生活垃圾焚烧产生的二恶英的防治对策探讨

谢开光 邢俊冬

摘 要：本文结合生活垃圾焚烧产生二恶英的形成机理，对其毒害影响进行分析基础上，对生活垃圾焚烧产生二恶英的防治措施进行研究，以为有关实践及研究提供参考。

关键词：生活垃圾焚烧;产生;二恶英;防治对策

中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）09-0001-02

随着社会经济发展以及人们生活水平的不断提高，城市生活垃圾数量不断增加，对生活垃圾有效处理成为城市化发展中所关注的重要问题。其中，焚烧处理是进行生活垃圾处理的一种有效方法，在实际中具有较为广泛的应用，并且在改善因生活垃圾数量不断增加导致的环境污染及生态破坏等问题方面，具有十分显著的作用和效果。值得注意的是，生活垃圾焚烧处理虽然能够有效解决其环境污染及空间占用等不利影响，但容易在焚烧过程中释放出具有较大毒害作用的有机污染物二恶英，造成二次污染。针对这种情况下，下文将结合生活垃圾焚烧产生二恶英的具体过程、机理，在对二恶英的毒害影响分析基础上，对其防治措施进行总结分析，以供参考。

1 生活垃圾的焚烧处理过程及二恶英形成机理分析

结合当前对生活垃圾焚烧处理及二恶英产生的有关研究，其中，对二恶英在生活垃圾焚烧中的形成机理分析，主要有以下三种较为典型的结论观点。首先，第一种研究认为，进行焚烧的生活垃圾本身含有二恶英这一有机污染物，并且在垃圾焚烧处理中未受到破坏，仍然存在于垃圾焚烧所产生的烟气中，因此，在生活垃圾焚烧后随烟气排出并释放出来，如果不加以防治和处理就会造成相应的危害发生;第二种观点认为，生活垃圾焚烧过程中，作为燃料的生活垃圾由于不完全燃烧，导致一些与二恶英物质结构相似的环状前驱物产生，即氯代芳香烃，而这些前驱物在分子解构或重组后形成二恶英，对环境产生二次污染。最后，还有第三种观点认为，生活垃圾焚烧过程中二恶英的形成机理为，固体垃圾焚烧过程中其飞灰表面的异相催化反应促进二恶英形成，实际上是指固体结构的生活垃圾焚烧过程中，其表面飞灰中残存的氧、碳以及氯、氢等分子，在飞灰表面进行催化合成形成的中间产物，即二恶英，或者是生活垃圾焚烧中其气相前驱物在飞灰表面通过催化反应生成二恶英，从而导致固体垃圾焚烧的二次污染及危害发生。如图1所示，为焚烧发电的生活垃圾处理工艺流程示意图。

2 生活垃圾焚烧产生的二恶英的危害影响

二恶英是多氯二苯并对二恶英与多氯二苯并呋喃的总称，其中，由两个氧原子与两个被氯原子进行联结后所取代的苯环即为多氯二苯并对二恶英，而通过一个氧原子和两个被氯原子联结进行取代的苯环则为多氯二苯并呋喃。二恶英的分子结构中，每个苯环上都存在1至4个氯原子被取代情况，通过这种分子结构的排列来实现多个异构体形成，以多氯二苯并呋喃为例，其分子结构中共存在有135种异构体。如图2所示，即为二恶英的分子结构示意图。在二恶英的分子结构中，其毒性与氯原子取代的8各位置有关，其毒性最强结构对豚鼠的半数致死量能够到1μg/kg体重。此外，对二恶英毒性危害的评价研究中，就指出其不仅具有一定的致癌性，并且还具有生殖毒性与内分泌毒性、免疫抑制等毒副作用影响，其中，以该物质的环境雌激素效应影响最为突出，能够导致男性雌性化。

需要注意的是，二恶英的熔点较高，在303至306℃之间，沸点更是达到421至446.5℃，因此，生活垃圾焚烧过程中所产生的随烟气排放到空气中的二恶英，其化学稳定性较高，难以被分解，且其分子状态的半衰期较长，一般达到5至10年，容易在空气中形成聚集，对大气以及土壤、河流等形成污染和破坏，产生一定的危害影响。此外，由于二恶英分子结构受自然界微生物及水解作用影响较小，存在于环境中的二恶英很难自然消解，再加上其较强的毒副作用印象，已经被列为人类一级致癌物。根据研究分析显示，二恶英主要以微小颗粒状态存在与大气以及土壤、水体等环境中，以垃圾焚烧和化工冶金工业、造纸、杀虫剂生产等作为主要来源，像人类日常生活中使用的胶袋以及PVC软胶物等，其中都含有氯，这些物品在燃烧过程中就会释放出二恶英，并随物体燃烧排放的烟气一同被排入空气中，从而对人类健康造成危害影响。二恶英在人体中积存会导致人类出现头痛、皮肤痤疮以及失眠、失聪等症状发生，一旦长期摄取，即使是很小的量也会引起癌症、畸形或者是生殖畸变等，迫切需要引起关注和重视。如图3所示，为二恶英危害影响的传播途径。

3 对生活垃圾焚烧产生二恶英污染的防治措施

根据上述对生活垃圾焚烧中二恶英形成机理及其危害影响的分析，对生活垃圾焚烧中二恶英的产生进行控制，其关键在于确保垃圾在焚烧炉内能够充分燃烧。根据这一原理，当前国内外在进行生活垃圾焚烧产生的二恶英防治中，所采用的主要措施为“3T+E”防治措施，即在确保垃圾焚烧炉出口烟气具有足够温度以及垃圾焚烧排放烟气在燃烧室停留足够时间、垃圾燃烧中存在适当的湍流与过量空气等，来避免二恶英在生活垃圾焚烧中因燃烧不完全随烟气排放到空气，从而产生各种危害影响。另一方面，针对生活垃圾焚烧过程中二恶英的产生主要是通过吸附在飞灰表面依靠催化反应形成的，在进行生活垃圾焚烧中二恶英产生的控制时，还会通过高效除尘措施来进行减少二恶英的排放。

首先，对生活垃圾焚烧处理应用的焚燒炉类型选择中，应通过选择使用技术条件较为成熟且进行焚烧污染排放符合控制标准的焚烧炉，作为生活垃圾焚烧处理的技术系统，比如以炉排炉为基础的焚烧炉，在进行国内生活垃圾焚烧处理中，就是从我国生活垃圾的水分含量较高、热值较低特点出发进行设计实现，在国内生活垃圾焚烧处理中适用性较强。这种生活垃圾焚烧炉是通过多个独立的炉瓦连接形成，炉排之间上下重叠，且呈一排固定、一排运动结构形式，在进行垃圾焚烧处理中能够通过对驱动机构的调整使炉排片实现交替运动，从而确保垃圾充分搅拌和完全燃烧，以减少垃圾焚烧过程中二恶英的产生。

其次，生活垃圾焚烧处理中，还应注意通过对过量空气系数的控制，来减少二恶英的产生。一般情况下，对垃圾焚烧炉的炉膛内过量空气系数应控制为1.6左右，以避免过量空气造成焚烧温度降低，从而出现燃烧不完全，导致二恶英产生等。

此外，生活垃圾焚烧中，对二恶英产生的控制，还可以通过生活垃圾焚烧配套助燃装置的配备以及对配套烟气净化装置的配备来实现。其中，生活垃圾焚烧处理中，对配套助燃装置的配备使用，是根据生活垃圾的成分较为复杂，并且在不同季节与年份会存在相应的变化这一情况，通过在生活垃圾焚烧处理中配备相配套的助燃装置，使其在热值较低无法满足其燃烧处理的温度需求情况下，通过助燃装置能够对出口烟气温度进行改善，从而确保其完全燃烧，减少二恶英的产生与排放。

生活垃圾焚烧处理中，为控制二恶英产生，减少其危害影响，还可以通过在垃圾焚烧处理系统中配置相应的余热锅炉装置，对垃圾焚烧的高温烟气热能进行回收处理，在实现垃圾焚烧处理经济效益提升同时，确保其燃烧完全，进而控制二恶英的产生和排放。

4 结语

总之，对生活垃圾焚烧产生的二恶英的防治对策进行研究，有利于促进生活垃圾焚烧处理二恶英产生的有效控制，从而避免其危害影响发生，具有十分积极的作用和意义。

参考文献

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