生活垃圾焚燒產生的二惡英的防治對策探討

謝開光 邢俊冬

摘 要：本文結合生活垃圾焚燒產生二惡英的形成機理，對其毒害影響進行分析基礎上，對生活垃圾焚燒產生二惡英的防治措施進行研究，以為有關實踐及研究提供參考。

關鍵詞：生活垃圾焚燒;產生;二惡英;防治對策

中圖分類號：X705 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）09-0001-02

隨著社會經濟發展以及人們生活水平的不斷提高，城市生活垃圾數量不斷增加，對生活垃圾有效處理成為城市化發展中所關注的重要問題。其中，焚燒處理是進行生活垃圾處理的一種有效方法，在實際中具有較為廣泛的應用，并且在改善因生活垃圾數量不斷增加導致的環境污染及生態破壞等問題方面，具有十分顯著的作用和效果。值得注意的是，生活垃圾焚燒處理雖然能夠有效解決其環境污染及空間占用等不利影響，但容易在焚燒過程中釋放出具有較大毒害作用的有機污染物二惡英，造成二次污染。針對這種情況下，下文將結合生活垃圾焚燒產生二惡英的具體過程、機理，在對二惡英的毒害影響分析基礎上，對其防治措施進行總結分析，以供參考。

1 生活垃圾的焚燒處理過程及二惡英形成機理分析

結合當前對生活垃圾焚燒處理及二惡英產生的有關研究，其中，對二惡英在生活垃圾焚燒中的形成機理分析，主要有以下三種較為典型的結論觀點。首先，第一種研究認為，進行焚燒的生活垃圾本身含有二惡英這一有機污染物，并且在垃圾焚燒處理中未受到破壞，仍然存在于垃圾焚燒所產生的煙氣中，因此，在生活垃圾焚燒后隨煙氣排出并釋放出來，如果不加以防治和處理就會造成相應的危害發生;第二種觀點認為，生活垃圾焚燒過程中，作為燃料的生活垃圾由于不完全燃燒，導致一些與二惡英物質結構相似的環狀前驅物產生，即氯代芳香烴，而這些前驅物在分子解構或重組后形成二惡英，對環境產生二次污染。最后，還有第三種觀點認為，生活垃圾焚燒過程中二惡英的形成機理為，固體垃圾焚燒過程中其飛灰表面的異相催化反應促進二惡英形成，實際上是指固體結構的生活垃圾焚燒過程中，其表面飛灰中殘存的氧、碳以及氯、氫等分子，在飛灰表面進行催化合成形成的中間產物，即二惡英，或者是生活垃圾焚燒中其氣相前驅物在飛灰表面通過催化反應生成二惡英，從而導致固體垃圾焚燒的二次污染及危害發生。如圖1所示，為焚燒發電的生活垃圾處理工藝流程示意圖。

2 生活垃圾焚燒產生的二惡英的危害影響

二惡英是多氯二苯并對二惡英與多氯二苯并呋喃的總稱，其中，由兩個氧原子與兩個被氯原子進行聯結后所取代的苯環即為多氯二苯并對二惡英，而通過一個氧原子和兩個被氯原子聯結進行取代的苯環則為多氯二苯并呋喃。二惡英的分子結構中，每個苯環上都存在1至4個氯原子被取代情況，通過這種分子結構的排列來實現多個異構體形成，以多氯二苯并呋喃為例，其分子結構中共存在有135種異構體。如圖2所示，即為二惡英的分子結構示意圖。在二惡英的分子結構中，其毒性與氯原子取代的8各位置有關，其毒性最強結構對豚鼠的半數致死量能夠到1μg/kg體重。此外，對二惡英毒性危害的評價研究中，就指出其不僅具有一定的致癌性，并且還具有生殖毒性與內分泌毒性、免疫抑制等毒副作用影響，其中，以該物質的環境雌激素效應影響最為突出，能夠導致男性雌性化。

需要注意的是，二惡英的熔點較高，在303至306℃之間，沸點更是達到421至446.5℃，因此，生活垃圾焚燒過程中所產生的隨煙氣排放到空氣中的二惡英，其化學穩定性較高，難以被分解，且其分子狀態的半衰期較長，一般達到5至10年，容易在空氣中形成聚集，對大氣以及土壤、河流等形成污染和破壞，產生一定的危害影響。此外，由于二惡英分子結構受自然界微生物及水解作用影響較小，存在于環境中的二惡英很難自然消解，再加上其較強的毒副作用印象，已經被列為人類一級致癌物。根據研究分析顯示，二惡英主要以微小顆粒狀態存在與大氣以及土壤、水體等環境中，以垃圾焚燒和化工冶金工業、造紙、殺蟲劑生產等作為主要來源，像人類日常生活中使用的膠袋以及PVC軟膠物等，其中都含有氯，這些物品在燃燒過程中就會釋放出二惡英，并隨物體燃燒排放的煙氣一同被排入空氣中，從而對人類健康造成危害影響。二惡英在人體中積存會導致人類出現頭痛、皮膚痤瘡以及失眠、失聰等癥狀發生，一旦長期攝取，即使是很小的量也會引起癌癥、畸形或者是生殖畸變等，迫切需要引起關注和重視。如圖3所示，為二惡英危害影響的傳播途徑。

3 對生活垃圾焚燒產生二惡英污染的防治措施

根據上述對生活垃圾焚燒中二惡英形成機理及其危害影響的分析，對生活垃圾焚燒中二惡英的產生進行控制，其關鍵在于確保垃圾在焚燒爐內能夠充分燃燒。根據這一原理，當前國內外在進行生活垃圾焚燒產生的二惡英防治中，所采用的主要措施為“3T+E”防治措施，即在確保垃圾焚燒爐出口煙氣具有足夠溫度以及垃圾焚燒排放煙氣在燃燒室停留足夠時間、垃圾燃燒中存在適當的湍流與過量空氣等，來避免二惡英在生活垃圾焚燒中因燃燒不完全隨煙氣排放到空氣，從而產生各種危害影響。另一方面，針對生活垃圾焚燒過程中二惡英的產生主要是通過吸附在飛灰表面依靠催化反應形成的，在進行生活垃圾焚燒中二惡英產生的控制時，還會通過高效除塵措施來進行減少二惡英的排放。

首先，對生活垃圾焚燒處理應用的焚燒爐類型選擇中，應通過選擇使用技術條件較為成熟且進行焚燒污染排放符合控制標準的焚燒爐，作為生活垃圾焚燒處理的技術系統，比如以爐排爐為基礎的焚燒爐，在進行國內生活垃圾焚燒處理中，就是從我國生活垃圾的水分含量較高、熱值較低特點出發進行設計實現，在國內生活垃圾焚燒處理中適用性較強。這種生活垃圾焚燒爐是通過多個獨立的爐瓦連接形成，爐排之間上下重疊，且呈一排固定、一排運動結構形式，在進行垃圾焚燒處理中能夠通過對驅動機構的調整使爐排片實現交替運動，從而確保垃圾充分攪拌和完全燃燒，以減少垃圾焚燒過程中二惡英的產生。

其次，生活垃圾焚燒處理中，還應注意通過對過量空氣系數的控制，來減少二惡英的產生。一般情況下，對垃圾焚燒爐的爐膛內過量空氣系數應控制為1.6左右，以避免過量空氣造成焚燒溫度降低，從而出現燃燒不完全，導致二惡英產生等。

此外，生活垃圾焚燒中，對二惡英產生的控制，還可以通過生活垃圾焚燒配套助燃裝置的配備以及對配套煙氣凈化裝置的配備來實現。其中，生活垃圾焚燒處理中，對配套助燃裝置的配備使用，是根據生活垃圾的成分較為復雜，并且在不同季節與年份會存在相應的變化這一情況，通過在生活垃圾焚燒處理中配備相配套的助燃裝置，使其在熱值較低無法滿足其燃燒處理的溫度需求情況下，通過助燃裝置能夠對出口煙氣溫度進行改善，從而確保其完全燃燒，減少二惡英的產生與排放。

生活垃圾焚燒處理中，為控制二惡英產生，減少其危害影響，還可以通過在垃圾焚燒處理系統中配置相應的余熱鍋爐裝置，對垃圾焚燒的高溫煙氣熱能進行回收處理，在實現垃圾焚燒處理經濟效益提升同時，確保其燃燒完全，進而控制二惡英的產生和排放。

4 結語

總之，對生活垃圾焚燒產生的二惡英的防治對策進行研究，有利于促進生活垃圾焚燒處理二惡英產生的有效控制，從而避免其危害影響發生，具有十分積極的作用和意義。

參考文獻

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