城市生活垃圾焚燒廠二噁英排放的環(huán)境影響研究

顏恒亮

（浙江省環(huán)境科技有限公司，浙江杭州 310000）

1 概述

幾千年來(lái)，我國(guó)垃圾焚燒處理技術(shù)已經(jīng)得到了大幅提高，如今已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高溫?zé)o害化。先進(jìn)的垃圾焚燒技術(shù)在我國(guó)一些大城市得到了很好的應(yīng)用，極大地減少了垃圾污染帶來(lái)的危害，但是城市生活垃圾焚燒廠的運(yùn)行，也會(huì)給城市環(huán)境帶來(lái)一定的危害，比如說(shuō)在城市生活垃圾焚燒廠中，二噁英排放因?yàn)槠涠拘员容^強(qiáng)，嚴(yán)重影響了城市居民的身體健康。因此相關(guān)人員必須了解二噁英的毒性以及其處理策略，才能夠使之對(duì)于環(huán)境的影響降到最低。

2 二噁英對(duì)于環(huán)境的惡劣影響

2.1 二噁英的毒性介紹

城市生活垃圾焚燒廠中，關(guān)于二噁英排放對(duì)于環(huán)境產(chǎn)生的影響一直以來(lái)都是社會(huì)普遍關(guān)注的重要問(wèn)題，同時(shí)也是一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題。曾經(jīng)有發(fā)生過(guò)因?yàn)槎f英污染造成嚴(yán)重的后果的事件，因此，關(guān)于生活垃圾焚燒廠廢氣排放中二噁英的控制措施，一直以來(lái)都沒(méi)有停止過(guò)研究的腳步。但是城市垃圾的處理必須要面臨著生活垃圾焚燒廠的建立及運(yùn)行，在這種情況下，就無(wú)法回避二噁英的產(chǎn)生，因此，必須采取有力的控制手段，從產(chǎn)生源頭上進(jìn)行解決。一般狀態(tài)下，二噁英是呈固態(tài)形式，熔點(diǎn)比較高并且難溶于水，二噁英在生物體內(nèi)，很容易積累，排出比較困難。正是因?yàn)槎f英不容易揮發(fā)以及不容易溶于水的特點(diǎn)，所以，它在環(huán)境當(dāng)中的處理難度比較大。國(guó)內(nèi)外關(guān)于二噁英的毒性已經(jīng)做了很多的臨床分析和報(bào)告，二噁英的毒性非常強(qiáng)，幾乎達(dá)到了氯化鉀的千倍以上。即使人體攝取非常微量的二噁英，如果時(shí)間比較長(zhǎng)，都可能會(huì)導(dǎo)致癌癥等重癥病癥。短時(shí)間內(nèi)的輕微攝取也可能會(huì)導(dǎo)致一些疾病的產(chǎn)生。由此可見(jiàn)二噁英對(duì)于人體的危害是非常大的。

2.2 二噁英的產(chǎn)生及其對(duì)環(huán)境的影響

有一部分觀點(diǎn)認(rèn)為，只要有二噁英的產(chǎn)生，就一定和城市生活垃圾焚燒廠的污染排放有關(guān)，其實(shí)這種說(shuō)法是比較片面的，因?yàn)槎f英實(shí)際上是一種無(wú)意識(shí)合成的化合物，只要是有機(jī)物和氯一起加熱就會(huì)產(chǎn)生二噁英，因此可以這樣說(shuō)，只要是在使用水的環(huán)境下，都有可能會(huì)產(chǎn)生二噁英，二噁英不是某一特定環(huán)境下產(chǎn)生的一種物質(zhì)，它是一種非常普遍的是化學(xué)現(xiàn)象，因此必須要得到全社會(huì)的關(guān)注與重視。除此以外，二噁英也并不是只能在某一種單一的環(huán)境下產(chǎn)生或者存留，就當(dāng)前的研究來(lái)看，在食物中、水中、空氣中土壤中都可能發(fā)現(xiàn)二噁英的身影。在自然界當(dāng)中，發(fā)生森林火災(zāi)或者是火山爆發(fā)等情況，很容易造成二噁英的大量產(chǎn)生，其他一些，各種各樣的加工廠，或者垃圾焚燒，都會(huì)釋放出二噁英。就二噁英與人的接觸來(lái)說(shuō)，生活垃圾焚燒廠氣體排放并不是唯一的途徑，甚至通過(guò)食物空氣等途徑接觸二噁英的機(jī)會(huì)比較大。但是，由于城市生活垃圾焚燒廠如今建設(shè)和運(yùn)行的越來(lái)越多，無(wú)疑會(huì)成為很重要的二噁英的排放來(lái)源。根據(jù)一些資料顯示，以垃圾焚燒作為垃圾的主要處理方式的那些國(guó)家，從城市，生活垃圾焚燒廠當(dāng)中排放的二噁英，能夠占到其二噁英排放總量的10%～40%。所以，二噁英的排放及其對(duì)于環(huán)境的重要影響必須要引起社會(huì)的關(guān)注。城市生活垃圾焚燒廠的二噁英排放對(duì)于環(huán)境的影響不容忽視，相關(guān)的部門在焚燒廠的建立或者是運(yùn)行管理當(dāng)中，應(yīng)該以科學(xué)的手段來(lái)改善焚燒條件，嚴(yán)格控制二噁英的產(chǎn)生以及排放。

3 城市生活垃圾焚燒廠二噁英排放的控制策略

3.1 選用效率比較高的催化過(guò)濾器

根據(jù)相關(guān)研究表明，利用催化氧化技術(shù)能夠直接對(duì)垃圾焚燒廠排放廢氣當(dāng)中的二噁英起到破壞的作用。因此可以在城市生活垃圾焚燒當(dāng)中應(yīng)用催化氧化技術(shù)來(lái)減少二噁英的產(chǎn)生。根據(jù)，實(shí)踐研究表明，催化氧化的方式可以將廢氣中二噁英的濃度降低許多。國(guó)外有研究者使用了V2O5以及WO3等催化劑也能夠達(dá)到很好的破壞廢氣中二噁英從而減輕其危害的效果。催化氧化的反應(yīng)器形態(tài)各不相同，但是在單獨(dú)將氧化催化劑用來(lái)破壞去除二噁英的時(shí)候，常用到的反應(yīng)器類型是催化過(guò)濾器。當(dāng)前國(guó)外城市生活垃圾焚燒廠，對(duì)于二噁英的去除中常用的催化過(guò)濾器是REMEDIATMD/F催化過(guò)濾系統(tǒng)。這一催化過(guò)濾系統(tǒng)經(jīng)過(guò)了很多的實(shí)踐證明，其對(duì)于二噁英的破壞率達(dá)到了98%以上，超過(guò)了很多普通的催化過(guò)濾器系統(tǒng)，而且在使用幾年之后，其活性也沒(méi)有降低，還是可以完成正常的工作，預(yù)計(jì)REMEDIATMD/F催化過(guò)濾系統(tǒng)可以在城市生活垃圾焚燒廠中正常工作五年，所以其不失為一個(gè)控制二噁英的有效辦法。除此以外，有研究者在臺(tái)灣的生活垃圾焚燒過(guò)程中采用了濕式洗滌結(jié)合催化過(guò)濾 系統(tǒng)，根據(jù)研究表明，也能夠輕松達(dá)到93%以上的二噁英去除率。因此，選擇好催化過(guò)濾系統(tǒng)，能夠很好地去除垃圾焚燒時(shí)產(chǎn)生的二噁英。

3.2 通過(guò)活性炭吸附的方式來(lái)控制二噁英

活性炭吸附二噁英的過(guò)程主要包括兩個(gè)步驟：

（1）將活性炭注射入城市生活垃圾焚燒中產(chǎn)生的廢氣流中，然后，在廢氣下游進(jìn)行靜電除塵器或織物過(guò)濾器的安置工作，這樣就能夠達(dá)到移除使用后的活性炭和殘余灰塵的作用。按照活性炭添加的一般方法，活性炭對(duì)于廢氣中二噁英的吸附可以有三種類型：

①移動(dòng)床；

②固定床；

③攜帶流過(guò)程。

不管是哪一個(gè)過(guò)程，對(duì)于生活垃圾焚燒排放廢氣中產(chǎn)生的二噁英的移除吸附都是通過(guò)活性炭的吸附來(lái)完成的。

（2）根據(jù)相關(guān)的實(shí)踐證明表明，通過(guò)活性炭吸附的方式移除二噁英效率通常比較高。曾經(jīng)有研究者進(jìn)行過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在一個(gè)裝配干石灰洗滌器、旋風(fēng)分離器以及織物過(guò)濾器的生活垃圾焚燒爐中，注射進(jìn)活性炭能夠使得二噁英的移除效率大幅提升，大概能提升70%，可見(jiàn)其效果是比較突出的。正是因?yàn)榛钚蕴繉?duì)二噁英的吸附效果比較好，所以其已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外城市生活垃圾焚燒廠中得到了十分廣泛的應(yīng)用，與之同時(shí)進(jìn)行的是這些年來(lái)，有關(guān)于活性炭吸附二噁英的一些研究成果比較多，主要集中在其吸附現(xiàn)象及特點(diǎn)方面。雖然活性炭對(duì)于二噁英吸附消除的重要作用，但其并不是沒(méi)有不足之處。活性炭對(duì)于廢氣中二噁英的吸附，操作技術(shù)比較簡(jiǎn)單，安裝也十分方便。但是應(yīng)該注意，活性炭要注射進(jìn)冷卻的廢氣中，以避免發(fā)生合成作用產(chǎn)生二噁英，但是這種方式，對(duì)于活性炭的消耗量是非常大的，無(wú)疑會(huì)使得城市生活垃圾焚燒廠的成本大幅增加，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，城市生活垃圾焚燒廠可以通過(guò)使用包含吸附器和再生器的過(guò)濾系統(tǒng)交替使用來(lái)降低活性炭的用量。

3.3 其他措施

（1）使垃圾充分燃燒；

（2）保障3T+E（焚燒溫度、攪拌混合程度、氣體停留時(shí)間及過(guò)?？諝饴剩?。在垃圾焚燒爐中產(chǎn)生的二噁英，在很大程度上可通過(guò)氧使之分解，即通過(guò)有效的燃燒加以控制。本項(xiàng)目采取高溫焚燒，確保煙氣溫度在不低于850℃時(shí)的停留時(shí)間超過(guò)2s，以及較大的湍流程度和供給過(guò)量的空氣量，從工藝條件上避免二噁英類的大量生成。

（3）該余熱鍋爐受熱面的設(shè)置使煙氣以速冷方式降至250℃以下，由于在250～500℃極易生成二噁英，因此，在余熱鍋爐的設(shè)計(jì)中盡量減少了煙氣在該溫度范圍內(nèi)的停留時(shí)間，如通過(guò)控制煙氣經(jīng)過(guò)余熱鍋爐的流速，縮短煙氣在低溫段的停留時(shí)間，防止二噁英再生成。第四，控制煙氣進(jìn)入除塵器入口的溫度低于200℃。當(dāng)進(jìn)入除塵器的煙氣溫度為140～160℃時(shí)，對(duì)二噁英類的去除率可達(dá)99%以上。

4 結(jié)束語(yǔ)

二噁英的毒性以及其對(duì)于環(huán)境影響的嚴(yán)重性，會(huì)受到很多因素的影響，比如說(shuō)露天垃圾焚燒、機(jī)動(dòng)車尾氣的排放等。只有從源頭上控制好二噁英污染的主要來(lái)源，才可能使其對(duì)環(huán)境的影響降到最低。總之，關(guān)于城市生活垃圾焚燒廠廢氣中二噁英的減少控制方式不是單一的，垃圾焚燒廠應(yīng)該在考慮成本以及技術(shù)的情況下，選擇最優(yōu)的方式，或者多種方式混合處理應(yīng)用，這樣能夠很好地降低二噁英的排放及其對(duì)于人體健康的影響。