導(dǎo)讀：在焚燒法被廣泛應(yīng)用于處理城市生活垃圾的同時(shí), 焚燒過(guò)程中形成的二次污染也越來(lái)越受到關(guān)注。垃圾焚燒污染物存在形式及數(shù)量與焚燒條件和凈化系統(tǒng)密切相關(guān)。文章中我們介紹了垃圾焚燒中酸性氣體、重金屬、二惡英等煙氣污染物的形成和危害, 并提出了對(duì)各類污染物生成和排放的控制措施。

1.背景描述：

城市生活垃圾的基本處理方式有填埋、焚燒和堆肥。其中, 焚燒法可使垃圾減容90% , 減量75%, 可以殺死所有的病原微生物和寄生蟲卵, 產(chǎn)生的熱能可以回收利用,能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)生活垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化,而且占用土地資源最少。焚燒法對(duì)于持續(xù)、穩(wěn)定、安全、可靠地消納大量的城市生活垃圾, 改善城市人居環(huán)境, 保障城市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展, 起著非常重要作用。

但由于資金、技術(shù)等存在局限性, 在過(guò)去一段時(shí)間投運(yùn)的多數(shù)焚燒廠只偏重于垃圾焚燒, 未配套熱能利用及符合環(huán)保要求的污染凈化設(shè)施, 從而形成了二次污染, 這包括垃圾廢氣、灰渣、廢水、噪聲污染等, 尤其是煙氣排放的污染非常突出。

隨著大氣污染問(wèn)題越來(lái)越受到人們重視，越來(lái)越多垃圾焚燒廠的建設(shè)運(yùn)行, 二次污染的控制成為整個(gè)垃圾焚燒系統(tǒng)中必不可少的組成部分。

2．垃圾焚燒煙氣污染物的形成和危害

垃圾焚燒煙氣污染物以氣態(tài)或固態(tài)形式存在, 一般分為四類: 酸性氣態(tài)污染物、不完全燃燒的產(chǎn)物、顆粒污染物和重金屬污染物。

2. 1 酸性氣體

焚燒煙氣中的酸性氣體主要由SOX（硫氧化物） 、NOX（氮氧化物）、HCl、HF 組成。

① SOX 主要是含硫化合物焚燒時(shí)氧化所致, 大部分為SO2（二氧化硫）。

② NOX 包括NO、NO2、N2O3等, 主要由垃圾中含氮化合物分解轉(zhuǎn)換或由空氣中的氮在燃燒過(guò)程中高溫氧化生成。

③ HCl大家可能比較陌生，但是HCL的水溶液很多人可能聽過(guò)，就是鹽酸。HCl來(lái)源于垃圾中的有機(jī)氯化物和無(wú)機(jī)氯化物: ( 1) 含氯有機(jī)物如PVC 塑料、橡膠、皮革等高溫燃燒時(shí)分解生成HCl; ( 2) 大量的無(wú)機(jī)氯化物。

④ HF 由含氟塑料燃燒產(chǎn)生。

各類酸性氣體中, 以HCl 的生成量最多, 危害最大。HCl 對(duì)人體的危害很大, 能腐蝕皮膚和粘膜, 導(dǎo)致我們聲音嘶啞, 鼻粘膜潰瘍, 眼角膜混濁, 咳嗽直至咯血, 嚴(yán)重者出現(xiàn)肺水腫以至死亡。對(duì)于植物,HCl 會(huì)導(dǎo)致葉子褪綠, 進(jìn)而出現(xiàn)變黃、棕、紅至黑色的壞死現(xiàn)象。焚燒產(chǎn)生的酸性氣體除污染環(huán)境外, 還會(huì)對(duì)我們的焚燒設(shè)備產(chǎn)生低溫腐蝕。

2. 2 微量有機(jī)化合物

主要是垃圾中的氯、碳水化合物等，在特殊溫度場(chǎng)和特殊觸媒作用下反應(yīng)生成的微量有機(jī)化合物, 如多環(huán)芳烴( PAHs) 、多氯聯(lián)苯( PCBs) 、甲醛、二惡英( PCDD) 及呋喃( PCDF) 等，其中二惡英表現(xiàn)最為嚴(yán)重。

聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署在20 世紀(jì)末公布的報(bào)告中指出, 垃圾焚燒是二惡英的最大來(lái)源。估計(jì)在全球范圍內(nèi), 由垃圾焚燒爐排放出的二惡英約占總排放量的10%~40%。

二惡英主要通過(guò)這兩種方式形成:

( 1) 攜帶著過(guò)渡金屬元素和有機(jī)氯化合物的垃圾在焚燒爐內(nèi)高溫分解后, 能夠產(chǎn)生分子氯和氯游離基以及各種二惡英的前驅(qū)物, 它們通過(guò)分子重排、自由基縮合、脫氯或其它分子反應(yīng)等過(guò)程形成二惡英;

( 2) 由于燃燒不充分,煙氣中存在過(guò)多的未燃燼物質(zhì), 如殘?zhí)? 并與適量的觸媒物質(zhì), 主要是過(guò)渡金屬, 特別是銅, 在300~ 500℃的溫度環(huán)境下, 使高溫燃燒中已經(jīng)分解的二惡英重新生成。

2. 3 重金屬

燃燒后煙氣中的金屬化合物一般是垃圾中的金屬氧化物和鹽類物質(zhì)導(dǎo)致。

這些金屬來(lái)源于垃圾中的油漆、電池、燈管、化學(xué)溶劑、廢油、油墨等, 其中含有汞、鎘、鉛等一些微量有害元素。

重金屬在焚燒過(guò)程中不能被生成和破壞,它們將發(fā)生遷移和轉(zhuǎn)化, 最后幾乎以相同的數(shù)量排入環(huán)境, 最終通過(guò)大氣、飲水、食物等渠道又被我們?nèi)梭w所攝取而造成危害。

2. 4 煙塵

主要說(shuō)的是煙氣中夾帶的不可燃物質(zhì)和沒有經(jīng)過(guò)充分燃燒的碳顆粒等。

3 垃圾焚燒煙氣污染控制

3. 1 垃圾的收集與預(yù)處理

危險(xiǎn)廢物不能夠進(jìn)入生活垃圾焚燒廠進(jìn)行處理, 因此應(yīng)積極開展垃圾分類收集, 建立獨(dú)立系統(tǒng), 收集、運(yùn)輸和處理廢電池、日光燈管、殺蟲劑容器等, 通過(guò)分類收集或預(yù)分揀控制生活垃圾中氯和重金屬含量高的有害物質(zhì)進(jìn)入垃圾焚燒廠。

3. 2 控制煙氣污染物的產(chǎn)生

可以根據(jù)一些污染物質(zhì)特性，控制垃圾焚燒的條件，燃燒處于相對(duì)良好的狀態(tài)，這樣的話就可以減少有害物質(zhì)的生成。

（1）衡量垃圾是否充分燃燒的指標(biāo)之一是煙氣中CO 的濃度, CO 濃度越低說(shuō)明燃燒越充分。我們可以運(yùn)用合適的爐膛和爐排結(jié)構(gòu), 使垃圾在焚燒爐種得以充分燃燒。

（2） 控制焚燒爐內(nèi)煙氣出口溫度不低于850℃ , 煙氣在爐膛及二次燃燒室內(nèi)的停留時(shí)間不小于2s, O2 的濃度不少于6%, 并合理控制助燃空氣的風(fēng)量、溫度和注入位置。

（3）在爐內(nèi)噴入固硫固氯劑CaCO3 或CaO, 可降低氯化物和硫化物對(duì)高溫受熱面的高溫腐蝕及對(duì)大氣的二次污染。

（4）由于NOX （氮氧化物）在高溫充分氧化的條件下更易生成, 與減少二惡英的控制條件矛盾,我們可以借鑒國(guó)外的方法，在煙氣處理系統(tǒng)中增加脫硝裝置。

3. 3 煙氣凈化處理

可以分兩步走:

第一步脫酸, 除去酸性氣體;

第二步除塵, 收集顆粒物、重金屬和二惡英類有機(jī)物。

（1） 除塵。除塵器是煙氣凈化系統(tǒng)的末端設(shè)備。

（2）二惡英類和重金屬污染物的去除

為提高煙氣中二惡英類和重金屬污染物的去除率, 我們一般運(yùn)用這兩種方式 :

① 減少煙氣在200~ 350 攝氏度溫度域的停留時(shí)間, 有利于減少二惡英類污染物再次生成。

② 在噴霧反應(yīng)塔和除塵器之間, 通過(guò)混粉器在煙氣中噴入活性炭或多孔性吸附劑, 可吸附二惡英類和重金屬污染物, 再用布袋除塵器捕集。

（3） 酸性氣體的去除。酸性氣體HCl、SOx、HF 通常利用Ca( OH) 2、NaOH 等堿性物質(zhì)采用濕法、干法或半干法中和吸收去除。其中, 濕法技術(shù)效率高, 可達(dá)97% 以上, 但有大量污水排出, 造成再次污染。干法技術(shù)無(wú)污水排放, 但脫除效率僅達(dá)60%~ 70%。半干法技術(shù)有較高的脫除效率( 可達(dá)90%左右) ,藥品用量少, 且無(wú)污水排放, 因此為煙氣脫酸的主要適用技術(shù)。

（4）脫硝。在煙氣處理系統(tǒng)中加入脫硝裝置，去除氮氧化物。

（5）灰渣處理。除塵設(shè)備收集的焚燒飛灰與垃圾焚燒爐渣應(yīng)分別收集、貯存和運(yùn)輸。飛灰中含有大量重金屬和有機(jī)類污染物是危險(xiǎn)廢物，飛灰需要按照危險(xiǎn)廢物處理。爐渣中重金屬濃度非常低, 我們可以認(rèn)為基本上沒有什么毒性,可以填埋或者作為路基材料使用。

4 結(jié)語(yǔ)

焚燒不可避免帶來(lái)二次污染, 尤其是由飛灰、酸性氣體、二惡英、重金屬等組成的焚燒煙氣的污染。垃圾焚燒煙氣二次污染的防治是垃圾焚燒系統(tǒng)不可缺少的組成部分。

小編簡(jiǎn)單總結(jié)一下，應(yīng)對(duì)二次污染問(wèn)題，我們首先應(yīng)做好城市垃圾的分揀和預(yù)處理, 減少有害物質(zhì)如含氯物質(zhì)和重金屬進(jìn)入垃圾垃圾焚燒爐，目前也看到垃圾分類回收在全國(guó)各試點(diǎn)城市正如火如荼開展。

其次在焚燒中嚴(yán)格控制燃燒條件, 使垃圾得以充分燃燒, 可以大大降低有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生量。

最后我們采用適當(dāng)?shù)臒煔鈨艋幚砑夹g(shù), 對(duì)污染物的排放實(shí)現(xiàn)了有效的控制。

在垃圾焚燒環(huán)保方面的問(wèn)題，大家可以在評(píng)論區(qū)留言積極與小編討論。