劉 舒

（沈陽環(huán)境科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110016）

二惡英(Dioxins)是由2個或1個氧原子連接2個被氯取代的苯環(huán)組成的三環(huán)芳香族有機化合物，它在常溫下是具有高熔點、高沸點，高親脂性的白色固體，難溶于水，理化性質(zhì)極其穩(wěn)定，難以自然降解,揮發(fā)性低，是目前發(fā)現(xiàn)的無意識合成的副產(chǎn)品中毒性最強的化合物，固體廢物焚燒過程產(chǎn)生的二惡英對環(huán)境的影響最為顯著，國內(nèi)外的大量研究表明，焚燒過程中產(chǎn)生的的二惡英，約占二惡英發(fā)生量的80%。

1 主要控制技術(shù)簡介

針對焚燒尾氣中的二惡英引起的二次污染問題，國外的焚燒設(shè)施都配備了尾氣處理系統(tǒng)，控制重金屬尤其是二惡英的排放。由此關(guān)于二惡英的控制技術(shù)總的來說可以分為過程控制和末端控制兩種，下面對目前主要應(yīng)用的控制技術(shù)作一簡述。

1.1 焚燒過程控制技術(shù)

主要是指在燃燒過程中進行控制，抑制二惡英的產(chǎn)生，可分為完全燃燒、穩(wěn)定燃燒以及在燃燒過程中添加抑制劑三大類。

對于完全燃燒來說，主要是溫度、滯留時間、湍流程度以及含氧濃度是影響二惡英生成的主要因素。因此，燃燒溫度越高、滯留時間越長、湍流度越強則二惡英的生成量越低。一般而言，高溫（850-1000℃）焚燒，二燃室停留時間超過2.0s，以及較大的湍流度和供給過量的空氣量，可以避免二惡英的大量生成。

對于穩(wěn)定燃燒而言，燃燒速度、反應(yīng)均勻性和反應(yīng)程度是影響二惡英生成量的三個因素。必須采用適合裝置特性的控制方法，例如由于流化床的燃燒方式為瞬時燃燒，因此要對焚燒前的垃圾進行模糊理論檢測和控制。此外，也可以適當(dāng)?shù)慕档腿紵俣?，使垃圾的質(zhì)和量保持均勻。

對于燃燒過程中添加的二惡英生成抑制劑主要包括有機添加劑和無機添加劑。有機添加劑有2-氨基乙醇、三乙胺、尿素、3-氨基乙醇、氰胺以及乙二醇等；無機添加劑主要有硫氧化物、堿性吸附劑等。

過程控制除上述三種方法外，還有通過熱回收—氣體冷卻的措施來降低二惡英的生成，但這種方法目前尚存在著一定的爭議，而且有可能阻礙未燃組分的進一步燃燒。

1.2 焚燒尾氣末端控制技術(shù)

焚燒尾氣末端控制技術(shù)主要是指通過物理或化學(xué)的方法對已經(jīng)形成的二惡英進行捕集、分解的控制措施，可分為捕集技術(shù)和分解技術(shù)兩類。

①捕集技術(shù)

捕集技術(shù)包括除塵和活性炭吸附技術(shù)。目前應(yīng)用較多的是在布袋除塵器前串聯(lián)活性炭、活性焦炭吸附塔或旋轉(zhuǎn)噴霧塔，對二惡英的捕集效率可達到97%以上。另外，通過特殊的方法把濾料作為催化劑載體，可以進行催化脫氯，是一種結(jié)構(gòu)緊湊的多功能處理裝置，也有著非常廣闊的應(yīng)用前景。

②催化分解技術(shù)

催化氧化分解法是利用催化劑在低溫下氧化二惡英，具有分解效率高的優(yōu)點。例如Lijelind 采用Ti/V 氧化物類型的催化劑，煙氣在230℃是通過催化劑固定床，二惡英的去除率達到99%以上，完全可以滿足當(dāng)前的排放標(biāo)準(zhǔn)。目前德國和日本在該領(lǐng)域的研發(fā)走在了其它國家的前列，其技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)進入了工業(yè)化試驗階段，但是需要進一步解決催化劑壽命和裝置小型化的問題。

2 國內(nèi)外二惡英污染控制技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 國外二惡英污染控制技術(shù)現(xiàn)狀

國外發(fā)達國家于六、七十年代就意識到二惡英的嚴(yán)重危害，并開始這方面的研究工作，并頒布了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)。如日本在1990年頒布了《防止二惡英類發(fā)生的指南》，1997年又制定了《有關(guān)防止在垃圾處理時產(chǎn)生二惡英類物質(zhì)的基本方針及消減二惡英類物質(zhì)的程序》。為了限制二惡英的排放國外發(fā)達國家對危險廢物焚燒都頒布了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，

2.2 國內(nèi)二惡英污染控制技術(shù)現(xiàn)狀及存在的問題

我國對危險廢物的處置長期重視不夠，集中處置設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后，處置技術(shù)水平低，技術(shù)不完善。目前只有深圳、上海、天津、沈陽、杭州等極少數(shù)城市建成了危險廢物集中處置設(shè)施。由于我國在二惡英控制技術(shù)方面的研究工作起步較晚，因此在二惡英控制方面面臨著嚴(yán)峻的形式，主要問題有：

（1）現(xiàn)有焚燒設(shè)施整體水平較低

目前我國大部份危險廢物焚燒設(shè)施整體技術(shù)水平低，主要體現(xiàn)在一是自控水平低，不能保證穩(wěn)定的燃燒工況；二是供風(fēng)結(jié)構(gòu)不盡合理，紊流不好，難以保證焚燒效果。因此焚燒過程極易產(chǎn)生大量二惡英。

（2）現(xiàn)有的焚燒尾氣二惡英控制技術(shù)不完善

為了實現(xiàn)《危險廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的0.5 ng-TEQ/Nm3排放指標(biāo)，在《危險廢物焚燒集中處置設(shè)施建設(shè)技術(shù)要求》、《醫(yī)療廢物焚燒集中處置設(shè)施建設(shè)技術(shù)要求》等規(guī)范中提出了煙氣驟冷、布袋除塵、活性炭吸附等原則要求，但由于我國在二惡英控制技術(shù)方面的研究工作起步較晚，對二惡英控制技術(shù)的研究落后于發(fā)展需要，目前既缺少生成機理等基礎(chǔ)研究，更缺乏完整、成熟、系統(tǒng)的控制技術(shù)研究。設(shè)計人員只能參考已建工程的設(shè)計資料和火電廠等類似工程的設(shè)計方法，套用國外有關(guān)技術(shù)資料，如活性炭噴射加布袋技術(shù)是目前國內(nèi)常采用的技術(shù)方案，但是在動態(tài)吸附機理、加料比、吸附時間、脫除率等方面還缺乏深入研究，缺乏可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，很難保證煙氣中二惡英的達標(biāo)排放。將直接影響我國危險廢物和醫(yī)療廢物的安全處置工作的步伐。

（3）在新技術(shù)開發(fā)方面與國外有較大差距

隨著《斯德哥爾摩公約》等國際公約的深入實施，二惡英排放標(biāo)準(zhǔn)的提高（0.1ng-TEQ/Nm3）是勢在必行，這必將需要更先進的技術(shù)提供技術(shù)支持，而我國在二惡英催化分解技術(shù)研究等新技術(shù)方面的研究工作還很薄弱，與國外發(fā)達國家相比有較大的差距。

3 小結(jié)

固體廢物焚燒過程是環(huán)境二惡英的主要來源，鑒于我國不斷增加的醫(yī)療及工業(yè)廢物焚燒和籌建中的生活垃圾焚燒都是潛在的二惡英排放源，隨著二惡英控制標(biāo)準(zhǔn)的提高，應(yīng)深入研究固體廢物焚燒過程中二惡英產(chǎn)生機理及污染控制技術(shù)研究。以保障人民群眾的身體健康和環(huán)境生態(tài)安全。