3 垃圾焚燒過程中二噁英的控制

      3.1 焚燒前垃圾預處理

      垃圾預處理的目的就是盡量減少進入焚燒系統中能對二噁英的生成起作用的物質的量, 一方面通過預分揀的方法來減少生活垃圾中氯和重金屬含量高的物質進入垃圾焚燒系統, 從而減少二噁英合成反應中所需的反應物和重金屬催化劑的量; 另一方面采用高硫煤與城市生活垃圾混燒的方法, 不但能夠提高燃燒的穩定性而且燃燒產生的SO2 對二噁英的產生有抑制作用。

      3.2 焚燒過程中改進燃燒技術

      焚燒過程中對二噁英的控制主要通過兩個途徑實現: ①采用“3T”( temperature 、turbulence 、time ) 技術, 一般溫度>850℃, 停留時間>2s , 采用二次風, 使燃燒物與空氣充分攪拌混合, 造成富氧燃燒狀態, 減少二噁英前驅物質的生成。如近年美國開發的焚燒爐, 煙氣經二次燃燒室借助輔助燃油燃燒, 溫度在1200℃左右, 經冷卻后進入氣體凈化器, 對二噁英去除率可達99.9%。 ②采用分段燃燒, 一段燃燒處于缺氧還原區, 所產生的二類物質在二次燃燒室內徹底氧化分解, 二次燃燒室內溫度較高, 通常在1000℃以上。研究表明, 二噁英去除率可達99.9999%。

      3.3 焚燒后處理

      焚燒過程中生成的二噁英在隨煙氣溫度下降的過程中大部分是以固態形式附著在飛灰顆粒表面, 小部分仍保留在氣相中。因此, 垃圾焚燒后二噁英處理包括焚燒后煙氣處理和焚燒后灰渣處理兩方面。

      3.3.1 焚燒后煙氣處理

      焚燒后煙氣中含有少量的二噁英, 處理方法有: ① 減少煙氣在200～350℃濃度區的滯留時間, 以減少二噁英類物質的再次生成; ②采用燃油或燃氣對煙氣進一步燃燒排放; ③降低排煙溫度, 使氣相中的二噁英轉移到灰相中, 然后用布袋除塵器將二噁英除去; ④煙氣通過電除塵器, 溫度保持在240～280℃處理; ⑤采用噴射中和酸性氣體成分的熟石灰或石灰漿, 與布袋除塵系統聯合使用, 有效去除二噁英; ⑥在煙氣中噴入活性炭或多孔性吸附劑吸附, 再用布袋除塵器捕集; ⑦垃圾焚燒流化床鍋爐系統中運用濕法除塵器脫除二噁英。

      通過上述方法, 煙氣中大部分二噁英能有效去除, 但⑦法中存在除塵廢水和水中的廢渣需進一步處理的問題。

      3.3.2 焚燒后灰渣處理

      垃圾焚燒后二噁英被吸附在飛灰上, 隨顆粒物一起進入灰渣系統, 所以灰渣中二噁英的量比大氣中二噁英的量多得多, 通過對焚燒后灰渣的處理可有效減少二噁英危害。灰渣處理通常采用熔融處理技術, 即將灰渣送入溫度為1200℃以上的熔化爐內熔化, 灰渣中的二噁英類物質在高溫下被迅速分解和燃燒。實驗證明, 通過灰渣熔融處理后, 二噁英類物質的分解率達99.77%。

      4 結語

      針對焚燒過程中產生的二噁英, 采取有效的措施對之加以控制, 從而更好地推進垃圾焚燒技術的發展, 真正實現垃圾的減量化、資源化和無害化。