垃圾焚燒處置中二噁英和重金屬污染控制技術(shù)進(jìn)展

垃圾焚燒處置中二噁英和重金屬污染控制技術(shù)進(jìn)展摘要：論述了二噁英和重金屬的污染及形成過程，對比分析了焚燒過程中二噁英和重金屬的掌握技術(shù)和焚燒后的飛灰處置技術(shù)。垃圾焚燒過程中二噁英和重金屬的掌握技術(shù)主要包括燃燒前垃圾的分類分選及預(yù)處理；燃燒中的促進(jìn)垃圾完全燃燒或添加二噁英生成抑制劑都能削減二噁英的生成；燃燒后的煙氣急冷技術(shù)能避開二噁英再次生成，通過煙氣凈化技術(shù)降低煙氣中二噁英和重金屬的排放濃度，使煙氣達(dá)標(biāo)排放，并將煙氣中的二噁英和重金屬轉(zhuǎn)移到飛灰中，對二噁英和重金屬的最終處置主要針對飛灰進(jìn)行。目前飛灰處置技術(shù)主要分為固化穩(wěn)定化+填埋、分別提取、飛灰的資源化利用。固化穩(wěn)定化+填埋技術(shù)成熟、操作簡潔、處置成本相對較低，其中化學(xué)藥劑穩(wěn)定化+填埋是我國飛灰處置的主要手段之一，但該技術(shù)存在二噁英和重金屬的長期穩(wěn)定性不足等問題，且填埋會占據(jù)大量土地資源，主要用作飛灰暫存技術(shù)。分別/提取飛灰中重金屬和氯鹽可以實(shí)現(xiàn)飛灰資源化利用，但垃圾中重金屬和可溶鹽的成分及含量、投資成本高及后續(xù)廢水的處理難度大等問題制約了分別/萃取技術(shù)的應(yīng)用，目前并未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。通過水洗也可去除飛灰中部分重金屬和大量氯鹽，常用作飛灰的預(yù)處理，促進(jìn)后續(xù)對飛灰的資源化利用。飛灰資源化利用的關(guān)鍵在于重金屬的長期穩(wěn)定性和二噁英的徹底降解，并達(dá)到相關(guān)產(chǎn)品的性能要求，實(shí)現(xiàn)飛灰的資源化利用。飛灰高溫處置技術(shù)可有效固定重金屬、徹底分解二噁英，是最具前景的飛灰處置技術(shù)之一，但由于飛灰高溫處置技術(shù)投資及運(yùn)行成本高、能量消耗大，且我國高溫處置技術(shù)相對落后，該技術(shù)并未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。水泥窯協(xié)同處置技術(shù)通過高溫固化直接實(shí)現(xiàn)飛灰的資源化利用，并不會額外消耗更多的能量，該技術(shù)已成為我國除化學(xué)穩(wěn)定化+填埋外最主要的飛灰處置方式。水熱法和機(jī)械化學(xué)法相對于高溫處置能耗較低，具有很好的進(jìn)展前景，目前還處于試驗(yàn)討論階段。重要圖表<imgsrc=“/UploadFiles/2023001/20235/Env/202305142341407382.jpg”alt=“1.jpg”width=“600”height=“212”/圖1二噁英的結(jié)構(gòu)<imgsrc=“/UploadFiles/2023001/20235/Env/202305142341405428.jpg”alt=“2.jpg”width=“600”height=“281”/圖2二噁英的形成過程<imgsrc=“/UploadFiles/2023001/20235/Env/202305142341401686.jpg”alt=“3.jpg”width=“600”height=“193”/圖3重金屬的遷移過程表1垃圾焚燒飛灰的主要元素組成<imgsrc=“/UploadFiles/2023001/20235/Env/202305142341401172.jpg”alt=“4.jpg”width=“600”height=“235”/表2中性條件下不同化學(xué)藥劑對飛灰中重金屬的穩(wěn)定作用<imgsrc=“/UploadFiles/2023001/20235/Env/202305142341403687.jpg”alt=“5.jpg”width=“600”height=“386”/表3酸性條件下不同化學(xué)藥劑對飛灰中重金屬的穩(wěn)定作用<imgsrc=“/UploadFiles/2023001/20235/Env/202305142341405812.jpg”alt=“6.jpg”width=“600”height=“378”/表4飛灰處置技術(shù)<imgsrc=“/UploadFiles/2023001/20235/Env/202305142341404130.jpg”alt=“7.jpg”width=“600”height=“429”/結(jié)論1)垃圾分類可以有效削減飛灰中的氯源和重金屬源，是降低二次污染的有效途徑。垃圾分類水平直接影響我國垃圾焚燒技術(shù)的進(jìn)展，從上海、北京等地區(qū)開頭施行強(qiáng)制垃圾分類條例，到全國各地爭相效仿，我國的垃圾分類水平明顯提高。2)垃圾充分燃燒是降低二噁英污染的關(guān)鍵所在，“3T+E”是我國垃圾焚燒污染物掌握的技術(shù)指標(biāo)，是削減二噁英生成的關(guān)鍵技術(shù)。通過煙氣凈化技術(shù)使煙氣排放達(dá)標(biāo)，同時(shí)將煙氣中的二噁英和重金屬轉(zhuǎn)移到飛灰中，對二噁英和重金屬的最終處置主要針對飛灰進(jìn)行。3)化學(xué)藥劑穩(wěn)定化+填埋是目前我國飛灰處置的主要方式之一，穩(wěn)定化+填埋無法應(yīng)對與日俱增的飛灰，且填埋處理存在較大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、占據(jù)大量土地資源。飛灰資源化處置是應(yīng)對我國巨大飛灰產(chǎn)量的最佳處理手段。4)高溫?zé)崽幚砟軐?shí)現(xiàn)重金屬的固定和二噁英的徹底降解，高溫?zé)Y(jié)陶粒、輕骨料和等離子體熔融已經(jīng)進(jìn)入半工業(yè)化討論，但該技術(shù)存在能量消耗高和二次飛灰污染的問題。水泥窯協(xié)同處置技術(shù)