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垃圾焚烧发电厂除臭工艺的设计

发布时间:2022年3月23日 点击数:1846

引言

居民的生活垃圾堆放、集中和运输,直到储存至垃圾燃烧发电站的垃圾堆坑时,由于垃圾本身降解所产生的高温和高湿度,构成了一种非常适合微生物繁殖的环境。在厌氧微生物以及兼性厌氧微生物共同产生作用的情况下,垃圾降解这时将会生成硫化氢以及氨气等等。如此浓度高的异味空气,即使是经过了大量的新鲜空气稀释,也是如此,还是可以让人很容易闻到的。恶臭是一种能够感受到的公害,它已经成为全球环境的公害。因此,在垃圾焚烧发电厂的环评和设计过程中,防止垃圾臭气污染是至关重要的。

近年来,一些学者对此进行了研究。李朋(2020)提出垃圾焚烧发电厂防臭设计、除臭实际运用方法,提出垃圾焚烧厂防臭的有效方法,从而有效地提高垃圾电厂的建设合理性,减少周边居民及环境对其影响[1]许杨(2017)分析了焚烧炉在不同的工作环境下所采取的臭气治理方法是否适宜,同时对恶臭治理方法中忽略了的一些问题给出了一些建议。王刚(2017)对各种臭气治理方法的存在问题进行了分析,介绍了目前臭气治理方法和相关案例,并且提出了针对垃圾焚烧发电厂臭气进行整体性治理的一系列建议。本文就垃圾焚烧发电厂的臭气特征,对防臭和除臭的措施进行了研究,从而为以后的垃圾焚烧发电厂除臭系统的设计提供了一定的参考和借鉴依据。

1 垃圾焚烧发电厂除臭工艺概述

1.1 臭气来源

生活垃圾在微生物的代谢作用下分解,有机物质被转化为H2S、NH3、CH3SH和挥发性有机酸等恶臭气体。这些气体的挥发性很大,容易扩散到大气中,而且有部分的气体是有毒的,刺激性很大。垃圾焚烧发电厂的臭气主要分布在以下4个区域:垃圾坑、渗沥液沟道间和渗沥液收集池、上料坡道、卸料大厅和渗沥液处理区。

1.2 除臭主要设计方法

垃圾焚烧发电厂的防臭设计与焚烧工艺、建筑设计等行业相配合,根据垃圾发电厂地形及功能需要,结合焚烧厂的污染特征,采取合适的措施。除臭的主要方法有防、堵、排和治疗。垃圾焚烧发电厂设计的主要原则如下:

(1)对各大气恶臭敏感区域的污染特征情况进行综合分析,以确定大气污染为重点的整体恶臭污染程度、敏感性等主要特征,采取不同的解决方案。

(2)针对焚烧发电厂的运行与停机工况采取不同措施。

2 现有垃圾焚烧发电厂典型除臭设计

2.1 正常运营时的除臭工艺设计

为了预防恶臭扩散,垃圾坑应保持一个负压状态。含有臭气的空气通过设置在垃圾坑的一次风机吸气口所顺利抽出,接着燃烧的空气借助于炉排底部的渣斗,进入焚烧炉当中。在高温焚烧炉中臭气被氧化和分解。二次风这时则从炉房以及排渣机附近进行吸收,在焚烧炉中保持高温环境下,含有蒸汽以及臭气的空气也将会得到氧化分解。在正常工作的情况下,除臭工艺的具体流程,见图1所示。

图1 正常运行时除臭计划工艺流程

图1 正常运行时除臭计划工艺流程  下载原图


2.2 非正常情况下的除臭工艺设计

图2 焚烧炉停炉时除臭计划工艺流程

图2 焚烧炉停炉时除臭计划工艺流程  下载原图


在所有的燃烧炉停止运行情况下,垃圾坑当中的臭气排风机从垃圾坑上方位置得到吸出,接着会被送入到酸碱喷淋设备,或者是活性炭吸附设备当中。垃圾坑能够维持负压状态,而臭气污染物则会被活性炭彻底进行吸附,由此顺利达到臭气的排放标准[5]。臭气借助于臭气排风机在大气当中得到排放。臭气排风机与活性炭吸附设备的具体能力方面:每小时可更换一次臭气,即垃圾坑、卸料台和垃圾斗平台的臭气。所有燃烧炉在停止使用时的排臭计划如图2所示。

3 垃圾焚烧发电厂除臭工艺设计方案

3.1 全厂臭气产生量计算

按照某垃圾焚烧发电厂的厂房相关统计资料,采用数值换算臭气数据方法进行计算并得出当年全厂厂房臭气的排放总量,见表1所示。针对露斗漏滤液垃圾处理中心车间,该厂特别采用了更严格的厂房密封处理措施,如对整个A/O池车间实行密封加盖、整个厂房漏斗过滤液垃圾处理中心车间的密封设计,实行整个厂房主体结构的完全封闭。

  

表1 换气次数法计算全厂臭气产生量统计  下载原图



表1 换气次数法计算全厂臭气产生量统计

3.2 正常工况下臭气治理方案

正常情况下,某垃圾焚烧发电厂将同时开动2个焚烧炉,连续运行24小时。该厂垃圾仓和卸料厅采取的臭气收集及治理方法上,针对渗滤液处理车间采用如下治理方法:(1)将渗滤液的相应处理车间设计成为厂房,采取全封闭类型的结构。厂房上方安装无法打开的采光窗,由此负荷生化系统在采光方面的具体需求。在厂房中保留两个检修门,选择不锈钢材料,进而确保整个门的密封性。(2)将漏滤液处理工厂当中的臭水池(比如说调节池、AO池以及沉淀池等等)单独进行加盖密封设计。针对整个渗滤液处理工厂来讲,采取双重密封的设计方案。与此同时,安装相应的除臭机,将全部臭气吸入到生物除臭系统当中,在处理完毕之后,将其排出。渗滤液在车间UASB系统当中经过处理产生的沼气,全部进行回收之后,再送入到双膜干储气柜予以缓冲储存处理。接着再将其直接喷射到焚烧炉膛当中,为燃料进行适当的补充。

3.3 非正常工况下臭气治理方案

在非正常工作情况下,某垃圾焚烧发电厂采用的治理办法如下所述:在全厂当中设置了1套处理能力达到75000m3/h的活性炭除臭设备。与此同时,配备1台防腐性风机,处理能力为75141m3/h。在2个焚烧炉全部停运的情况下,垃圾库与卸料室总计能够产生60579m3/h臭气,将其全部输入到活性炭除臭设备当中(鉴于风机漏风系数,可处理出68310m3/h臭气),其除臭能力符合要求。在漏滤液的具体处理方面,可运用多级生物洗涤紫外光催化氧化除臭法,暂不关注生物去臭系统运行效率降低情况下,所采取的一系列应急举措。

4 结语

合理的废弃电厂设计有效地减少恶臭产生,降低周围环境对其影响。对产生恶臭的区域,采取有针对性的技术措施,可以有效地减少恶臭对人体的影响。采用适当的防臭和除臭,对加快垃圾焚烧发电厂的建设,提高社会利益和经济效益都有重要意义。

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