城市生活垃圾焚燒廠二噁英排放的環境影響研究

顏恒亮

（浙江省環境科技有限公司，浙江杭州 310000）

1 概述

幾千年來，我國垃圾焚燒處理技術已經得到了大幅提高，如今已經實現了高溫無害化。先進的垃圾焚燒技術在我國一些大城市得到了很好的應用，極大地減少了垃圾污染帶來的危害，但是城市生活垃圾焚燒廠的運行，也會給城市環境帶來一定的危害，比如說在城市生活垃圾焚燒廠中，二噁英排放因為其毒性比較強，嚴重影響了城市居民的身體健康。因此相關人員必須了解二噁英的毒性以及其處理策略，才能夠使之對于環境的影響降到最低。

2 二噁英對于環境的惡劣影響

2.1 二噁英的毒性介紹

城市生活垃圾焚燒廠中，關于二噁英排放對于環境產生的影響一直以來都是社會普遍關注的重要問題，同時也是一個世界性的環境問題。曾經有發生過因為二噁英污染造成嚴重的后果的事件，因此，關于生活垃圾焚燒廠廢氣排放中二噁英的控制措施，一直以來都沒有停止過研究的腳步。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行，在這種情況下，就無法回避二噁英的產生，因此，必須采取有力的控制手段，從產生源頭上進行解決。一般狀態下，二噁英是呈固態形式，熔點比較高并且難溶于水，二噁英在生物體內，很容易積累，排出比較困難。正是因為二噁英不容易揮發以及不容易溶于水的特點，所以，它在環境當中的處理難度比較大。國內外關于二噁英的毒性已經做了很多的臨床分析和報告，二噁英的毒性非常強，幾乎達到了氯化鉀的千倍以上。即使人體攝取非常微量的二噁英，如果時間比較長，都可能會導致癌癥等重癥病癥。短時間內的輕微攝取也可能會導致一些疾病的產生。由此可見二噁英對于人體的危害是非常大的。

2.2 二噁英的產生及其對環境的影響

有一部分觀點認為，只要有二噁英的產生，就一定和城市生活垃圾焚燒廠的污染排放有關，其實這種說法是比較片面的，因為二噁英實際上是一種無意識合成的化合物，只要是有機物和氯一起加熱就會產生二噁英，因此可以這樣說，只要是在使用水的環境下，都有可能會產生二噁英，二噁英不是某一特定環境下產生的一種物質，它是一種非常普遍的是化學現象，因此必須要得到全社會的關注與重視。除此以外，二噁英也并不是只能在某一種單一的環境下產生或者存留，就當前的研究來看，在食物中、水中、空氣中土壤中都可能發現二噁英的身影。在自然界當中，發生森林火災或者是火山爆發等情況，很容易造成二噁英的大量產生，其他一些，各種各樣的加工廠，或者垃圾焚燒，都會釋放出二噁英。就二噁英與人的接觸來說，生活垃圾焚燒廠氣體排放并不是唯一的途徑，甚至通過食物空氣等途徑接觸二噁英的機會比較大。但是，由于城市生活垃圾焚燒廠如今建設和運行的越來越多，無疑會成為很重要的二噁英的排放來源。根據一些資料顯示，以垃圾焚燒作為垃圾的主要處理方式的那些國家，從城市，生活垃圾焚燒廠當中排放的二噁英，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于環境的重要影響必須要引起社會的關注。城市生活垃圾焚燒廠的二噁英排放對于環境的影響不容忽視，相關的部門在焚燒廠的建立或者是運行管理當中，應該以科學的手段來改善焚燒條件，嚴格控制二噁英的產生以及排放。

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濾器

根據相關研究表明，利用催化氧化技術能夠直接對垃圾焚燒廠排放廢氣當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中應用催化氧化技術來減少二噁英的產生。根據，實踐研究表明，催化氧化的方式可以將廢氣中二噁英的濃度降低許多。國外有研究者使用了V2O5以及WO3等催化劑也能夠達到很好的破壞廢氣中二噁英從而減輕其危害的效果。催化氧化的反應器形態各不相同，但是在單獨將氧化催化劑用來破壞去除二噁英的時候，常用到的反應器類型是催化過濾器。當前國外城市生活垃圾焚燒廠，對于二噁英的去除中常用的催化過濾器是REMEDIATMD/F催化過濾系統。這一催化過濾系統經過了很多的實踐證明，其對于二噁英的破壞率達到了98%以上，超過了很多普通的催化過濾器系統，而且在使用幾年之后，其活性也沒有降低，還是可以完成正常的工作，預計REMEDIATMD/F催化過濾系統可以在城市生活垃圾焚燒廠中正常工作五年，所以其不失為一個控制二噁英的有效辦法。除此以外，有研究者在臺灣的生活垃圾焚燒過程中采用了濕式洗滌結合催化過濾 系統，根據研究表明，也能夠輕松達到93%以上的二噁英去除率。因此，選擇好催化過濾系統，能夠很好地去除垃圾焚燒時產生的二噁英。

3.2 通過活性炭吸附的方式來控制二噁英

活性炭吸附二噁英的過程主要包括兩個步驟：

（1）將活性炭注射入城市生活垃圾焚燒中產生的廢氣流中，然后，在廢氣下游進行靜電除塵器或織物過濾器的安置工作，這樣就能夠達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，活性炭對于廢氣中二噁英的吸附可以有三種類型：

①移動床；

②固定床；

③攜帶流過程。

不管是哪一個過程，對于生活垃圾焚燒排放廢氣中產生的二噁英的移除吸附都是通過活性炭的吸附來完成的。

（2）根據相關的實踐證明表明，通過活性炭吸附的方式移除二噁英效率通常比較高。曾經有研究者進行過一個實驗，在一個裝配干石灰洗滌器、旋風分離器以及織物過濾器的生活垃圾焚燒爐中，注射進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%，可見其效果是比較突出的。正是因為活性炭對二噁英的吸附效果比較好，所以其已經在國內外城市生活垃圾焚燒廠中得到了十分廣泛的應用，與之同時進行的是這些年來，有關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象及特點方面。雖然活性炭對于二噁英吸附消除的重要作用，但其并不是沒有不足之處。活性炭對于廢氣中二噁英的吸附，操作技術比較簡單，安裝也十分方便。但是應該注意，活性炭要注射進冷卻的廢氣中，以避免發生合成作用產生二噁英，但是這種方式，對于活性炭的消耗量是非常大的，無疑會使得城市生活垃圾焚燒廠的成本大幅增加，針對這個問題，城市生活垃圾焚燒廠可以通過使用包含吸附器和再生器的過濾系統交替使用來降低活性炭的用量。

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、氣體停留時間及過剩空氣率）。在垃圾焚燒爐中產生的二噁英，在很大程度上可通過氧使之分解，即通過有效的燃燒加以控制。本項目采取高溫焚燒，確保煙氣溫度在不低于850℃時的停留時間超過2s，以及較大的湍流程度和供給過量的空氣量，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，在余熱鍋爐的設計中盡量減少了煙氣在該溫度范圍內的停留時間，如通過控制煙氣經過余熱鍋爐的流速，縮短煙氣在低溫段的停留時間，防止二噁英再生成。第四，控制煙氣進入除塵器入口的溫度低于200℃。當進入除塵器的煙氣溫度為140～160℃時，對二噁英類的去除率可達99%以上。

4 結束語

二噁英的毒性以及其對于環境影響的嚴重性，會受到很多因素的影響，比如說露天垃圾焚燒、機動車尾氣的排放等。只有從源頭上控制好二噁英污染的主要來源，才可能使其對環境的影響降到最低。總之，關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，垃圾焚燒廠應該在考慮成本以及技術的情況下，選擇最優的方式，或者多種方式混合處理應用，這樣能夠很好地降低二噁英的排放及其對于人體健康的影響。