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3.2垃圾焚烧厂中二恶英的生成途径
生活垃圾在焚烧过程中,二恶英的生成机理相当复杂,至今为止国内外的研究成果还不足以完全说明问题,已知的生成途径可能有:
3.2.1生活垃圾中本身含有微量的二恶英,由于二恶英具有热稳定性,尽管大部分在高温燃烧时得以分解,但仍会有一部分在燃烧以后排放出来;
3.2.2在燃烧过程中由含氯前体物生成二恶英,前体物包括聚氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等,在燃烧中前体物分子通过重排、自由基缩合、脱氯或其他分子反应等过程会生成二恶英,这部分二恶英在高温燃烧条件下大部分也会被分解
3.2.3当因燃烧不充分而在烟气中产生过多的未燃烬物质,并遇适量的触媒物质(主要为重金属,特别是铜等)及300~500℃的温度环境,那么在高温燃烧中已经分解的二恶英将会重新生成。
4.二恶英的控制对策和措施
4.1二恶英的控制对策
1996年6月,日本厚生省成立了《垃圾处理过程中二恶英削减对策研讨委员会》,并以最近的二恶英削减技术为基础,把二恶英削减对策分为“紧急对策”和“永久对策”两部分进行了研究,以全面推动削减二恶英为目标,1997年1月23日日本政府重新编写了《关于垃圾处理过程中的防治二恶英产生等问题的指南》(通常称之为“新指南”)。所谓“紧急对策”是利用最新的技术,把二恶英浓度水平削减到最低水平。具体讲,即使是在最容易受到垃圾焚烧厂影响的最大落地浓度地点上也要采取措施,使其TDI(人日容许摄入量)不要超过10pg/kg.d(TEQ)值,而且规定需要采取紧急对策的判断标准为80pg/Nm3(TEQ)。即若某一垃圾焚烧厂不能达到80pg/Nm3(TEQ)以下的排放浓度,则应立即采取削减措施。即使排放浓度没有超过这一标准的垃圾焚烧厂也要继续实行永久对策,努力控制二恶英的排放量。在“新指南”中的“永久对策”规定,新建完全连续运行焚烧炉的二恶英排放浓度标准定为0.1ng/Nm3(TEQ)。
4.2二恶英的控制措施
国内外的研究和实践均表明,减少生活垃圾焚烧厂烟气中二恶英浓度的主要方法是采取有效措施控制二恶英的生成。这些控制措施主要包括:
4.2.1选用合适的炉膛和炉排结构,使垃圾在焚烧炉得以充分燃烧,而衡量垃圾是否充分燃烧的重要指标之一是烟气中CO的浓度,CO的浓度越低说明燃烧越充分,烟气中CO浓度比较理想的指标是低于60mg/Nm3;
4.2.2控制炉膛及二次燃烧室内,或在进入余热锅炉前烟道内的的烟气温度不低于850℃,烟气在炉膛及二次燃烧室内的停留时间不小于2S,O2浓度不少于6%,并合理控制助燃空气的风量、温度和注入位置,也称“三T”控制法;
4.2.3缩短烟气在处理和排放过程中处于300~500℃温度域的时间,控制余热锅炉的排烟温度不超过250℃左右;
4.2.4选用新型袋式除尘器,控制除尘器入口处的烟气温度低于200℃,并在进入袋式除尘器的烟道上设置活性碳等反应剂的喷射装置,进一步吸附二恶英;
4.2.5在生活垃圾焚烧厂中设置先进、完善和可靠的全套自动控制系统,使焚烧和净化工艺得以良好执行;
4.2.6通过分类收集或预分拣控制生活垃圾中氯和重金属含量高的物质进入垃圾焚烧厂;
4.2.7由于二恶英可以在飞灰上被吸附或生成,所以对飞灰应用专门容器收集后作为有毒有害物质送安全填埋场进行无害化处置,有条件时可以对飞灰进行低温(300~400℃)加热脱氯处理,或熔融固化处理后再送安全填埋场处置,以有效地减少飞灰中二恶英的排放。
5.结语
综上所述,生活垃圾焚烧厂烟气中的二恶英是客观存在的,但对此产生盲目的恐慌则是完全没有必要的。由于我国生活垃圾中含氯化合物和重金属含量相对较少,只要生活垃圾在焚烧炉中能达到完全燃烧,保证烟气在较高的燃烧温度下有较长的停留时间,并在烟气的排放过程中尽量避开300~500℃温度域,加上其它喷射活性碳、设置袋式除尘器等辅助措施配合,生活垃圾焚烧厂中二恶英的排放浓度是可以有效控制的,一般不会超过环保标准。
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