生活垃圾焚燒發(fā)電廠二噁英防治對(duì)策探討-1

1、 生活垃圾焚燒發(fā)電廠二噁英防治對(duì)策探討現(xiàn)階段最常用的生活垃圾處理技術(shù)包括衛(wèi)生填埋、堆肥和焚燒，其中垃圾焚燒處理最徹底，焚燒的經(jīng)濟(jì)效益特別明顯，在焚燒過(guò)程中產(chǎn)生了熱能可以轉(zhuǎn)化為電力供人們使用，在肯定程度上可以緩解國(guó)家的能源緊急的狀況，但在焚燒生活垃圾的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生二次污染物，二噁英是這些污染物中最有害的。二噁英污染已成為垃圾焚燒技術(shù)推廣和使用的一個(gè)重要障礙。因此，加強(qiáng)二噁英的掌握技術(shù)討論，以削減二噁英的排放已經(jīng)變得特別重要。 二噁英類(lèi)化合物作為對(duì)人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境危害嚴(yán)峻的長(zhǎng)久性有機(jī)污染物，被斯德哥爾摩公約首批列入受控名單。因此，清晰熟悉和了解二噁英類(lèi)化合物并實(shí)行有效措施防治二噁英類(lèi)物質(zhì)污染至

2、關(guān)重要。因此，清晰熟悉和了解二噁英類(lèi)化合物并實(shí)行有效措施防治二噁英類(lèi)物質(zhì)污染至關(guān)重要。 1二噁英的概念、組成及性質(zhì) 二噁英(Dioxins)，又稱(chēng)二氧雜芑，是指能與芳香烴受體(AhR)結(jié)合，并且能夠?qū)е聶C(jī)體產(chǎn)生各種生物化學(xué)變化的一類(lèi)物質(zhì)，是多氯代三環(huán)芳烴類(lèi)化合物的統(tǒng)稱(chēng)，是人工合成氯酚類(lèi)產(chǎn)品的副產(chǎn)品。 同時(shí)需要指出，二噁英類(lèi)化合物是結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相像的包含眾多同類(lèi)物或異構(gòu)體的有機(jī)化合物，共有210種化合物，主要包括：多氯代二苯并二噁英(PCDDs)、多氯代二苯并呋喃(PCDFs)、共平面多氯聯(lián)苯(CoPCBs)及多溴代二苯二噁英(PBDDs)。 由于氯原子取代位置和數(shù)目不同，形成眾多異構(gòu)體，其中，P

3、CDDs有75種異構(gòu)體，PCDFs有135種異構(gòu)體。該類(lèi)物質(zhì)通常為白色晶體，化學(xué)性質(zhì)特別穩(wěn)定，熔點(diǎn)高，極難溶于水和酸堿，可溶于大部分的有機(jī)溶劑，是無(wú)色無(wú)味的脂溶性物質(zhì)。 因此，二噁英特別簡(jiǎn)單積蓄在生物體內(nèi)脂肪組織中，不易降解和排出，對(duì)人體造成嚴(yán)峻危害。二噁英類(lèi)物質(zhì)毒性較高，是目前為止發(fā)覺(jué)的最有毒的化學(xué)物質(zhì)之一。其中，2，3，7.8四個(gè)共平面取代位為氯原子的7種PCDDs和PCDFs毒性最強(qiáng)，是氰化鉀的50100倍，被世界衛(wèi)生組織判定為一級(jí)致癌物。 2二噁英的危害及來(lái)源 2.1二噁英的危害性 二噁英類(lèi)化合物具有低水溶性，低蒸氣壓和高辛醇/水安排系數(shù)的特性，從而導(dǎo)致它85%分布在土壤和沉積物中，只

4、有1%進(jìn)入大氣、水體和懸浮沉降物中。討論表明，無(wú)論是在生物體或非生物介質(zhì)中，二噁英類(lèi)化合物都難以被降解，長(zhǎng)時(shí)間存在于環(huán)境中，并能夠在不同環(huán)境介質(zhì)中不斷循環(huán)，因此，存在各種機(jī)會(huì)被人體所汲取。 資料顯示，人體內(nèi)90%以上的二噁英攝入來(lái)源于食品，尤其是富含脂肪的動(dòng)物性食品。被污染的植物或水體被動(dòng)物食用后蓄積在動(dòng)物脂肪組織中，人食用被二噁英污染的動(dòng)物性食品后，對(duì)身體造成危害。皮膚和呼吸道汲取也是人體攝入的重要途徑。 二噁英類(lèi)化合物最大毒性是具有不行逆的致畸、致癌、致突變毒性，被國(guó)際討論中心列為人類(lèi)一級(jí)致癌物，還具有對(duì)人體主要器官的毒性，如肝毒性、皮膚毒性、內(nèi)分泌毒性、生殖毒性、神經(jīng)系統(tǒng)毒性和呼吸毒性。

5、當(dāng)人體一次攝入較大劑量二噁英類(lèi)化合物或其在人體內(nèi)富集量達(dá)到肯定程度，會(huì)消失急性中毒現(xiàn)象，如頭痛、嘔吐、肝功能損傷等癥狀，嚴(yán)峻可致人死亡。 2.2二噁英的來(lái)源 二噁英類(lèi)化合物是人類(lèi)在其生產(chǎn)、生活過(guò)程中無(wú)意識(shí)制造出的有害副產(chǎn)品。其來(lái)源極其廣泛，氯代化合物含量較高的醫(yī)療廢物、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)品的生產(chǎn)以及廢物燃燒等是產(chǎn)生二噁英的主要來(lái)源。除此之外，森林大火和火山爆發(fā)也可作為其自然產(chǎn)生來(lái)源。美國(guó)國(guó)家環(huán)境愛(ài)護(hù)局調(diào)查發(fā)覺(jué)90%的二噁英來(lái)源于含氯化合物的燃燒。 3生活垃圾焚燒發(fā)電中二噁英掌握技術(shù) 3.1改進(jìn)垃圾燃燒狀況 焚燒爐不同的燃燒條件會(huì)影響二噁英的排放量，不同的燃燒溫度、停留時(shí)間、氧氣與垃圾之間的擾動(dòng)

6、以及氧氣的供應(yīng)量等因素都會(huì)影響二噁英的排放量，其中燃燒溫度、停留時(shí)間以及紊流是掌握焚燒爐內(nèi)二噁英的關(guān)鍵因素。 垃圾在燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的二噁英在高溫環(huán)境下其內(nèi)部結(jié)構(gòu)將會(huì)被分解破壞掉。在爐內(nèi)時(shí)間為2s，溫度達(dá)到800時(shí)，轉(zhuǎn)化率為99%；而850則已達(dá)到99.5%以上；1000則在1.5s時(shí)已幾乎達(dá)到100%，也就是說(shuō)接近全部分解。 焚燒爐運(yùn)行過(guò)程中，必需滿(mǎn)意“3T+E”原則：即燃燒溫度保持在850以上；在高溫區(qū)送入二次空氣，充分?jǐn)嚢杌旌显黾油牧鞫?；延長(zhǎng)氣體在高溫區(qū)的停留時(shí)間(Time=2s)；以及過(guò)量的空氣量，使煙氣中O2的濃度處于6%11%。 保證垃圾充分、完全燃燒，削減未燃盡顆粒及二惡英前驅(qū)物

7、生成。運(yùn)行過(guò)程中還要保證垃圾投料勻稱(chēng)，床溫穩(wěn)定，不超負(fù)荷運(yùn)行，合理調(diào)整一、二次風(fēng)比例。必要時(shí)可以向垃圾中添加燃料，使垃圾能夠在焚燒爐內(nèi)充分的燃燒，有效削減二噁英的產(chǎn)生量。垃圾未完全燃燒是導(dǎo)致二噁英生成的重要緣由，可以用CO作為指示物推斷垃圾是否燃燒充分。使垃圾完全燃燒是掌握二噁英排放的最關(guān)鍵手段。 3.2添加無(wú)機(jī)抑制劑 在垃圾焚燒發(fā)電的過(guò)程中添加適量的抑制劑或者是阻滯劑可以抑制二噁英的產(chǎn)生，目前國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家對(duì)此技術(shù)的討論比較多。由于無(wú)機(jī)抑制劑含有大量的含硫化合物、堿性化合物和氨等，而這些化學(xué)物質(zhì)在整體的反映器中會(huì)通過(guò)催化作用實(shí)現(xiàn)對(duì)二噁英的聯(lián)合消退。 此外，堿性抑制劑也是比較常用的二噁英掌握技術(shù)，

8、重要通過(guò)轉(zhuǎn)變飛灰表面的酸性來(lái)阻擋二噁英的生成。而且氨發(fā)生反映后所形成的亞硝酸亞可以降低銅表面的活性，進(jìn)而抑制二噁英的合成。該技術(shù)的成本相對(duì)較低，且掌握的效果比較顯著，因此，得到了眾多企業(yè)的寵愛(ài)和青睞。 3.3活性炭吸附掌握技術(shù) 除塵塔和帶有活性碳吸附劑的布袋除塵器組合是去除煙氣中PCDD/Fs最有效地掌握技術(shù),當(dāng)運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化時(shí)二噁英的脫除效果達(dá)97%98%,可使煙氣中二噁英濃度降至0.1ngTEQ/m3,達(dá)到嚴(yán)格的排放要求。 噴射活性炭能有效吸附氣相二噁英，并將二噁英從氣相轉(zhuǎn)移到固相。特殊要留意影響二噁英吸附的活性炭關(guān)鍵參數(shù)：平均孔徑、總孔容、碘值、亞甲基藍(lán)吸附值、比表面積?；钚蕴窟x擇時(shí)建議：優(yōu)先考慮2-20nm孔容積大小、再考慮比表面積大小。同時(shí)留意掌握布袋壓降、布袋濾層厚度、布袋溫度、吸附性材質(zhì)、布袋破損、袋內(nèi)氣流勻稱(chēng)性。 3.4催化還原技術(shù) 早在上世紀(jì)80年月，相關(guān)技術(shù)人員就發(fā)覺(jué)用于燃煤發(fā)電廠脫除的SCR裝置也可以用來(lái)脫除垃圾焚燒廠中的二噁英。SCR催化劑主要由Ti、V、W等氧化物組成，能夠在300-400的溫度條件下將二噁英分解成、OH2以及HCL等物質(zhì)。此外，近年來(lái)，有討論者開(kāi)發(fā)出了新的低溫