江曉杰

（安徽禾美環(huán)保集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 231200）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平日益提升，但生活垃圾的產(chǎn)生量也在逐漸增加。目前，在生活垃圾的處理過(guò)程中，通常會(huì)采用填埋和焚燒的方式進(jìn)行處理。其中，焚燒作為垃圾處理最徹底的一種方式，在生活垃圾的處理中得到了廣泛應(yīng)用。但在焚燒處理的過(guò)程中，也會(huì)產(chǎn)生一定的二次污染物，其中，二噁英就是這些污染物中危害最大的一種物質(zhì)。因此，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)生活垃圾焚燒二噁英控制技術(shù)的研究，從而有效抑制生活垃圾焚燒中二噁英的生成。

1 生活垃圾焚燒中二噁英的概述

1.1 二噁英的特征

在生活垃圾處理的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一些有危害的物質(zhì)，其中，最常見(jiàn)的就是二噁英，二噁英作為氯化物族的簡(jiǎn)稱(chēng)，通常是指氯二苯并二噁英，但在某些特殊情況下，氯二苯并二噁英和多氯二苯并呋喃也可以認(rèn)為是二噁英。由于二噁英的分子結(jié)構(gòu)是一種由一個(gè)或者兩個(gè)氧原子連接起來(lái)的苯環(huán)，其中，由一個(gè)氧原子連接起來(lái)的苯環(huán)被稱(chēng)為二苯并呋喃，而由兩個(gè)氧原子連接起來(lái)的苯環(huán)則被稱(chēng)為氯二苯并二噁英。在這兩種二噁英當(dāng)中，每一個(gè)苯環(huán)上可以取代一到四個(gè)氯原子，由此可以得知二噁英是由75種多氯二苯并二噁英和135種多氯二苯并呋喃異構(gòu)體所構(gòu)成。因此，這些異構(gòu)所組成的氯化物族統(tǒng)稱(chēng)為二噁英類(lèi)。此外，由于二噁英是含氯的有機(jī)化合物，通常會(huì)以固體或者氣體這兩種狀態(tài)存在，并且，因?yàn)槎f英本身具有酸堿穩(wěn)定、比較難容于水、容易在脂肪中溶解的特征，所以，很容易在生物體內(nèi)積聚，從而影響生物的健康。

1.2 二噁英的產(chǎn)生機(jī)理

由于在生活垃圾焚燒處理過(guò)程中二噁英的形成機(jī)制非常復(fù)雜，所以，目前的科技很難對(duì)二噁英的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行全面了解。但隨著近年來(lái)科技的不斷進(jìn)步，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析得出，很多垃圾本身就存在著一定量的二噁英，而且，根據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)焚燒處理的生活垃圾中二噁英的含量要高出垃圾自身二噁英的含量很多。此外，由于二噁英本身就是由異構(gòu)體分布為主，且二噁英又是由前驅(qū)物合成反應(yīng)和從頭合成反應(yīng)這兩種反應(yīng)所生成的，所以，本身的結(jié)構(gòu)就比較的復(fù)雜。

在對(duì)生活垃圾進(jìn)行焚燒處理時(shí)，如果垃圾沒(méi)有被燃燒干凈，就會(huì)使垃圾焚燒的飛灰表面和垃圾焚燒產(chǎn)生的二噁英在催化反應(yīng)下，形成氯聯(lián)苯以及氯酚有機(jī)前驅(qū)物，從而變成二噁英。而在生活垃圾焚燒處理的過(guò)程中，在垃圾焚燒爐的低溫區(qū)還會(huì)產(chǎn)生一種反應(yīng)，這種反應(yīng)就是二噁英的從頭合成反應(yīng)。這是由于垃圾焚燒所產(chǎn)生的氣體在焚燒爐的低溫區(qū)會(huì)經(jīng)歷縮化反應(yīng)和氧化反應(yīng)這兩種化學(xué)反應(yīng)，所以，很容易在焚燒爐低溫區(qū)產(chǎn)生二噁英。此外，在垃圾焚燒處理的過(guò)程中，由于部分有機(jī)氯會(huì)通過(guò)HCL的形式釋放到焚燒處理的煙氣中，所以，煙氣會(huì)與HCL混合，進(jìn)而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，就會(huì)使煙氣飛灰中的炭黑、活性炭和焦炭等大分子炭和氯產(chǎn)生一定的反應(yīng)，最終生成二噁英。

1.3 二噁英的危害

生活垃圾在焚燒處理時(shí)，通常會(huì)造成二次污染，而二噁英作為二次污染中最嚴(yán)重的污染，已受到了人們的廣泛重視。由于二噁英中含有很多的毒性，所以，是一種非常嚴(yán)重的致癌物質(zhì)，人們也稱(chēng)二噁英為“世紀(jì)之毒”。一旦二噁英進(jìn)入到人體當(dāng)中，就會(huì)使人類(lèi)體內(nèi)產(chǎn)生胃癌以及肉瘤等比較嚴(yán)重的疾病。并且，由于二噁英本身的結(jié)構(gòu)比較特殊，一旦進(jìn)入到生物體內(nèi)就會(huì)具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，很難被消除。即使只有萬(wàn)分之一克的二噁英進(jìn)入人體內(nèi)，就會(huì)慢慢地侵蝕人們的身體，也會(huì)對(duì)人體軟質(zhì)產(chǎn)生很大的損害，進(jìn)而影響人們的身體健康，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)威脅人們的生命安全。由此可見(jiàn)，要想對(duì)二噁英進(jìn)行有效控制，就需要從二噁英的產(chǎn)生源頭進(jìn)行處理，就要從氧氣、溫度、碳源、氯源等二噁英產(chǎn)生的源頭入手。因此，要加強(qiáng)對(duì)生活垃圾焚燒中產(chǎn)生的二噁英進(jìn)行有效控制，爭(zhēng)取最大程度地避免二噁英的產(chǎn)生，消除其對(duì)環(huán)境和人體所產(chǎn)生的危害。

2 生活垃圾焚燒中二噁英控制技術(shù)的研究

2.1 通過(guò)分揀生活垃圾，實(shí)現(xiàn)對(duì)二噁英的控制

由于生活垃圾的種類(lèi)很多，所以，需要在進(jìn)行垃圾焚燒之前對(duì)生活垃圾進(jìn)行分類(lèi)，可把生活垃圾分為廚余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾以及其他垃圾等多種類(lèi)型，然后，再根據(jù)不同生活垃圾的類(lèi)型對(duì)這些垃圾進(jìn)行相應(yīng)處理。例如，可將廚余垃圾進(jìn)行生物處理，使廚余垃圾變成沼氣或者堆肥；將廢紙、金屬、塑料等可回收垃圾進(jìn)行回收和循環(huán)利用；將有害垃圾放到危廢處理中心進(jìn)行處理，以此減少有害垃圾的危害性等[1]。此外，生活垃圾在進(jìn)行分類(lèi)后，一般需要焚燒處理的主要是以干垃圾為主。而通過(guò)生活垃圾的分揀，可減少含氯合物進(jìn)入到垃圾焚燒爐中，這樣就有效地降低了垃圾焚燒中重金屬和氯的含量，從而可盡量避免二噁英的產(chǎn)生。所以，在處理生活垃圾，可通過(guò)對(duì)生活垃圾進(jìn)行分揀，實(shí)現(xiàn)對(duì)生活垃圾焚燒中二噁英的生成來(lái)源進(jìn)行有效控制，從而提高生活垃圾的處理效率，以及增加垃圾的利用率。

2.2 降低垃圾燃燒低溫區(qū)二噁英的生成

在生活垃圾進(jìn)行焚燒處理的過(guò)程中，通過(guò)把垃圾焚燒時(shí)余熱鍋爐的煙氣從850 ℃下降至300 ℃以下，并且把時(shí)間控制在2 s之內(nèi)，從而可有效縮短生活垃圾焚燒的煙氣在溫區(qū)的停留時(shí)間，從而遏制垃圾焚燒中的二噁英，避免因?yàn)樯罾贌啥f英物質(zhì)。此外，也可以通過(guò)改進(jìn)生活垃圾焚燒工藝，減少生活垃圾焚燒時(shí)產(chǎn)生二噁英物質(zhì)的前軀體物質(zhì)，還可以利用激波吹灰裝置或者蒸氣吹灰裝置對(duì)焚燒中所產(chǎn)生的灰塵進(jìn)行處理，從而有效減少生活垃圾焚燒灰塵沉淀到垃圾焚燒設(shè)備上，避免生成二噁英所需的催化劑載體。

2.3 充分燃燒生活垃圾，可有效避免二噁英的生成

在生活垃圾焚燒過(guò)程中，為了有效避免因焚燒處理生成的二噁英，需要對(duì)垃圾進(jìn)行充分燃燒，所以，生活垃圾焚燒需要在滿(mǎn)足“3T+E”原則的情況下，并確保生活垃圾燃燒室內(nèi)的任意溫度點(diǎn)都不小于850 ℃，這樣才能保證焚燒爐中有足夠的空氣。而要使生活垃圾焚燒的溫度能控制在垃圾焚燒的熱值范圍內(nèi)，就要在垃圾焚燒爐檢修期間徹底清除爐膛內(nèi)壁，并及時(shí)更換磨損變形的風(fēng)口，且還需要根據(jù)一氧化碳的濃度，對(duì)氧氣含量進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)，還要保證生活垃圾能均衡地進(jìn)入到焚燒爐中，這樣才能使生活垃圾更穩(wěn)定的燃燒[2]。此外，由于生活垃圾本身就含有一定的二噁英，所以，在對(duì)這些垃圾進(jìn)行焚燒時(shí)，可通過(guò)應(yīng)用生活垃圾焚燒二噁英的控制技術(shù)來(lái)徹底分解二噁英以及其他的有害物體，以此減少氯苯及氯酚等二噁英前驅(qū)物生成，也避免因生活垃圾不能充分焚燒而產(chǎn)生的前驅(qū)物生成二噁英，并且，減少生活垃圾因沒(méi)有完成燃燒的一氧化碳和有機(jī)碳為二噁英的合成提供碳源，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生活垃圾焚燒中二噁英的有效控制。

2.4 進(jìn)行生活垃圾焚燒處理的尾氣凈化

目前，在生活垃圾焚燒處理的過(guò)程中，一般會(huì)采用布袋除塵加活性炭吸附的方式來(lái)有效去除垃圾焚燒中產(chǎn)生的二噁英，同時(shí)還要對(duì)生活垃圾焚燒處理的尾氣進(jìn)行凈化。其過(guò)程是，使垃圾焚燒中的煙氣穿過(guò)布袋除塵器之后，讓焚燒煙氣中的二噁英能夠附著在粉塵上面，并且在不對(duì)除塵器加噴活性炭前就能吸附二噁英，而在活動(dòng)炭吸附完二噁英后被布袋除塵器過(guò)濾出來(lái)，這樣就可以有效去除垃圾焚燒中所產(chǎn)生的二噁英[3]。此外，在凈化生活垃圾焚燒處理的尾氣時(shí)，還需要檢查活性炭噴槍?zhuān)鼡Q磨損比較嚴(yán)重的噴頭，以確保垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣能都均勻地噴撒在活性炭上，進(jìn)而保證活性炭吸附可有效去除煙氣中的二噁英。而且，在對(duì)一些特殊的生活垃圾進(jìn)行焚燒處理時(shí)，還需要在布袋除塵器中應(yīng)用SCR脫硝設(shè)備，以此對(duì)二噁英進(jìn)行有效分解，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)固態(tài)二噁英的吸附作用，確保二噁英去除的有效性。

3 生活垃圾焚燒中二噁英控制技術(shù)的應(yīng)用措施

3.1 應(yīng)用催化還原技術(shù)進(jìn)行生活垃圾焚燒

在上世紀(jì)的80年代，相關(guān)研究人員發(fā)現(xiàn)，燃煤發(fā)電廠脫除NOX的SCR裝置能夠?qū)贌幚碇械亩f英進(jìn)行有效脫除，而SCR主要是由氧化物V、W、Ti等所組成的，這些氧化物可以把300～400 ℃溫度中的二噁英分解為H2O、HCL和CO2等物質(zhì)[4]。此外，近幾年，隨著科技的不斷進(jìn)步，相關(guān)研究學(xué)者還開(kāi)發(fā)出了新型的催化還原技術(shù)，通過(guò)對(duì)生活垃圾焚燒進(jìn)行特殊的低溫催化處理，使用催化劑對(duì)生活垃圾焚燒中的二噁英進(jìn)行去除，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)生活垃圾焚燒中二噁英的有效控制。

3.2 利用活性炭控制技術(shù)控制二噁英的產(chǎn)生

在生活垃圾的焚燒過(guò)程中，是通過(guò)帶有活性炭吸附劑的除塵袋對(duì)垃圾焚燒所產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行處理，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾焚燒中二噁英的有效控制。所以，在對(duì)垃圾焚燒爐運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，要保證垃圾焚燒中二噁英的去除效果能夠達(dá)到較高的脫出效果，并且，讓垃圾焚燒中的煙氣濃度能夠降低到符合標(biāo)準(zhǔn)的排放濃度，這樣才能把二噁英從氣體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)活性炭對(duì)二噁英的吸附控制作用[5]。此外，在利用活性炭控制技術(shù)控制二噁英的產(chǎn)生時(shí)，還需要控制活性炭的平均孔徑、碘值、總孔容以及亞甲基藍(lán)吸附值等，并且，要控制布袋的壓降、濾層、溫度、厚度、氣體流動(dòng)性以及吸附的材質(zhì)，以確?；钚蕴靠刂萍夹g(shù)控制的有效應(yīng)用。

3.3 在垃圾焚燒處理中添加無(wú)機(jī)抑制劑

在生活垃圾焚燒過(guò)程中，可通過(guò)添加一些阻滯劑或者抑制劑來(lái)有效抑制二噁英的產(chǎn)生。由于無(wú)機(jī)抑制劑中含有大量的氨、堿性化合物以及含硫化合物等，所以，這些化合物在催化的作用下可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生活垃圾焚燒中二噁英的控制[6]。此外，在生活垃圾焚燒處理的過(guò)程中，還可以通過(guò)添加一些堿性抑制劑控制二噁英的產(chǎn)生，主要是通過(guò)改變垃圾焚燒處理中飛灰表面的酸性來(lái)阻止生活垃圾焚燒過(guò)程中二噁英的生成，并且，還可以在垃圾中添加一些燃料，輔助生活垃圾的燃燒，使其燃燒充分，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生活垃圾焚燒中二噁英的排放控制。

3.4 改進(jìn)生活垃圾焚燒處理的燃燒狀況

在生活垃圾焚燒處理的過(guò)程中，由于焚燒爐中的垃圾停留時(shí)間、不同的燃燒溫度、垃圾之間的擾動(dòng)、氧氣的供給量和焚燒氧化作用等都會(huì)對(duì)二噁英的排放量產(chǎn)生重要影響，所以，通過(guò)改進(jìn)生活垃圾焚燒處理的燃燒狀況，對(duì)焚燒溫度、停留時(shí)間進(jìn)行有效控制，這也是減少二噁英產(chǎn)生的關(guān)鍵[7]。此外，如果二噁英處于高溫環(huán)境當(dāng)中，二噁英的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)被分解或者破壞，因此，生活垃圾在焚燒的過(guò)程中，可通過(guò)把生活垃圾焚燒爐中的時(shí)間設(shè)置為2 s，并把溫度調(diào)為800 ℃時(shí)，幾乎可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生活垃圾焚燒處理的全部分解。而且，還需要遵循“3T+E”原則，通過(guò)把焚燒爐中的燃燒溫度保持在850 ℃以上，把二次空氣送入焚燒爐的高溫區(qū)位置，對(duì)強(qiáng)瑞流度進(jìn)行充分的攪拌和混合，以延長(zhǎng)垃圾在高溫區(qū)的焚燒停留時(shí)間，使其能夠在焚燒爐中進(jìn)行充分燃燒，從而可有效減少生活垃圾焚燒處理中二噁英的產(chǎn)生。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量越來(lái)越高，但也增大了生活垃圾的產(chǎn)量，從而使人們的生活環(huán)

境受到了很大影響。目前，在生活垃圾的處理過(guò)程中，由于一些生活垃圾具有一定的特殊性，所以需要應(yīng)用焚燒的方式進(jìn)行處理，但在垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的二噁英排放物會(huì)造成環(huán)境污染。因此，相關(guān)部門(mén)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)生活垃圾焚燒處理的重視，并通過(guò)應(yīng)用生活垃圾焚燒中二噁英的控制技術(shù)，科學(xué)、合理、有效控制二噁英的排放量，使生活垃圾焚燒中煙氣符合垃圾焚燒二噁英的排放標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)在生活垃圾焚燒中對(duì)二噁英的有效控制，降低空氣的污染程度，進(jìn)一步提高人們的生活環(huán)境質(zhì)量。