中国电建集团河南工程有限公司 ,河南 郑州 450001
[摘 要] 本文以我国中西部最大垃圾焚烧发电项目为例,结合垃圾焚烧发电厂的特点,通过分析外部和厂内原因,系统全面的阐述了垃圾焚烧电站臭源的位置及防治措施,为后续同类工程在恶臭治理方面提供参考。
[关键词] 垃圾焚烧发电项目;臭源;分析;防治措施
1 引言
生活垃圾在垃圾池内存储、发酵、脱水过程中会产生氨气、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚等大量恶臭物质,这些气体挥发性大,易扩散且部分有毒,对周围空气环境产生二次污染,影响运维人员的身心健康及工作状态。垃圾焚烧发电厂臭气环境的良好控制是评价其设计、施工、运行管理好坏的重要指标之一,因此恶臭气体的二次污染防治、臭源区的密闭成为行业面临的挑战和责任,做好垃圾焚烧发电厂臭气综合治理具有十分重要的意义。
2 外部臭源分析及建议
2.1 生活垃圾中转站
生活垃圾焚烧电站规划位置大都远离居民生活区,并且处于生活垃圾中转站或填埋场附近。我公司承建的德阳某垃圾焚烧电站建设在垃圾填埋场附近,郑州某垃圾焚烧电站、鹤壁某垃圾焚烧电站等均建在该地区生活垃圾中转站附近。这些垃圾中转站或填埋场,由于规划、位置偏僻等原因,大都未实行封闭式管理,再加上处理对象的特殊性,没有采取有效的措施来控制臭气,从中转站内飘出的恶臭四处扩散,近而影响到附近垃圾焚烧电厂的除臭效果。
2.2 垃圾运输车辆
由于对垃圾运输车辆标准没有统一要求,虽然采用封闭式车厢,但是大部分存在渗滤液散落现象,造成厂内外运输道路的严重污染,从而产生大量恶臭气体。
随着人们物资生活的提高,对精神文明的需求达到空前高度,归属生活垃圾处理系统的垃圾中转站和填埋场同样属于民生工程。无论附近是否规划建设焚烧电站,都应在中转站或填埋场内采取有效的物理除臭方式,同时规范垃圾运输车辆,淘汰那些封闭不严密的车辆并定期对垃圾运输沿线道路进行冲洗,消除臭源,以减少运输污染。
3、燃料供应区域臭源分析及控制
3.1垃圾池臭源分析
垃圾池作是生活垃圾焚烧电站最主要的恶臭气体发生源,是全厂臭气控制的重点区域。垃圾池设计为一个相对封闭的空间,恶臭源主要是垃圾发酵产生的异味,为防止恶臭气体通过卸料门或者缝隙外逸,一般设计通过机械排风方式维持垃圾池内部为微负压,以防止臭气向垃圾池外逸。但是如果设计不合理再加上施工工艺及质量把控不严,将严重影响垃圾池负压效果,从而导致臭气外逸。
3.1.1垃圾池池壁控制措施
垃圾池墙壁对拉螺栓数量较多,容易在螺栓孔位置出现渗漏,且渗漏率较高,一旦出现渗漏现象,池内恶臭气体将随之扩散到周边环境中。为了避免对拉螺栓孔位置出现渗漏,池壁模板加固时应采用三段式止水螺栓,分为一根内杆和两根外杆,内杆上焊接有止水片,内外杆连接处采用连接螺母。三段式止水螺栓用于垃圾池墙体内外侧模板,承受混凝土的侧压力和其它荷载。拆模时,将含有止水片的内杆留在内部,将外杆和连接螺母用拆卸工具拆卸下来。这样能达到良好的防渗漏效果更好,有效防治臭气通过垃圾池壁外逸。
3.1.2渗滤液沟道通风系统
垃圾池渗滤液沟道、渗滤液收集间设计的平时排风兼做事故机械排风、机械进风的通风系统。该系统送风风机从卸料大厅上空吸入空气送入渗滤液沟道下部,在渗滤液沟道顶部设置排风管,排风风机将渗滤液沟道及渗滤液收集间的臭气排至垃圾池上空,通过一次风机送入焚烧炉燃烧。
渗滤液沟道通风系统无论送风还是排风均与垃圾池直接相连,是防臭重点部位。因此,应对通风风系统的法兰、阀门、风机进出口柔性连接以及设备本体做重点检查,严控施工质量。
3.1.3垃圾池上部结构控制措施
一些生活垃圾焚烧发电项目垃圾池上部混凝土框架设计采用加气砖砌筑,根据以往工程经验,以及对多台已投产的垃圾发电厂的调研结果,如果垃圾池上部框架采用砌筑,运行一段时间后,臭气会通过墙体、缝隙扩散至室外,影响厂内环境。因此,垃圾池上部框架结构应设计为混凝土浇筑,可有效避免臭味外逸现象的发生。
3.1.4垃圾池顶棚封堵
垃圾池顶棚是垃圾池形成负压封闭的重要部位,臭气最容易从顶部扩散出去。常规垃圾发电厂顶棚钢采用轻型钢骨架水泥复合板,臭气容易从水泥复合板拼接缝隙处扩散出去,因此,应对缝隙采用聚氨酯硬泡体材料进行封堵。
3.1.5垃圾吊操作室
垃圾吊操作室是控制垃圾吊抓斗给焚烧炉送料的观察窗口,与垃圾池有大面积接触空间,其观察玻璃拼缝处的密封是防止臭气逸入重要环节。生活垃圾在垃圾池中发酵时产生的恶臭气体有极强的腐蚀性,如果采用传统的玻璃密封胶,一段时间后,密封性能急速下降,甚至失效。应选用新型防水防霉、耐酸碱、耐腐蚀类的填缝密封胶对玻璃接缝进行密封。
3.1.6其他控制措施
垃圾池内所有通往其他区域的门都设置双层或多层密封门且具有自闭功能,并且在门框四周增加密封胶条,利用双层门或多层门之间设置隔离缓冲,同时设置正压通风,维持气密间微正压,可有效防止臭气外逸。同时,垃圾池内所有穿墙管道、电缆桥架等采用防水防霉、耐酸碱、耐腐蚀类的填缝密封胶进行密封,防止臭气外逸。
3.2卸料大厅
卸料大厅直接与垃圾池相连,在垃圾运输车辆向垃圾池内卸入垃圾时,会有大量臭气进入卸料大厅。因此卸料大厅除了设计为封闭形式防止臭气外逸扩散外,还应在卸料大厅和坡道连接的大门处设置射流空气幕,利用强制空气流动来阻断卸料大厅室内臭气向外扩散;同时还应该定期对卸料平台进行冲洗,并设置植物液喷淋除臭系统,减轻卸料大厅臭气对周边空气的污染。
3.3上料坡道
上料坡道作为垃圾车进入焚烧发电厂卸料平台的专属通道,虽然上料坡道设计为封闭型,减少了臭气外逸。但是,垃圾运输车辆在进出卸料大厅过程中也会因为垃圾和渗沥液的散落而污染上料坡道,造成坡道内也存在大量恶臭气体。因此,应设置上料坡道冲洗水源,定期冲洗消除恶臭源,并设计集中排水系统来减少臭气对环境的影响。同时应增设采暖设施,避免冬季坡道结冰影响运输车辆交通安全。
3.4汽车衡区域
垃圾运输车辆在通过汽车衡称重时会有短时停留,车辆溢出的渗滤液及臭气是垃圾电站内部运输道路上臭气较为集中的区域。因此,应经常性的对汽车衡区域进行冲洗,同时设置植物液喷淋除臭系统,除去臭气,给该区域内工作人员创造一个相对较好的工作环境。
4 渗滤液处理站臭源分析及控制
垃圾在垃圾池内存储、发酵、脱水过程中产生高浓度的有机或无机成份的液体液体叫做渗沥液,渗沥液内有大量恶臭气体和可燃性气体,是垃圾焚烧电站第二大恶臭发源地。
虽然渗滤液处理站内设计有机械送风和机械排风系统,送风采用室外新风,排风将渗沥液处理站内的臭气送至垃圾池内,再由一次风机引入焚烧炉内高温焚烧。但是渗沥液在净化处理过程中会散发大量恶臭气体,尤其是在渗沥液调节池换气时。
为防止渗滤液区域臭气外逸,应对渗滤液区域内的聚乙烯PE管道、不锈钢管道及无机玻璃钢管道上的法兰、阀门结合面进行逐一排查,采用更换垫片、涂抹密封胶等方法消除漏点。同时,对生化池、调节池等处理渗滤液的池体上部检修孔进行密封,密封面增加密封胶条,以防止臭气外逸。
5 发电区域臭源分析及控制
5.1一二次风系统
一次风系统是从垃圾池抽气给炉排提供助燃空气;二次风系统是从炉排推料器平台处抽气给炉排提供助燃空气。因此,一二次风系统是臭气外逸重点部位,需对一二次风系统进行风压试验,对涉及到一二次风系统的法兰、膨胀节、灰斗、人孔门以及一二次风机设备本体等重点进行检查,对不常用或检修用不到的法兰进行焊接处理,尽量减少泄漏源。
另外,炉排推料器作为推送垃圾入焚烧炉的系统,因功能需求,推料器留言3-5mm间隙,因此,炉排推料器区域存在大量恶臭气体。虽然二次风系统的能抽走一部分臭气,但此区域作为重要巡检部位,应增设二次密封护罩,彻底消除臭气。
5.2炉排渗滤液收集斗
炉排下部的渗滤液收集斗,在运行期间,需定时清理渗滤液斗内篦子,在清理篦子期间会有少量的渗滤液洒落到一次风空预器顶部,经高温烘烤,形成大量恶臭气。因为清扫篦子无法避免,为减少此区域恶臭污染,应增设密封护罩,将此区域与外界隔离。同时,此区域离炉排推料器平台较近,可将二次风管引入此处,抽走臭气。
结束语
垃圾焚烧电站防臭除臭是一个系统工作,应从设计、施工、运行等多方面进行控制,本文通过对河南最大垃圾焚烧发电项目施工实践,分析总结了垃圾发电站主要恶臭来源及防治措施,对垃圾焚烧发电工程在恶臭治理方面具有一定的指导意义。
参考文献
[1]陈圆,洪勇,李英.垃圾焚烧电厂臭源分布及对策分析.上海康恒环境股份有限公司, 2019.
[2]菊红.垃圾焚烧发电厂防臭处理研究.电力勘测设计, 2005,(3): 64-67
[3]肖燕,钱兵,李军.生活垃圾焚烧发电厂臭气控制研究.中国天楹股份有限公司,2016.