垃圾焚烧过程中如何控制二噁英的技术

如果在高温区域就去除掉HCl，将会减少PCDD/F的生成。然而，研究结果显示，在高温区含Ca碱性化合物去除酸性气体的效率非常低。Tsuyumoto等人提出了使用了一种新的抑制剂——发泡水玻璃用于吸附HCl并抑制二噁英生成，其效果要远远好于Ca基催化剂。但是，HCl浓度是否是二噁英浓度的控制因素还不明确，一些研究结果表明即使高温区添加碱性抑制剂降低HCl的浓度，PCDD/F的浓度可能会升高。

最常用的无机抑制剂是含硫化合物（Na2S、SO2、SO3、Na2S2O3等），它们可以有效地抑制炉内二噁英的生成。美国环保署的研究表明，SO2可有效抑制焚烧烟气中二噁英（主要是PCDFs）的再生，主要的抑制机理是SO2对CuCl2的催化作用具有抑制作用。浙江大学的研究结果表明，煤中硫对焚烧过程中二噁英的形成起到重要的抑制作用。添加硫化合物通常可以起到抑制PCDD/F形成的作用，特别将含硫化合物和垃圾焚烧厂的燃料混燃取得的效果更好，但也有研究结果显示硫化合物的添加会导致二噁英浓度的上升。

2.5有机抑制剂

有机抑制剂通常是可以与催化剂在低温下形成络合物的物质，其可以用于抑制前驱体形成，也可以用于抑制从头合成。抑制的机制目前尚未明确，一般认为是在催化剂和抑制剂之间发生了相互作用。常用的有机抑制剂包括2-氨基乙醇、三乙醇胺、尿素、乙二醇等。Dickson等人测试了十几种催化抑制剂，结果表明最有效的抑制剂是2-氨基乙醇和三乙醇胺，它们都属于多官能团的胺类。这是因为，在PCDD/F的形成过程中，Cu2+具有最强的催化活性，因此可以与Cu2+发生络合的官能团型胺类（乙醇胺和三乙醇胺）是非常有效的抑制剂。

近年来，有研究者在焚烧区或后燃烧区内添加甲烷可以有效抑制二噁英的生成，这是因为少量甲烷的添加引发了自由基浓度的显著增加，因此促进了二噁英的氧化。

2.6小结

在燃烧过程中抑制二噁英的生成将大大的减少末端处理设备的投资，是一种更经济，更环保的方法。它分为两种情况，一是焚烧炉中的二噁英控制，二是后燃烧区域中的二噁英控制。目前最常使用的“3T”原则属于焚烧炉中的二噁英控制，其不能防止PCDD/F在后燃烧区域生成。现代的垃圾焚烧厂中已经可以实现良好的焚烧条件控制，因此在焚烧炉中基本可以破坏进料中的PCDD/F或者可以产生PCDD/F的前驱体。因此，后燃烧区域中产生的PCDD/F开始得到越来越多的人们的关注。

目前，后燃烧区域二噁英的控制方法很多还处于实验室研究阶段，还需要解决很多问题才能进一步的在实际焚烧炉中应用。后燃烧室中二噁英控制方法仍然存在的问题如下：

由于实际焚烧厂中废气体积庞大，很难在后燃烧区域实现快速的冷却；

飞灰分离的机理尚不明确，实际效果还没有得到工业上的验证；

抑制剂的抑制机理尚不明确，实际效果没有得到工业验证，且可能产生二次污染。

其中最有发展前景的是抑制剂技术，未来可以实验更多的抑制剂，并测试其与PCDD/F产生的关系。目前，焚烧中二噁英控制技术发展的一个关键限制因素是二噁英形成的机理还不明确，二噁英污染控制技术多依靠于对二噁英形成机制的理解，因此未来还需要进一步的明确焚烧过程中二噁英的形成机理，为控制技术的发展提供理论指导。

延伸阅读：

垃圾焚烧的三大类技术和四个原则

关于加强二噁英污染防治的指导意见

垃圾焚烧发电技术现状研究与发展