采用焚燒法處理城市固體垃圾,逐漸得到推廣和應(yīng)用。然而焚燒帶來的二次污染物,如二噁英、細(xì)顆粒、重金屬、HCl以及SOx、NOx等也隨之引起了廣泛關(guān)注。
今天小編就用幾天的持續(xù)更新來為大家講解一下,垃圾在焚燒過程中產(chǎn)生的污染物是怎么一樣一樣被處理的。
首先,頭一個(gè)被經(jīng)常提起的垃圾焚燒污染物就是“二噁英”
一、二噁英的生成機(jī)理與控制方法
1.1二噁英的結(jié)構(gòu)
二噁英是毒性很強(qiáng)的一類三環(huán)芳香族有機(jī)化合物,有2個(gè)或1個(gè)氧原子聯(lián)接多個(gè)被氯取代的苯環(huán),分別稱為多氯二苯并二和多氯二苯并呋喃。每個(gè)苯環(huán)上可以取代1)4個(gè)氯原子。各種異構(gòu)體的毒性有所差異,其中毒性強(qiáng)的是2, 3, 7, 8-四氯二苯并二噁英(2, 3, 7, 8-TCDD)。常溫常壓下PCDD/Fs均為固體,熔點(diǎn)較高,難溶于水,易溶于脂肪,所以PCDD/Fs容易在生物體內(nèi)積累。對(duì)PCDD/Fs的暴露會(huì)引起皮膚痤瘡、頭痛、失聰、憂郁、失眠等癥狀。即使在很微量的情況下,長(zhǎng)期攝取時(shí)也會(huì)致癌和致畸。
1.2 垃圾焚燒二噁英的形成
一般認(rèn)為,有氯和金屬存在條件下的有機(jī)物燃燒均會(huì)產(chǎn)生二噁英。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),城市生活垃圾焚燒產(chǎn)生的二量最多,其次是有害廢棄物焚燒和醫(yī)院廢棄物焚燒等。1990年,日本/二0類發(fā)生總量為3940~8405 g TEQ/Y,主要發(fā)生源如表1所示。
表1 二主要發(fā)生源和發(fā)生量
城市生活垃圾中含有20%~50%的有機(jī)物,這些有機(jī)物中大多含有碳、氫、氧3種元素。
城市生活垃圾分析結(jié)果表明,垃圾中氯元素的來源分為兩類:一類是有機(jī)氯化物如聚氯乙烯塑料(PVC)、氯苯和氯酚等,主要分布在廢塑料、廢紙、廢木料以及草木中;另一類是無機(jī)的氯化物如氯化鈉、氯化鎂等,主要分布在廚余、灰土等無機(jī)組分中,這些都是構(gòu)成垃圾焚燒產(chǎn)生二噁英的最基本要素。
一般認(rèn)為,垃圾焚燒產(chǎn)生二噁英主要有以下兩個(gè)途徑:
(1)爐內(nèi)生成:在燃燒過程中,若缺氧燃燒,會(huì)生成二噁英的前驅(qū)物,這些前驅(qū)物與垃圾中的氯化物、O2、O離子進(jìn)行復(fù)雜化學(xué)反應(yīng),生成二噁英類物質(zhì);
(2)尾部再度合成:不完全燃燒反應(yīng)所生成的二噁英的前驅(qū)物以及垃圾中未燃盡的環(huán)烴物質(zhì),在煙塵中的Cu、Ni、Fe等金屬粒子催化作用下,與煙氣中的氯化物和發(fā)生反應(yīng),生成二噁英類物質(zhì),催化反應(yīng)溫度在300℃左右時(shí),易生成二噁英類物質(zhì)。