垃圾焚烧电厂臭源分布及对策分析

陈 圆，洪 勇，李 英

(上海康恒环境股份有限公司，上海 201703)

1 引 言

随着城市化进程的不断发展，城市生活垃圾也随之不断增加。目前城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、堆肥和焚烧发电。焚烧发电由于其占地面积小、处理快速、社会效益好等优势，逐渐成为一种主流的垃圾处理方式。依据垃圾焚烧发电工艺需求，垃圾在厂区存储、发酵、脱水过程中会产生氨气、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚等恶臭物质，对周围空气环境产生二次污染，形成了较差的职业卫生环境，影响电厂运行人员的健康及工作状态，同时厂区内的臭气也是公众对垃圾焚烧发电厂关注的重要指标之一，从设计、运营等方面做好垃圾焚烧发电厂臭气综合处理具有重要的意义。

2 垃圾焚烧发电厂臭气特点

垃圾焚烧发电厂是利用垃圾焚烧产生的热能通过余热锅炉、汽轮发电机组等系列设备转化为电能。在发电厂运行过程中，为了提高焚烧炉设备的热效率，垃圾需要在垃圾坑内经过7天左右的脱水、发酵过程，这样可以有效提高入炉垃圾的单位热值进而提高焚烧发电设备的整体热效率。

一般而言垃圾焚烧发电厂主要以焚烧生活垃圾为主，而堆放在垃圾坑内的生活垃圾在微生物的代谢作用下发生分解，其中的有机物分别转化为H2S、NH3、CH3SH和挥发性有机酸等恶臭气体。这些气体挥发性较大，易扩散在大气中，而且部分气体有毒、刺激性气味大，垃圾恶臭物质种类和浓度参考值详见表1[1]。

表1 垃圾恶臭物质种类和浓度参考值Tab.1 Reference value for the type and concentration of waste odors

垃圾发酵产生的氨、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲硫醚、三甲胺、二硫化碳等恶臭物质会危害人体的呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统、神经系统等。因此，垃圾焚烧发电厂的臭气控制需引起足够重视，最大限度降低恶臭对人体、环境的影响。

根据国家相关规范要求，厂区臭气处理净化够其污染物浓度指标达到《恶臭污染物排放指标》(GB14554-1993)中规定的恶臭污染物厂界标准中的最低标准值。考虑近期生态环境部已发布《恶臭污染物排放标准(征求意见稿)》，规范标准待更新，本文不在叙述具体排放标准值。

3 垃圾焚烧发电厂臭气源主要分布区域

3.1 垃圾坑：垃圾坑是全厂垃圾存储、发酵的场所，在垃圾发酵过程中会产生大量的恶臭气体，其是全厂臭气的主要产生区域。

3.2 卸料大厅：卸料大厅是垃圾车输送倒卸垃圾的一个平台，垃圾车通过卸料门将垃圾倒入垃圾坑内。垃圾车在卸料过程中存在垃圾和渗沥液的散落，造成卸料大厅有大量恶臭气体。

3.3 上料栈桥：上料栈桥作为垃圾车进入主厂房卸料大厅的专属通道，垃圾车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栈桥通道，造成栈桥通道内也存在恶臭气体。

3.4 渗沥液沟道间：渗沥液沟道间作为垃圾发酵产生的渗沥液导出排放和收集的地方，此处的恶臭气体较为严重且同时存在可燃性气体甲烷。

1.2.1 RNA-seq数据获取 人结肠癌细胞株SW1116瞬转miR-1254模拟体后24 h，通过TRIzol®提取细胞全RNA，干冰保存送检北京贝瑞和康公司测序。

3.5 焚烧间推料器处：推料器作为推送垃圾入焚烧炉的系统，此处也会存在恶臭气体。

3.6 渗沥液处理站：渗沥液处理站作为全厂渗沥液综合净化处理系统，其在净化处理过程中会散发恶臭气体，尤其是在渗沥液调节池换气产生大量恶臭气体。

4 垃圾焚烧发电厂臭气强度分布

臭气强度被认为是衡量臭气危害程度的尺度标准，结合目前国内采用的臭气强度分级方法，将臭气强度分为6个等级，如表2所示[2]。

表2 与臭气强度相对应的臭气浓度限值Tab.2 The concentration limit and intensity of the odour

根据以上臭气强度等级表示方法，对垃圾焚烧发电厂全厂主要臭气区域的臭气强度进行分类，如下图所示。

5 垃圾焚烧发电厂臭气控制措施

垃圾焚烧发电厂的臭气控制措施主要从除臭和防臭两方面进行考虑，所谓除臭即通过物理吸附、化学洗涤、生物除臭等方案吸附或者降解恶臭气体；防臭即通过控制和隔离的措施减少恶臭气体的影响，防臭设计需工艺、通风和建筑等各专业密切配合下进行，针对不同功能区域特征采取不同的恶臭防制措施[3]。

5.1 垃圾坑

垃圾坑作为全厂最主要的恶臭气体发生源，是全厂臭气控制的重点区域。垃圾坑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，垃圾坑通过机械排风方式维持负压以防止臭气向垃圾坑外逸。对于垃圾坑的除臭方案有两种情况：1、焚烧炉设备正常运行时的机械通风除臭方案；2、焚烧炉设备故障或停炉时的机械通风除臭方案。

第一种情况方案：根据垃圾焚烧工艺需求特性，利用一次风风机从垃圾坑上部吸风口吸入含有臭气的空气，作为燃烧空气从炉排底部送入焚烧炉，臭气污染物在焚烧炉内被燃烧降解，进而使垃圾坑内形成负压状态达到臭气不外逸。例如，某工程一次风机系统风量约为73 161m3/h,换气次数约为1.5次/h，目前实际运行效果良好，能够有效保证垃圾坑臭气的外逸。此设计方案需结合运行经验，在满足垃圾车卸料垃圾的前提下，尽量减少垃圾卸料门开启个数，以免影响垃圾坑内负压状态(设计经验约在20～30Pa之间)。

5.2 渗沥液沟道间

考虑渗沥液沟道间位于地下且为封闭长廊且内有大量恶臭气体和可燃性气体，该区域设置机械送风和机械排风系统，送风采用室外新风，排风将渗沥液沟道间臭气送至垃圾坑内，再由一次风机引入焚烧炉内高温焚烧。此区域设置平时及事故通风系统，且建议设置2台通风机，平时正常情况下开启1台正常通风，在可燃、有毒气体浓度探头报警时联锁启动第2台通风机以满足事故状态下通风量的要求，单台通风机风量按换气次数6次/h考虑。为更好的维持渗沥液沟道间的负压，送风量按排风量的85%考虑。另外，沟道间两端设置气密间，减少臭气流通外逸。

5.3 渗沥液处理站

渗沥液处理站一般建在垃圾焚烧发电厂内，是全厂第二大恶臭气体源，其工艺处理过程中产生的臭气具备高温燃烧处理的条件。因此，焚烧发电厂渗沥液处理站的臭气宜采用焚烧处理方式，渗沥液处理站产生的臭气通过设置在各区域的臭气引风机引入至垃圾坑，再通过一次风机送入焚烧炉内高温焚烧降解。为了避免臭气在风管内泄漏，建议将引风机设置在主厂房内，实行负压输送。

5.4 卸料大厅

卸料大厅设计为封闭形式且出入通道设置门斗和气闸间等措施，防止臭气外逸扩散；其次，在卸料大厅和栈桥连接的大门设置空气幕，利用强制空气流动来阻断卸料大厅室内外空气流动；再次，需定期冲洗卸料平台，同时可考虑设置生物或者化学除臭系统，减轻卸料大厅臭气污染。

5.5 上料栈桥

上料栈桥作为垃圾车进入焚烧发电厂卸料平台的唯一通道，建议将栈桥设置为封闭型，减少臭气外逸，同时设置坡道冲洗水源，定期冲洗消除恶臭源。另外，栈桥设计还应考虑防渗、防泄、集中排水系统等来减少臭气对环境的影响。

5.6 焚烧间推料器

焚烧间推料器处及其他臭气源地点可考虑设置二次风吸风口，将焚烧间臭气有序送入焚烧炉内高温燃烧降解。

5.7 中央控制室及参观通道

对于中央控制室及参观通道等长期有人员存在的区域需重点考虑防臭设计，此区域需设置新风系统送入室外新鲜空气，保持区域微正压状态，防止臭气污染。此区域的相对正压值顺序为中央控制室>参观通道>厂房，即空气的流动方向为中央控制室—参观通道—厂房[4]。

5.8 其他臭气控制措施

5.8.1 垃圾坑内所有通往其他区域的门都设置双层密封门且具有自闭功能，利用双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，防止臭气外逸；

5.8.2 规范垃圾池的操作管理，利用抓斗对垃圾不停地进行搅拌翻动，不仅可使进炉垃圾热值均匀，且可相对减少厌氧发酵时间，减少恶臭产生；

5.8.3 加强运行管理来对臭气进行控制，如尽量减少全厂停产频率、一次风系统保持正常运转、垃圾池密封化等；

5.8.4 垃圾坑土建结构上采用特殊工艺处理，防止臭气通过墙体、缝隙扩散至室外，又防止渗沥液渗入土壤污染地下环境；

5.8.5 采用封闭式的垃圾运输车。

通过以上控制措施的良好实施，可以有效控制全厂臭气的扩散，并且维持全厂臭气等级基本在0～2之间，能够形成良好的职业卫生环境。

6 结 语

对于垃圾焚烧发电厂的恶臭控制，关键在于臭气源头的有效控制，如垃圾坑负压设计(一次风系统)、垃圾坑有效密封等；其次是利用良好的通风设计、土建结构设计以及有效的运行管理等措施来降低臭气外逸现象。本文仅分析总结了常规垃圾焚烧发电厂恶臭气体来源及相应的除臭防臭措施，为以后同类垃圾焚烧发电项目的设计、建设及运营提供了参考。