垃圾焚烧处理国内外研究现状和发展趋势

二噁英也是垃圾焚烧备受关注的焦点,针对二噁英深度控制的研究也越多,包括焚 烧过程二噁英阻滞技术和焚烧烟气二噁英末端控制技术,如二噁英专用改性活性炭、二 噁英低温催化降解技术


1、国内的垃圾焚烧处理状况

我国属发展中国家,近年来经济发展迅速,城市化进程加快,居民生活水平不断提高,导致城市垃圾量不断增多,并且每年以约4%的速度增长,垃圾“围城”、污染环境、危害群众身心健康的问题日益突出。

垃圾焚烧作为一种新的垃圾处理技术,已经有150年左右的发展历史,最开始是在欧洲发展起来的。我国垃圾焚烧发电虽起步较晚,但发展迅速。1988年,深圳建立起我国第一座引进日本三菱进口设备和技术的垃圾发电厂——深圳市政环卫综合处理厂(日处理垃圾3×150吨,装机容量4MW)。2000年,珠海建立起第一座以国产设备为主的垃圾发电厂——珠海垃圾发电厂(日处理垃圾3×200吨,装机容量6MW)。随后浙江宁波、杭州、上海浦东和浦西、山东荷泽、广东南海、山西太原、重庆、湖南长沙、天津、广州等多个城市的垃圾发电厂相继建成。目前,我国已有垃圾发电厂140多座(含已建成、在

建和已报批的)。

2、国外的垃圾焚烧处理状况

2005年8月8日,美国发布“2005能源政策法案”,垃圾焚烧发电在获得可再生能源“生产税收减免(PTC)”并纳入联邦政府可再生能源采购范围。

2007年10月10日,欧盟环境署正式将垃圾焚烧纳入回收利用范畴。京都议定书确定垃圾焚烧发电是合格的方式。

2008年欧盟通过了一项法律,规定可将焚烧垃圾作为可再生能源,进一步促进了垃圾焚烧设施的发展。

据统计,目前,有35个发达国家和地区建有2000多座生活垃圾焚烧厂,主要分布在欧洲、美国、日本等发达国家和地区。

3、国内外活性炭技术研究现状与水平

3.1、国内研究现状与水平

我国的烟气净化技术起步较晚,因此,早期的活性炭烟气净化技术主要靠国外的技术转让,典型的即为我国的国电清新公司与德国WKV公司签约引进的CSCR活性炭烟气净化技术。在引进该技术后,国内的烟气净化企业在此基础上,结合我国烟气净化市场的需求进行了改进。

目前,我国具有自主知识产权的活性炭烟气脱硫装置已完成了系统中程试验,工程放大和工程示范,已进入工业推广阶段。我国的活性炭烟气净化技术已开始逐步达到国际先进水平,力求在应用中不仅能解决烟气中的硫化物问题,还对NOx、CO和二噁英等污染物有一定的处理净化水平,这使活性炭烟气净化技术成为了一种减排烟气中的污染物的综合净化技术[2]。

3.2国外研究现状与水平

活性炭烟气净化技术最早起源于德国,德国在20世纪50年代就开始对这一技术进行研究。20世纪60年代,日本率先在国内推行了这一技术。活性炭烟气净化技术在日本国内的应用获得了极大的成功,其大型企业对大气环境的污染指标大幅度下降。随后,该技术在资本主义国家被大范围应用,并在强烈的应用需求推动下获得了迅速发展。

目前,活性炭烟气净化技术应用最广泛的形式是错流移动床吸附反应塔。因该技术在实际应用中兼具对应用企业烟气特殊性的广泛适应性和经济性,成为了当前世界上应用最广泛的活性炭烟气净化技术形式。此外,还有一种重要的形式是活性炭选择性催化还原系统(CSCR),其是当前烟气净化技术的最前沿,由德国WKV公司开发,流程如图1.2。CSCR技术在实际应用中对烟气的脱硫率可达到95%以上,脱销率可以达到85%以上[2]。

4、发展趋势

目前,针对垃圾焚烧烟气净化技术的研究方向主要有两方面,一是多种污染物协同脱除控制技术;二是烟气二噁英控制和在线检测技术。基于越来越严格的环保要求,以及垃圾焚烧炉烟气中污染物成分复杂,烟气净化系统复杂、成本高等问题,烟气多种污染物协同脱除控制技术越来越受到关注。例如,利用臭氧等强氧化性活性分子基团实现协同脱除烟气中多种污染物的技术,实现硫氧化物、氮氧化物、汞等多种污染物的协同脱除和烟气净化;有机结合多种现有技术如酸性气体脱除技术、催化技术、布袋除尘技术、吸附技术等的新型垃圾焚烧烟气净化系统及装备,全面控制垃圾焚烧烟气污染物的排放;低温等离子体耦合催化协同处理污染物控制技术等。