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在我国,采用焚烧法处理城市固体垃圾,逐渐得到推广和应用。然而焚烧带来的二次污染物,如二f英、细颗粒、重金属、HCl以及SOx、NOx等也随之引起了广泛关注。本文对垃圾焚烧过程中各种二次污染物的产生机理及其控制方法进行了综述。并且指出近期我国城市固体垃圾焚烧烟气污染物的重点控制对象应为颗粒物、HCl、SOx和NOx。天禹智控研发的气体在线监测设备可实时在线监测气体成分浓度，对垃圾焚烧过程有着重要的意义。

一、二f英的生成机理与控制方法

1.1二f英的构造

二f英是毒副作用比较强的些二环芬香族可挥发无机化合物,有8个或一个氧共价键连结2个被氯替代的苯环,差别又称多氯二苯并二(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)。没个苯环上需要替代1)4个氯共价键,现有76个PCDD异构体和136个PCDF异构体[1]。几种异构体的毒副作用带来文化差异,在其中毒副作用最強的是2, 3, 7, 8-四氯二苯并二f英(2, 3, 7, 8-TCDD)。干燥自然压下PCDD/Fs均为胶体,溶点较高,大部分在300e的样子,难混溶水,易混溶脂肪多,因为PCDD/Fs易在微生材料内积少成多。对PCDD/Fs的展现会诱发造成 痤疮、头晕头痛、失聪、沮丧、睡不着等临床症状。及时在很氢化物发生器的情况报告下,暂时摄入时也会致癌物质和胎儿畸形。

1.2 垃圾桶燃烧二f英的行成

一般认为,有氯和金属存在条件下的有机物燃烧均会产生二f英。统计发现,城市生活垃圾焚烧产生的二量最多,其次是有害废弃物焚烧和医院废弃物焚烧等。1990年,日本/二0类发生总量为3940~8405 g TEQ/Y,主要发生源如表1所示。

表1 二核心造成源和造成量

城市生活垃圾中含有20%~50%的有机物,这些有机物中大多含有碳、氢、氧3种元素。城市生活垃圾分析结果表明,垃圾中氯元素的来源分为两类:一类是有机氯化物如聚氯乙烯塑料(PVC)、氯苯和氯酚等,主要分布在废塑料、废纸、废木料以及草木中;另一类是无机的氯化物如氯化钠、氯化镁等,主要分布在厨余、灰土等无机组分中。这些都是构成垃圾焚烧产生二f英的最基本要素。一般认为,垃圾焚烧产生二f英主要有以下两个途径:(1)炉内生成:在燃烧过程中,若缺氧燃烧,会生成二f英的前驱物,这些前驱物与垃圾中的氯化物、O2、O离子进行复杂化学反应,生成二f英类物质;(2)尾部再度合成:不完全燃烧反应所生成的二f英的前驱物以及垃圾中未燃尽的环烃物质,在烟尘中的Cu、Ni、Fe等金属粒子催化作用下,与烟气中的氯化物和发生反应,生成二f英类物质,催化反应温度在300℃左右时,易生成二f英类物质。

1.3二f英的废弃物掌控的方法

1.3.1 提升燃烧物技能

采用/3T0(turbulence、temperature、time)技术,一般温度>850e,停留时间>2s,采用二次风,使燃烧物与空气充分搅拌混合,造成富氧燃烧状态,减少二前驱物的生成。日本某垃圾焚烧厂采用/3T0技术,使焚烧炉出口PCDD/Fs的排放量从33.1 ng/m3下降到6.1 ng/m3,效果十分明显。也可采用分段燃烧,一段燃烧处于缺氧还原区,所产生的二f英类物质在二次燃烧室内彻底氧化分解,二次燃烧室内温度较高,通常在1000e以上,有研究表明,二f英去除率可达99.9999%。另外,有报道显示,采用流化床燃烧方式,由于能够很好地满足/3T0技术,可使二f英排放量减少98%。

1.3.2 有机废气物解决技能

在实现完全燃烧降低二f英的前驱物合成后,下面要解决的是残存的前驱物重新合成和生成的二f英捕集的问题。通常采用降低排烟温度,使气相中的二f英转移到灰相中,然后使用布袋除尘器将二f英除去。实验数据已证明,降低温度在抑制二f英类物质的重新生成和提高吸附捕集效率两方面均很有效。控制袋式除尘器的入口温度在150e以下,由于合成二f英类物质的催化反应温度为300e左右,因此其前驱物不可能在布袋式除尘器中催化合成二f英物质。布袋除尘器在工作时,在滤布表面会形成颗粒层,废气中的二f英类物质通过该层被吸附脱除,被吸附的二f英类物质排至灰渣处理系统中。与袋式除尘器不同,若静电除尘器的入口温度在300℃左右,残存的前驱物重新合成二f英。所以现在一般要求采用布袋除尘器。该项技术已应用于实际设备,取得显著效果。当排烟中微小粒子较少时,该处理方法效果下降,这时可采用喷射中和酸性气体成分(HCl、SOx)的熟石灰或石灰浆,与布袋除尘系统联合使用,该系统去除二十分有效。也可在布袋除尘器前喷射活性炭粉末,它具有较大的比表面积,吸附能力较强,在排烟温度
研究表明,去除烟气中的二f英可以使用能够同时使二和NOx分解的触媒,触媒材料为V2O5/TiO2。当烟气入口温度在200e左右时,二f英去除率高达90%以上。最近的试验结果表明,在烟温410℃和670℃之间喷NH3、SO2、二甲胺、(CH3)NH和甲硫醇(CH3SH)等物质,颗粒相二f英的去除率可达98%,二f英总去除率达42%~78%。

1.3.3 灰渣熔融解决技术性

通过改进燃烧和废气处理技术,最大限度减少排入大气的二f英类物质的量,被吸附的二f英类物质随颗粒一起进入灰渣系统中,所以灰渣中的二f英的量比大气中的二f英的量多得多。熔融处理技术是通常的灰渣处理技术,将灰渣送入温度为1200℃以上的熔化炉内熔化,灰渣中的二类物质在高温下,被迅速分解和燃烧。实验证明,通过灰渣熔融处理过后,PCDD/PCDF的分解率达99.77%。因此,灰渣熔融处理技术是一种较为有效的灰渣处理手段。

二、 HCl的生成机理与控制方法

常温下,HCl为无色气体,有刺激性气味,极易溶于水而形成盐酸。HCl对人体的危害很大,对于植物,HCl会导致叶子褪绿,进而出现变黄、棕、红至黑色的坏死现象。HCl对余热锅炉会造成过热器高温腐蚀和尾部受热面的低温腐蚀,例如深圳市垃圾焚烧炉过热器曾经只运行100 d就被HCl高温腐蚀损毁。

2.1 HCl的形成机制

正常人认为厨余废品梵烧炉氮氧化物中HCl的由来有两根:（1）厨余废品中的充分氯,如PVC泡沫塑料、聚氨酯、真皮等焚烧时转换转换HCl;(2) 厨余废品中的有机物氯化物如NaCl(出自厨房卫生间厨余废品)与相关东西响应转换HCl,化学上响应为: H2O+2NaCl+SO2+0.5O2yNa2SO4+2HCl{(1) 2NaCl +mSiO2+ H2O = 2HCl + Na2O#mSiO2(2)(当中m=2, 4) H2O+MgCl2+SO2+0.5O2yMgSO4+2HCl{(3)

2.2 HCl的去除步骤

2.2.1 控制点燃时HCl的产生量 Courtemanche等调查出现 ,在850~1050e炉温範圍内,向炉内喷入磨碎的氢腐蚀钙、氢腐蚀镁、乙酸钙、乙酸镁、乙酸镁钙、甲酸钙、丙酸钙和苯甲酸钙粉等吸收率剂时,可不可以减低HCl的转为量,HCl的去除比率98%。论文参考文献也讲解了向炉内喷氨减低HCl的技巧。

2.2.2 进行HCl烟道气办理试验装置 干试系统:高炉煤气和融合的作用剂在融合的作用塔内反應去除HCl。融合的作用剂选用Ca(OH)2。Ca(OH)2融合的作用剂在反應塔内去除HCl的反應为: Ca(OH)2+2HClyCaCl2+2H2O(4)

半干式系统:石灰浆在喷雾吸收反应塔内被雾化,雾滴与热烟气相接触,经过复杂的传热传质反应过程,HCl被脱除,脱除率较干式系统高,但成本也相应提高。
湿式系统:烟气先经过布袋除尘器或静电除尘器后再进入湿式洗涤塔,脱除HCl的反应同式(4)。该系统HCl脱除率最高,但成本也最高。烟气悬浮吸收系统(gas suspension absorber,GSA)是气态污染物净化设备,是以循环流化床技术为基础的烟气净化装置,广泛应用于垃圾焚烧炉气态污染物的控制。将未处理的焚烧烟气引入文丘里管,借助于文氏管内的喷嘴使Ca(OH)2干粉和水或石灰浆雾化后喷注于烟气中,在气体高度紊流状态下,使气固混合达到均匀状态后进入循环流化床内。GSA内/固-气0比的平均范围约为0.5~1kg/m3,大量的吸收剂固体粒子在GSA内处于/流化0状态,与烟气中的酸性气体发生化学反应,净化后的烟气夹带着固体粒子进入旋风分离器,分离下来的吸收剂通过给料装置回送至反应塔(GSA)内,实现物料循环。该系统造价是湿式系统的60%。该系统用于丹麦Kara 4号垃圾焚烧炉的测量结果见表2所示。表2 GAS用于丹麦Kara 4号垃圾焚烧炉的测量结果

三、细颗粒和重金属污染物的控制

垃圾破碎和燃烧过程中会产生大量的细颗粒,颗粒的粒径大小是决定其毒性作用的主要因素。实验表明,小于1.1Lm的颗粒很容易进入肺泡,被吸附在细颗粒上的有害物质会被人体吸收到血液中,颗粒粒径愈小,致突变活性愈高。细颗粒中含重金属元素包括Hg、Pd、Cd、Cr、Cu、Ni、Zn、Mn等,在这些污染物中含有为数可观的致癌、致突变、致畸化合物和若干有毒有害化学成分。对人体危害大的元素主要集中在小于3Lm的颗粒物中。所以,只要除掉烟气中的细颗粒,就能减少重金属的危害。

国内外对垃圾焚烧重金属污染的控制研究大致可分焚烧前控制、焚烧过程中控制以及焚烧后控制三方面。
焚烧前控制:将垃圾分类分拣,将重金属浓度含量较高的废旧电池及电器、杂质等从原生垃圾中分拣出,可以大大减少垃圾焚烧产物中汞、铅和镉的含量。
焚烧过程中控制:主要是采用控制空气燃烧法(CAO),即将垃圾在600~650e左右的一燃室热解、气化和固定碳燃烧,这样重金属不会升华,而保留在灰中。在二燃室中可燃气体在高温下燃尽,从而在燃烧过程中降低重金属的排放。
焚烧后控制:通常去除重金属污染的方法有:

(1)制冷使高价属自然生态疑聚成核或冷疑成粒状物后被除灰设施设备气体吸附; (2)喷出譬如活性氧炭等咖啡豆,吸收高价属导致巨大颗粒物而被烟气净化机 捕集器; (3)催化剂的作用转换,转换巨资属不一样,使供大于求高温低的巨资属事物构成供大于求高温高的且较易缓凝的防氧化物质或络合物,被除尘系统设配捕集器; (4)将排放实现湿式洗條塔,避开这其中水阴离子型的血本属氧化物。相对汞的溶解近年来APP较多的技术应用可以说是向有机废气中喷入特有采血管,如向有机废气中逆喷Na2S型成HgS,根据不溶,颗粒肥料大而较易抓取,汞避开率达60%~90%。与此同时是一种近年来普遍成长、APP数量最多的把控好技术应用是,向有机废气中喷入粉沫状活性酶炭,其溶解机制为:固体碳原子式向炭基体对外发展,根据碳原子式间范德华力的效用,而将此类对外发展来的碳原子式补齐在表层,其去除汞的质量达90%。相对填埋炉中底灰、滤尘器中的飞灰、排烟管道残渣灰或是湿式洗條后所带来的污水排放中具有刺激性大批量的血本属,会三次来到环境而产生三次严重污染。近年来办理灰的技术应用主要有:水泥板应用办理法、熔融应用办理法、解毒剂办理法及酸提出来办理法等。

四、其他污染物(SOx、NOx)的生成与控制

SOx通常是由垃圾中含硫化物焚烧氧化时产生,另外,一些垃圾焚烧炉需要燃煤为辅助燃料以稳定燃烧,这也造成较多的SOx产生。SOx大部分是SO2,对大气污染危害较大。燃烧尾气中的这些有害气体通常采用碱性介质吸收法,最常用的吸收剂为消石灰,常用的方法有湿法、干法和半干法三种,如HCl烟气处理装置相同。NOx主要来自垃圾中的有机氮的氧化。
一般NO在NOx中所占的比例为95%以上。目前,可采用多种措施来减少NOx的排放,这些措施主要分为两类:

(1)燃燒操作,主耍是定级燃燒和喷氨或尿素溶液; (2)烧后烟气补救方式,应该说来采取考虑性促使氧化物抹除法(SCR)、考虑性非促使氧化物抹除法(SNCR)和氧化物代谢法等许多种结构类型。SCR法是在促使氧化物剂来源于的條件下,NOx被抹除剂(应该为氨)抹除为对情况无味的N2的废气处理最简单的方法。致使促使氧化物剂的用处,该发应是不少于400e的條件下便可达到。SCR法不但享有脱硝工作外,对二和HCl也享有较高的除水率。日本地区和拉丁美洲有一些地区的垃圾站清理焚烧秸秆处理水电厂通常装个了SCR脱硝装备。著明的奥地利人和斯皮提拉垃圾站清理焚烧秸秆处理火力发水电厂装个了SCR脱硝装备后,二的除水率>95%, HCl除水率>98%,SOx除水率>95%。

五、结论

无用梵烧带来的再次感染是现国内的外各自关注公众号的原因,也是无用发热能源化采用的最为关键的坐落。文中研究了无用梵烧进程中各样感染物的行成机制,另外差别介绍一下了他们的抑制高技术。性日子无用的材料取决了梵烧油烟中感染物的初始盐浓度,目前中国国家的性日子无用材料各不相同于海外,那么梵烧厂的油烟治理预案应基于主要现象并关联性海外高技术来确保。前段时间内目前中国国家性日子无用梵烧油烟感染物的重要抑制人群不得超过粒子物、HCl、SOx和NOx,并竭尽所能下降巧妙氯化物和高价属的的排放。