[实用新型]生活垃圾焚烧飞灰和废弃SCR催化剂协同处理系统

说明书

技术领域

本实用新型属于环境保护技术领域，主要涉及一种生活垃圾焚烧飞灰和废弃SCR催化剂协同处理系统。

背景技术

当前，生活垃圾处理处置已成为一个重大的社会问题。全国城市生活垃圾的年产量超过1.5亿吨，无害化处理率仅约为54％，对生态环境和人民健康造成极大威胁。由于生活垃圾焚烧处理速度快，占地面积少，减量化和无害化效果显著，因此，在我国城市用地普遍紧张、生活垃圾处理压力大的中大型城市得到了广泛的应用。但是生活垃圾焚烧后的残余物-飞灰中通常含有二噁英、重金属等有毒有害污染物，其处理处置已成为困扰垃圾焚烧技术推广的关键问题之一，已经成为制约垃圾焚烧发电技术发展的重要因素。

二噁英的来源众多，其中废物焚烧是重要的二噁英排放来源。欧洲、美国和日本的排放情况表明，焚烧源二噁英排放所占比例很高。日本2004年焚烧源二噁英排放量依然占总排放量的63％。按照国内公布的实验数据对我国生活垃圾焚烧的二噁英排放进行估算，假设焚烧炉年运行330d，生活垃圾焚烧的烟气产率为5500Nm³/t，飞灰产率为3％，烟气中二噁英达到国家标准的1.0ng(I-TEQ)/m³，飞灰中二噁英为2.0ng(I-TEQ)/g，则可计算得出目前我国生活垃圾焚烧向大气排放二噁英总量约为54.45g(I-TEQ)/a，而通过飞灰排放的二噁英总量约为594.0g(I-TEQ)/a，相当于烟气排放量的10倍之多。所以焚烧飞灰中二噁英的处理处置尤为重要。

垃圾焚烧过程中生成的二噁英主要集中在烟气和飞灰中，其中对于烟气中二噁英的控制技术有：(1)活性炭吸附与高效除尘。活性炭巨大的比表面积及良好的吸附性，不仅能吸附气态和固态的二噁英。目前烟气净化系统通常在除尘器前段管道中注入活性炭粉末来吸附烟气二噁英，在下游被除尘器捕集。然而，活性炭吸附技术实质是将二噁英捕集分离出来，转移到固相(飞灰、活性炭)中，吸附了二噁英的活性炭须作进一步无害化处理，该技术对于二噁英总量并无消减作用。(2)选择性催化还原(SCR)。SCR广泛用于燃煤电厂，起到氧化还原烟气中NO_X的作用。目前，部分垃圾焚烧设施安装了SCR，研究表明SCR在脱硝作用同时具有分解二噁英的作用，分解产物为CO₂、H₂O和HCl。(3)高级氧化。研究表明光催化氧化对气态中二噁英降解有效，总量和毒性当量的降解率在50％以上。而等离子体氧化，由于其氧化能力强，降解效果好而受到普遍关注。以上几种烟气控制技术中，前两种是比较成熟已经商业化应用的技术，而后两种尚处于实验阶段。第一种活性炭吸附加上布袋除尘技术，只是将二噁英捕集分离出来，对二噁英总量并无消减作用；后三种技术均为气相二噁英原位降解技术，但各自存在不足：SCR技术中，催化剂中毒是影响其稳定性运行的关键；紫外光技术由于能量效率，导致去除效率较低，要通过其他方法进一步提高反应效率才有可能向实际应用技术转化；而等离子体氧化技术，要进一步提高反应器的稳定性，降低其设备与运行成本才有可能投入商业化推广。