关于生活垃圾焚烧发电厂污染物排放标准分析

刘 辉

(中国辐射防护研究院，山西 太原 030006)

历时6年修订的《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485－2014)于2014年5月16日正式发布［1］。2014版新标准与2001 版旧标准相比，不仅对焚烧烟气污染物排放控制要求更加严格，更增加了运行过程控制的要求，同时对垃圾渗滤液的排放也提出了相应的要求。

1 我国生活垃圾焚烧现状

我国生活垃圾焚烧处理起步较晚，但近年来发展速度较快。第一座垃圾焚烧炉于1988年在深圳市建成投运，焚烧处理能力300t/d，焚烧设备从国外成套引进［2］。目前我国垃圾焚烧电厂在江苏、浙江和广东三个省份的城市分布最广。四个直辖市也均建有多个垃圾焚烧厂，辽宁、山东、福建、海南、广西等东部沿海省份城市的垃圾焚烧厂也逐渐增多，此外，中西部地区的大部分省会城市也建有垃圾焚烧厂［3］。我国的垃圾焚烧炉以机械炉排炉和流化床炉为主［4］，但炉排炉的实际焚烧处理量要明显多于流化床炉。

2 焚烧烟气排放标准分析

2.1 新旧标准及欧盟标准比较

垃圾焚烧技术在欧美、日本等国应用较为广泛，各国均制订了相应的排放标准，但各国标准中欧盟标准要明显严于美国和日本的标准，而我国新颁布的2014 标准也在向欧盟标准靠近，表1 给出了我国新旧标准及欧盟标准的比较。

表1 焚烧烟气污染物排放标准比较

通过表1 比较可以看出，2014 版新标准与2001 版标准相比，采用了日均值和1 小时均值相结合的排放限值，且各项污染指标均比旧标准要严格，尤其是二噁英、颗粒物、SO2、Hg 等，其中二噁英排放限值为原来的十分之一，Hg 排放限值均为原来的四分之一，颗粒物、SO2分别由原来的80mg/Nm3和260mg/Nm3收紧至30 和100(1 小时均值)、20mg/Nm3和80mg/Nm3(日均值)。与欧盟标准相比，2014 版新标准二噁英、汞两项的排放限值相同，NOx、SO2、CO 等的排放限值基本也其相当，但颗粒物、HCl 和重金属(Cd+Tl、Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni)指标还与欧盟有较大差距，其中HCl日均排放限值为欧盟标准的5 倍，颗粒物和其余两项重金属指标限值为其二倍。此外，2014 版新标准中没有对HF 和TOC 的排放限值提出要求。

2.2 运行过程控制要求

2014 版新标准在原标准单纯末端排放控制的基础上增加了运行过程的控制要求，这基本与欧盟标准一致。除了对焚烧炉炉膛内焚烧温度≥850℃、烟气停留时间≥2 秒的要求外，还将CO 浓度作为过程控制指标，并要求焚烧炉运行工况在线监测指标至少包括炉膛内焚烧温度和烟气中CO 浓度，监测结果采用电子显示板公示并与环保管理部门监控中心联网。

烟气中CO 含量和燃烧效率密切相关，也是影响二噁英的重要因素。研究表明，烟气中CO 浓度降至100mg/Nm3以下，二噁英浓度大幅降低，2014 版新标准将CO 浓度作为运行工况控制指标，就是为了以此控制二噁英的生成条件和产生量。目前欧盟及其他国家也将CO 浓度作为焚烧炉运行工况控制指标。

2.3 启动、停炉和事故阶段要求

启动、停炉及事故阶段，焚烧烟气中污染物排放浓度明显增加，对环境的污染较为严重，新标准对焚烧炉启动、停炉和发生故障时的运行条件也提出了要求。时间要求:启动时应在4h 内达到稳定工况，发生故障时事故持续排放时间不超过4h，启动、停炉过程及事故工况下排放污染物持续时间每年累计不超过60h。燃烧温度要求:焚烧炉启动阶段，炉膛内焚烧温度≥850℃后才能进料，停炉时，自停止投入垃圾开始，启动助燃系统，并保证炉膛内焚烧温度≥850℃。

2.4 新标准要求下焚烧烟气净化工艺要求

目前国内建成运营或正在建设的垃圾焚烧发电厂焚烧烟气处理多采用“半干法除酸+活性炭喷射吸附二噁英+布袋除尘器”的组合烟气净化工艺，该组合工艺投资和运行费用较低，净化效率较高，且不会产生生产废水，处理后烟气中污染物排放浓度能够满足2001 版标准、环发［2008］82 号文的要求，除NOx 外也能满足2014 版新标准的要求。以机械炉排炉为例，NOx 排放浓度约为400mg/Nm3左右，新标准中NOx250mg/Nm3的排放限值对焚烧烟气处理工艺提出了新的要求，需要在组合净化工艺中加入脱硝环节。

欧盟对SO2、NOx 等酸性气体排放要求较高，近年来在处理工艺中增加了脱硝装置，目前发达国家常用的脱硝工艺为选择性非催化还原法(SNCR)。SNCR 是在高温(800℃～1000℃)条件下，利用还原剂(氨水或尿素)将NOx 还原为N2 的方法，它不需要催化剂，可利用焚烧炉温度将还原反应设置在垃圾焚烧炉炉膛内完成。增加SNCR 系统后，NOx 排放浓度可稳定在200 mg/Nm3左右。

3 渗滤液排放标准分析

2014 版新标准增加了垃圾渗滤液的处理和排放要求，可有三种途径:①送生活垃圾填埋场渗滤液处理设施进行处理，适用于垃圾焚烧厂与填埋场距离较近的情况。②厂内建设渗滤液处理设施自行处理，处理后废水污染物应满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889－2008)［5］中的要求后，直接排放。③送城市污水处理厂(采用二级处理方式)进行处理，输送方式为通过污水管网或采用密闭输送方式，但进入城市污水处理厂是有条件的。首先，渗滤液在厂内要进行预处理，总汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅等重金属指标须达到GB16889－2008 规定的浓度限值要求;其次，渗滤液量不超过污水处理厂处理水量的0.5%、不影响污水处理厂的污水处理效果、且在污水处理厂内要设置渗滤液专用调节池。

［1］环境保护部，国家质量监督检验检疫总局．GB18485－2014．生活垃圾焚烧污染控制标准［S］．北京:中国环境科学出版社，2014．

［2］周圆．国内外垃圾焚烧现状分析及技术研究［J］．山西科技．2014，29(1):16－17．

［3］徐文龙，刘晶昊．我国垃圾焚烧技术现状及发展预测［J］．中国环保产业．2007，(11):24－29．

［4］吴济华，文筑秀．新《生活垃圾焚烧污染控制标准中排放烟气污染物限值提升剖析》［J］．西南给排水．2014，36(6):65－72．

［5］环境保护部，国家质量监督检验检疫总局．GB16889－2008．生活垃圾填埋场污染控制标准［S］．北京:中国环境科学出版社，2008．