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垃圾破碎和燃燒過程中會產(chǎn)生大量的細顆粒,顆粒的粒徑大小是決定其毒性作用的主要因素。實驗表明,小于1.1Lm的顆粒很容易進入肺泡,被吸附在細顆粒上的有害物質(zhì)會被人體吸收到血液中,顆粒粒徑愈小,致突變活性愈高。細顆粒中含重金屬元素包括Hg、Pd、Cd、Cr、Cu、Ni、Zn、Mn等,在這些污染物中含有為數(shù)可觀的致癌、致突變、致畸化合物和若干有毒有害化學(xué)成分。對人體危害大的元素主要集中在小于3Lm的顆粒物中。所以,只要除掉煙氣中的細顆粒,就能減少重金屬的危害。

表2 GAS用于丹麥Kara 4號垃圾焚燒爐的測量結(jié)果

名稱 單位 進口濃度 出口濃度 去除率(%)

HCl mg/m3(11%O2) / 9 /

SO2 mg/m3(11%O2) / 51 /

HF mg/m3(11%O2) / 0.2 /

汞化物 mg/m3(11%O2) 0.122 0.007 94

二噁英 ng-TEQ/m 32.2 0.0024 99.1

國內(nèi)外對垃圾焚燒重金屬污染的控制研究大致可分焚燒前控制、焚燒過程中控制以及焚燒后控制三方面。

焚燒前控制:將垃圾分類分揀,將重金屬濃度含量較高的廢舊電池及電器、雜質(zhì)等從原生垃圾中分揀出,可以大大減少垃圾焚燒產(chǎn)物中汞、鉛和鎘的含量。

焚燒過程中控制:主要是采用控制空氣燃燒法(CAO),即將垃圾在600~650e左右的一燃室熱解、氣化和固定碳燃燒,這樣重金屬不會升華,而保留在灰中。在二燃室中可燃氣體在高溫下燃盡,從而在燃燒過程中降低重金屬的排放。

焚燒后控制:通常去除重金屬污染的方法有:

(1)降溫使重金屬自然凝聚成核或冷凝成粒狀物后被除塵設(shè)備捕集;

(2)噴射諸如活性炭等粉末,吸附重金屬形成較大顆粒而被除塵設(shè)備捕集;

(3)催化轉(zhuǎn)變,改變重金屬種類,使飽和溫度低的重金屬元素形成飽和溫度高的且較易凝結(jié)的氧化物或絡(luò)合物,被除塵設(shè)備捕集;

(4)將尾氣通過濕式洗滌塔,去除其中水溶性的重金屬化合物。對于汞的吸附目前應(yīng)用較多的方法就是向煙氣中噴入特殊試劑,如向煙氣中逆噴Na2S形成HgS,因其不溶,顆粒大而較易捕獲,汞去除率達60%~90%。另外一種目前較為成熟、應(yīng)用最多的控制技術(shù)是,向煙氣中噴入粉末狀活性炭,其吸附機理為:氣體分子向炭基體擴散,由于分子間范德華力的作用,而將這些擴散來的分子保留在表面,其脫除汞的效率達90%。對于焚燒爐中底灰、除塵器中的飛灰、煙囪殘留灰以及濕式洗滌后所產(chǎn)生的污水中含有大量的重金屬,會重新進入環(huán)境而造成二次污染。目前處理灰的方法主要有:水泥固化處理法、熔融固化處理法、藥劑處理法及酸提出處理法等。