生量
Courtemanche等研究發(fā)現(xiàn),在850~1050e爐溫局限內(nèi),向爐內(nèi)噴入磨碎的氫氧化鈣、氫氧化鎂、醋酸鈣、醋酸鎂、醋酸鎂鈣、甲酸鈣、丙酸鈣和苯甲酸鈣粉等吸收劑時(shí),可以削減HCl的天生量,HCl的脫除率為98%。文獻(xiàn)也先容了向爐內(nèi)噴氨削減HCl的方式。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣凈化組合工藝的應(yīng)用選擇
2.2.2 接納HCl煙氣處置裝置
干式系統(tǒng):煙氣和吸收劑在吸收塔內(nèi)反映脫除HCl。吸收劑接納Ca(OH)2。Ca(OH)2吸收劑在反映塔內(nèi)脫除HCl的反映為:
Ca(OH)2+2HClyCaCl2+2H2O(4)
半干式系統(tǒng):石灰漿在噴霧吸收反映塔內(nèi)被霧化,霧滴與熱煙氣相接觸,經(jīng)由重大的傳熱傳質(zhì)反映歷程,HCl被脫除,脫除率較干式系統(tǒng)高,但成本也響應(yīng)提高。濕式系統(tǒng):煙氣先經(jīng)由布袋除塵器或靜電除塵器后再進(jìn)入濕式洗滌塔,脫除HCl的反映同式(4)。該系統(tǒng)HCl脫除率最高,但成本也最高。煙氣懸浮吸收系統(tǒng)(gas suspension absorber,GSA)是氣態(tài)污染物凈化裝備,是以循環(huán)流化床手藝為基礎(chǔ)的煙氣凈化裝置,普遍應(yīng)用于垃圾焚燒爐氣態(tài)污染物的控制。將未處置的焚燒煙氣引入文丘里管,借助于文氏管內(nèi)的噴嘴使Ca(OH)2干粉和水或石灰漿霧化后噴注于煙氣中,在氣體高度紊流狀態(tài)下,使氣固夾雜到達(dá)平均狀態(tài)后進(jìn)入循環(huán)流化床內(nèi)。GSA內(nèi)/固-氣0比的平均局限約為0.5~1kg/m3,大量的吸收劑固體粒子在GSA內(nèi)處于/流化0狀態(tài),與煙氣中的酸性氣體發(fā)生化學(xué)反映,凈化后的煙氣夾帶著固體粒子進(jìn)入旋風(fēng)星散器,星散下來(lái)的吸收劑通過(guò)給料裝置回送至反映塔(GSA)內(nèi),實(shí)現(xiàn)物料循環(huán)。該系統(tǒng)造價(jià)是濕式系統(tǒng)的60%。該系統(tǒng)用于丹麥Kara 4號(hào)垃圾焚燒爐的丈量效果見(jiàn)表2所示。
三、細(xì)顆粒和重金屬污染物的控制
垃圾破碎和燃燒歷程中會(huì)發(fā)生大量的細(xì)顆粒,顆粒的粒徑巨細(xì)是決議其毒性作用的主要因素。實(shí)驗(yàn)注釋,小于1.1Lm的顆粒很容易進(jìn)入肺泡,被吸附在細(xì)顆粒上的有害物質(zhì)會(huì)被人體吸收到血液中,顆粒粒徑愈小,致突變活性愈高。細(xì)顆粒中含重金屬元素包羅Hg、Pd、Cd、Cr、Cu、Ni、Zn、Mn等,在這些污染物中含有為數(shù)可觀的致癌、致突變、致畸化合物和若干有毒有害化學(xué)因素。對(duì)人體危害大的元素主要集中在小于3Lm的顆粒物中。以是,只要除掉煙氣中的細(xì)顆粒,就能削減重金屬的危害。
表2 GAS用于丹麥Kara 4號(hào)垃圾焚燒爐的丈量效果
名稱 單元 入口濃度 出口濃度 去除率(%)
HCl mg/m3(11%O2) / 9 /
SO2 mg/m3(11%O2) / 51 /
HF mg/m3(11%O2) / 0.2 /
汞化物 mg/m3(11%O2) 0.122 0.007 94
二?f英 ng-TEQ/m 32.2 0.0024 99.1
國(guó)內(nèi)外對(duì)垃圾焚燒重金屬污染的控制研究大致可分焚燒前控制、焚燒歷程中控制以及焚燒后控制三方面。
焚燒前控制:將垃圾分類分揀,將重金屬濃度含量較高的廢舊電池及電器、雜質(zhì)等從原生垃圾中分揀出,可以大大削減垃圾焚燒產(chǎn)物中汞、鉛和鎘的含量。
焚燒歷程中控制:主要是接納控制空氣燃燒法(CAO),即將垃圾在600~650e左右的一燃室熱解、氣化和固定碳燃燒,這樣重金屬不會(huì)升華,而保留在灰中。在二燃室中可燃?xì)怏w在高溫下燃盡,從而在燃燒歷程中降低重金屬的排放。
焚燒后控制:通常去除重金屬污染的方式有:
(1)降溫使重金屬自然凝聚成核或冷凝成粒狀物后被除塵裝備捕集;
(2)噴射諸如活性炭等粉末,吸附重金屬形成較大顆粒而被除塵裝備捕集;
(3)催化轉(zhuǎn)變,改變重金屬種類,使飽和溫度低的重金屬元素形成飽和溫度高的且較易凝聚的氧化物或絡(luò)合物,被除塵裝備捕集;
(4)將尾氣通過(guò)濕式洗滌塔,去除其中水溶性的重金屬化合物。對(duì)于汞的吸附現(xiàn)在應(yīng)用較多的方式就是向煙氣中噴入特殊試劑,如向煙氣中逆噴Na2S形成HgS,因其不溶,顆粒大而較易捕捉,汞去除率達(dá)60%~90%。另外一種現(xiàn)在較為成熟、應(yīng)用最多的控制手藝是,向煙氣中噴入粉末狀活性炭,其吸附機(jī)理為:氣體分子向炭基體擴(kuò)散,由于分子間范德華力的作用,而將這些擴(kuò)散來(lái)的分子保留在外面,其脫除汞的效率達(dá)90%。對(duì)于焚燒爐中底灰、除塵器中的飛灰、煙囪殘留灰以及濕式洗滌后所發(fā)生的污水中含有大量的重金屬,會(huì)重新進(jìn)入環(huán)境而造成二次污染?，F(xiàn)在處置灰的方式主要有:水泥固化處置法、熔融固化處置法、藥劑處置法及酸提出處置法等。
四、其他污染物(SOx、NOx)的天生與控制
SOx通常是由垃圾中含硫化物焚燒氧化時(shí)發(fā)生,另外,一些垃圾焚燒爐需要燃煤為輔助燃料以穩(wěn)固燃燒,這也造成較多的SOx發(fā)生。SOx大部分是SO2,對(duì)大氣污染危害較大。燃燒尾氣中的這些有害氣體通常接納堿性介質(zhì)吸收法,最常用的吸收劑為消石灰,常用的方式有濕法、干法和半干法三種,如HCl煙氣處置裝置相同。NOx主要來(lái)自垃圾中的有機(jī)氮的氧化。
一樣平時(shí)NO在NOx中所占的比例為95%以上?，F(xiàn)在,可接納多種措施來(lái)削減NOx的排放,這些措施主要分為兩類:
(1)燃燒控制,主要是分級(jí)燃燒和噴氨或尿素;
(2)燃燒后尾氣處置措施,通常接納選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)以及氧化吸收法等多種形式。SCR法是在催化劑存在的條件下,NOx被還原劑(一樣平時(shí)為氨)還原為對(duì)環(huán)境無(wú)害的N2的凈化方式。由于催化劑的作用,該反映在不高于400e的條件下即可完成。SCR法除了具有脫硝功效外,對(duì)二和HCl也具有較高的脫除率。日本和歐洲一些國(guó)家的垃圾焚燒電站大多加裝了SCR脫硝裝置。著名的奧地利斯皮提拉垃圾焚燒發(fā)電廠加裝了SCR脫硝裝置后,二的脫除率>95%, HCl脫除率>98%,SOx脫除率>95%。
五、結(jié)論
垃圾焚燒發(fā)生的二次污染是現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外配合關(guān)注的問(wèn)題,也是垃圾能源化行使的關(guān)鍵所在。本文綜述了垃圾焚燒歷程中種種污染物的形成機(jī)理,而且劃分先容了它們的控制方式。生涯垃圾的因素決議了焚燒煙氣中污染物的原始濃度,我國(guó)的生涯垃圾因素差異于外洋,以是焚燒廠的煙氣凈化方案應(yīng)根據(jù)具體情況并參考外洋手藝來(lái)確定。近期內(nèi)我國(guó)生涯垃圾焚燒煙氣污染物的重點(diǎn)控制工具應(yīng)為顆粒物、HCl、SOx和NOx,并盡可能削減有機(jī)氯化物和重金屬的排放。
2020“北極星杯”煙氣治理影響力企業(yè)評(píng)選再度來(lái)襲，全程免費(fèi)，入圍即可獲得北極星站群百萬(wàn)媒體流量曝光，更有整年宣傳推廣時(shí)機(jī)！報(bào)名企業(yè)再創(chuàng)新高，龍頭企業(yè)云集！同期召開(kāi)第三屆工業(yè)煙氣深度治理高峰論壇，更多精彩，點(diǎn)擊體會(huì)詳情： 企業(yè)評(píng)選 | 高峰論壇
凱利環(huán)境化工拆除，具有石油化工施工總承包資質(zhì)，建筑施工總承包資質(zhì)，環(huán)保施工資質(zhì)，危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證，危險(xiǎn)化學(xué)品許可證，化學(xué)清洗資質(zhì)等國(guó)家資質(zhì)。一批注冊(cè)安全工程師，環(huán)保工程師，建造師，機(jī)電工程師等專業(yè)技術(shù)人才。具備全新的資質(zhì)，理念，技術(shù)人才，施工經(jīng)驗(yàn)的一體化服務(wù)。清淤、抽沙機(jī)器人是凱利環(huán)境公司新研發(fā)的智能水下清淤設(shè)備。針對(duì)化工企業(yè)不停產(chǎn)清淤作業(yè)的迫切需求，尤其是人工清淤帶來(lái)的安全事故頻發(fā)。凱利集團(tuán)與西安交大深度合作研發(fā)水下清淤機(jī)器人，解決國(guó)內(nèi)化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中不停產(chǎn)水下清淤的難題。 該機(jī)器人具有深水作業(yè)、智能遙控、24小時(shí)連續(xù)作業(yè)、履帶越野行走、全液壓控制、防爆作業(yè)、安全環(huán)保等特點(diǎn)。 目前該機(jī)器人兩大系列，清淤機(jī)器人應(yīng)用化工沉淀污泥，污水廠清淤，市政管網(wǎng)清淤，河道清淤，水庫(kù)清淤等作業(yè)。抽沙機(jī)器人應(yīng)用黃河抽沙，河道抽沙，水庫(kù)抽沙等作業(yè)。
回轉(zhuǎn)窯焚燒系統(tǒng)危廢處置煙氣CO超標(biāo)分析