生活垃圾焚烧厂的VOC废气治理方案

郦赛忠

（利晟（杭州）科技有限公司，浙江 杭州 310052）

在生活垃圾产生量不断增加的情况下，如何有效、减量解决垃圾问题，成为保证国民生活环境的重要制约条件。在这种情况下产生的垃圾焚烧技术，由于对垃圾的无害化、减量化处理条件下还可以产生清洁能源，垃圾焚烧发电技术成为当下主流的垃圾处理方式。

1 生活垃圾焚烧概述

作为一种高温的化学处理技术，垃圾焚烧技术的原理就是垃圾中的可燃组份与空气中的氧进行化学反应，从而释放出一定的热量，并将其转化成烟气或者稳定的残渣。通常情况中，会使用余热锅炉来对焚烧中产生的热能进行回收，然后产生一定量的蒸汽，由此来带动汽轮发电机来进行发电。而所产生的烟气也会通过对其进行中和，并且除尘等净化处理才能向空气中排放。该方法优势还是比较显著的，其减容效果能够达到90%减重效果也能达到80%。而且通过高温燃烧还能有效的降解有害的有机物，并且使其中的一些病原性生物予以杀死，使其变成一种比较稳定的、无害的灰渣类物质。

2 生活垃圾焚烧厂的VOC废气治理方案

以一家生活垃圾焚烧处理厂为例，项目建设2条600t/d垃圾焚烧生产线，每条生产线配置1套烟气净化系统（“选择性非还原脱硝+旋转喷雾半干法脱硫+熟石灰/碳酸氢钠干粉脱硫+活性炭吸附+布袋除尘器”的烟气净化工艺），配置1台25MW 汽轮发电机组。

2.1 工艺选择

氮氧化物的去除，SNCR系统保证NOx初始浓度小于等于400mg/m3时，投用SNCR系统后，NOx排放值浓度低于200mg/m3。SNCR系统喷枪布置在锅炉炉膛上，浓度约为20%的氨水溶液通过稀释水系统稀释至浓度5% ～8%氨水溶液，喷入炉膛内在850～1100℃的高温条件下与NOx反应，将NOx转化成氮气。

2.2 旋转喷雾器的选择

本项目选用美国K-S的旋转喷雾器，转速最高可达16000r/min，变频调节，雾化颗粒细度可小于50μm。HCl去除率达99%，SO2达95%。

1）二噁英及重金属的脱除，由于垃圾焚烧过程中会有二嘿英的产生与排放，二噁英是剧毒物质，对人体有巨大的危害；在整个流程中对二嘿英和重金属的去除尤为重要，本工艺中利用活性炭的多空结构特性对二噁英进行吸附，在最终粉尘去除前在烟气中混入活性炭，并通过弯头及导流板等混流措施使烟气与活性炭充分接触，除去二嘿英。

2）粉尘的去除，采用袋式除尘器对烟气中的固体颗粒物（灰尘、熟石灰粉末、活性炭等）进行过滤，经研究细小粉尘对重金属有携带作用，所以布袋除尘器对微小粉尘的去除率也决定了重金属的去除率低压脉冲袋式过滤器通过滤袋外表面的PTFE膜或本体的纤维结构对烟气进行过滤，粉尘在这个过程中被去除，之后经定期的清灰落入灰斗中被收集，净化后的气体通过引风机及烟囱排放。

最终本项目的工艺流程如图1所示。

图1 烟气处理工艺流程框图

2.3 主要工艺参数

1）SNCR系统，数量1套，设置氨水储罐50m3一台；稀释水箱1m3l套；氨水输送计量系统各1套；可伸缩喷枪12只；配套的电气仪表、管道及支架等；氨水消耗100kg/h；氮氧化物的去除率大于50%。

2）SDA反应塔，数量：1座，反应塔顶部通过流场模拟及计算设置专门的烟气导流措施，反应塔的设计考虑烟气的停留时间、酸碱中和反应以及反应产物干燥所需时间等，既要防止烟气短路又要避免浆液载壁；本项目设计直径10m，反应塔高度12m；烟气停留时间≧18s以上；氢氧化钙消耗量为250kg/h。

3）浆液制备系统，数量：1套，浆液制备系统为半干法脱酸系统提供所需的脱酸反应用的石灰浆液，本项目设置200m3的石灰仓1台，满足7d的用量，制浆系统将熟石灰粉通过搅拌制备成15%浓度左右的石灰浆液，通过石灰浆液泵输送到反应塔的塔顶，输送系统设置1用1备。

4）活性炭喷射系统，数量：1套，设计活性炭仓30m3；满足系统7d的用量；活性炭通过管道由罗茨风机/压缩空气正压输送到系统烟道中；活性炭消耗量为15kg/h；活性炭系统通过计量称重方式精确给料，控制运行费用。

2.4 烟气脱硫脱硝除尘效果

通过在锅炉高温段喷入氨水/尿素溶液，对NOx的去除率可达60%；SDA反应塔和布袋表面未反应完全的熟石灰综合处理酸性气体（包括二氧化硫和氯化氢）；二氧化硫和氯化氢去除率可到95%以上；布袋除尘器采用低流速的设计，对粉尘的截留可以达到99.9%以上。

3 结语

综上，对于垃圾焚烧后的烟气采用旋转喷雾半干法工艺+熟石灰/碳酸氢钠干粉的进一步反应，可以达到对酸性气体的达标处理；对于垃圾焚烧产生的氮氧化物，在国标排放要求200mg/m3时，采用SNCR工艺可以达到氮氧化物的达标排放。