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, 焚燒過程中形成的二次污染也越來越受到關(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,能夠最大限度地實現(xiàn)生活垃圾的減量化、無害化、資源化,而且占用土地資源最少。焚燒法對于持續(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, 在過去一段時間投運的多數(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。

隨著大氣污染問題越來越受到人們重視，越來越多垃圾焚燒廠的建設(shè)運行, 二次污染的控制成為整個垃圾焚燒系統(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，就是鹽酸。HCl來源于垃圾中的有機氯化物和無機氯化物: ( 1) 含氯有機物如PVC 塑料、橡膠、皮革等高溫燃燒時分解生成HCl; ( 2) 大量的無機氯化物。

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, 嚴重者出現(xiàn)肺水腫以至死亡。對于植物,HCl 會導(dǎo)致葉子褪綠, 進而出現(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, 還會對我們的焚燒設(shè)備產(chǎn)生低溫腐蝕。

2. 2 微量有機化合物

主要是垃圾中的氯、碳水化合物等，在特殊溫度場和特殊觸媒作用下反應(yīng)生成的微量有機化合物, 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)最為嚴重。

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

二惡英主要通過這兩種方式形成:

( 1) 攜帶著過渡金屬元素和有機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, 它們通過分子重排、自由基縮合、脫氯或其它分子反應(yīng)等過程形成二惡英;

( 2) 由于燃燒不充分,煙氣中存在過多的未燃燼物質(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

主要說的是煙氣中夾帶的不可燃物質(zhì)和沒有經(jīng)過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

危險廢物不能夠進入生活垃圾焚燒廠進行處理, 因此應(yīng)積極開展垃圾分類收集, 建立獨立系統(tǒng), 收集、運輸和處理廢電池、日光燈管、殺蟲劑容器等, 通過分類收集或預(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之一是煙氣中CO 的濃度, CO 濃度越低說明燃燒越充分。我們可以運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)的停留時間不小于2s, O2 的濃度不少于6%, 并合理控制助燃空氣的風量、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高溫受熱面的高溫腐蝕及對大氣的二次污染。

（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, 我們一般運用這兩種方式 :

① 減少煙氣在200~ 350 攝氏度溫度域的停留時間, 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97% 以上, 但有大量污水排出, 造成再次污染。干法技術(shù)無污水排放, 但脫除效率僅達60%~ 70%。半干法技術(shù)有較高的脫除效率( 可達90%左右) ,藥品用量少, 且無污水排放, 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、貯存和運輸。飛灰中含有大量重金屬和有機類污染物是危險廢物，飛灰需要按照危險廢物處理。爐渣中重金屬濃度非常低, 我們可以認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

焚燒不可避免帶來二次污染, 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。

小編簡單總結(jié)一下，應(yīng)對二次污染問題，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)和重金屬進入垃圾垃圾焚燒爐，目前也看到垃圾分類回收在全國各試點城市正如火如荼開展。

其次在焚燒中嚴格控制燃燒條件, 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?shù)臒煔鈨艋幚砑夹g(shù), 對污染物的排放實現(xiàn)了有效的控制。

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