謝開光 邢俊冬

摘 要：本文結(jié)合生活垃圾焚燒產(chǎn)生二惡英的形成機(jī)理，對(duì)其毒害影響進(jìn)行分析基礎(chǔ)上，對(duì)生活垃圾焚燒產(chǎn)生二惡英的防治措施進(jìn)行研究，以為有關(guān)實(shí)踐及研究提供參考。

關(guān)鍵詞：生活垃圾焚燒;產(chǎn)生;二惡英;防治對(duì)策

中圖分類號(hào)：X705 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）09-0001-02

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，城市生活垃圾數(shù)量不斷增加，對(duì)生活垃圾有效處理成為城市化發(fā)展中所關(guān)注的重要問(wèn)題。其中，焚燒處理是進(jìn)行生活垃圾處理的一種有效方法，在實(shí)際中具有較為廣泛的應(yīng)用，并且在改善因生活垃圾數(shù)量不斷增加導(dǎo)致的環(huán)境污染及生態(tài)破壞等問(wèn)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(huán)境污染及空間占用等不利影響，但容易在焚燒過(guò)程中釋放出具有較大毒害作用的有機(jī)污染物二惡英，造成二次污染。針對(duì)這種情況下，下文將結(jié)合生活垃圾焚燒產(chǎn)生二惡英的具體過(guò)程、機(jī)理，在對(duì)二惡英的毒害影響分析基礎(chǔ)上，對(duì)其防治措施進(jìn)行總結(jié)分析，以供參考。

1 生活垃圾的焚燒處理過(guò)程及二惡英形成機(jī)理分析

結(jié)合當(dāng)前對(duì)生活垃圾焚燒處理及二惡英產(chǎn)生的有關(guān)研究，其中，對(duì)二惡英在生活垃圾焚燒中的形成機(jī)理分析，主要有以下三種較為典型的結(jié)論觀點(diǎn)。首先，第一種研究認(rèn)為，進(jìn)行焚燒的生活垃圾本身含有二惡英這一有機(jī)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(chǎn)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(lái)，如果不加以防治和處理就會(huì)造成相應(yīng)的危害發(fā)生;第二種觀點(diǎn)認(rèn)為，生活垃圾焚燒過(guò)程中，作為燃料的生活垃圾由于不完全燃燒，導(dǎo)致一些與二惡英物質(zhì)結(jié)構(gòu)相似的環(huán)狀前驅(qū)物產(chǎn)生，即氯代芳香烴，而這些前驅(qū)物在分子解構(gòu)或重組后形成二惡英，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。最后，還有第三種觀點(diǎn)認(rèn)為，生活垃圾焚燒過(guò)程中二惡英的形成機(jī)理為，固體垃圾焚燒過(guò)程中其飛灰表面的異相催化反應(yīng)促進(jìn)二惡英形成，實(shí)際上是指固體結(jié)構(gòu)的生活垃圾焚燒過(guò)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(jìn)行催化合成形成的中間產(chǎn)物，即二惡英，或者是生活垃圾焚燒中其氣相前驅(qū)物在飛灰表面通過(guò)催化反應(yīng)生成二惡英，從而導(dǎo)致固體垃圾焚燒的二次污染及危害發(fā)生。如圖1所示，為焚燒發(fā)電的生活垃圾處理工藝流程示意圖。

2 生活垃圾焚燒產(chǎn)生的二惡英的危害影響

二惡英是多氯二苯并對(duì)二惡英與多氯二苯并呋喃的總稱，其中，由兩個(gè)氧原子與兩個(gè)被氯原子進(jìn)行聯(lián)結(jié)后所取代的苯環(huán)即為多氯二苯并對(duì)二惡英，而通過(guò)一個(gè)氧原子和兩個(gè)被氯原子聯(lián)結(jié)進(jìn)行取代的苯環(huán)則為多氯二苯并呋喃。二惡英的分子結(jié)構(gòu)中，每個(gè)苯環(huán)上都存在1至4個(gè)氯原子被取代情況，通過(guò)這種分子結(jié)構(gòu)的排列來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)異構(gòu)體形成，以多氯二苯并呋喃為例，其分子結(jié)構(gòu)中共存在有135種異構(gòu)體。如圖2所示，即為二惡英的分子結(jié)構(gòu)示意圖。在二惡英的分子結(jié)構(gòu)中，其毒性與氯原子取代的8各位置有關(guān)，其毒性最強(qiáng)結(jié)構(gòu)對(duì)豚鼠的半數(shù)致死量能夠到1μg/kg體重。此外，對(duì)二惡英毒性危害的評(píng)價(jià)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(nèi)分泌毒性、免疫抑制等毒副作用影響，其中，以該物質(zhì)的環(huán)境雌激素效應(yīng)影響最為突出，能夠?qū)е履行源菩曰?/p>

需要注意的是，二惡英的熔點(diǎn)較高，在303至306℃之間，沸點(diǎn)更是達(dá)到421至446.5℃，因此，生活垃圾焚燒過(guò)程中所產(chǎn)生的隨煙氣排放到空氣中的二惡英，其化學(xué)穩(wěn)定性較高，難以被分解，且其分子狀態(tài)的半衰期較長(zhǎng)，一般達(dá)到5至10年，容易在空氣中形成聚集，對(duì)大氣以及土壤、河流等形成污染和破壞，產(chǎn)生一定的危害影響。此外，由于二惡英分子結(jié)構(gòu)受自然界微生物及水解作用影響較小，存在于環(huán)境中的二惡英很難自然消解，再加上其較強(qiáng)的毒副作用印象，已經(jīng)被列為人類一級(jí)致癌物。根據(jù)研究分析顯示，二惡英主要以微小顆粒狀態(tài)存在與大氣以及土壤、水體等環(huán)境中，以垃圾焚燒和化工冶金工業(yè)、造紙、殺蟲劑生產(chǎn)等作為主要來(lái)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(guò)程中就會(huì)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(duì)人類健康造成危害影響。二惡英在人體中積存會(huì)導(dǎo)致人類出現(xiàn)頭痛、皮膚痤瘡以及失眠、失聰?shù)劝Y狀發(fā)生，一旦長(zhǎng)期攝取，即使是很小的量也會(huì)引起癌癥、畸形或者是生殖畸變等，迫切需要引起關(guān)注和重視。如圖3所示，為二惡英危害影響的傳播途徑。

3 對(duì)生活垃圾焚燒產(chǎn)生二惡英污染的防治措施

根據(jù)上述對(duì)生活垃圾焚燒中二惡英形成機(jī)理及其危害影響的分析，對(duì)生活垃圾焚燒中二惡英的產(chǎn)生進(jìn)行控制，其關(guān)鍵在于確保垃圾在焚燒爐內(nèi)能夠充分燃燒。根據(jù)這一原理，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外在進(jìn)行生活垃圾焚燒產(chǎn)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(shí)間、垃圾燃燒中存在適當(dāng)?shù)耐牧髋c過(guò)量空氣等，來(lái)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(chǎn)生各種危害影響。另一方面，針對(duì)生活垃圾焚燒過(guò)程中二惡英的產(chǎn)生主要是通過(guò)吸附在飛灰表面依靠催化反應(yīng)形成的，在進(jìn)行生活垃圾焚燒中二惡英產(chǎn)生的控制時(shí)，還會(huì)通過(guò)高效除塵措施來(lái)進(jìn)行減少二惡英的排放。

首先，對(duì)生活垃圾焚燒處理應(yīng)用的焚燒爐類型選擇中，應(yīng)通過(guò)選擇使用技術(shù)條件較為成熟且進(jìn)行焚燒污染排放符合控制標(biāo)準(zhǔn)的焚燒爐，作為生活垃圾焚燒處理的技術(shù)系統(tǒng)，比如以爐排爐為基礎(chǔ)的焚燒爐，在進(jìn)行國(guó)內(nèi)生活垃圾焚燒處理中，就是從我國(guó)生活垃圾的水分含量較高、熱值較低特點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，在國(guó)內(nèi)生活垃圾焚燒處理中適用性較強(qiáng)。這種生活垃圾焚燒爐是通過(guò)多個(gè)獨(dú)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(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)形式，在進(jìn)行垃圾焚燒處理中能夠通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的調(diào)整使?fàn)t排片實(shí)現(xiàn)交替運(yùn)動(dòng)，從而確保垃圾充分?jǐn)嚢韬屯耆紵?，以減少垃圾焚燒過(guò)程中二惡英的產(chǎn)生。

其次，生活垃圾焚燒處理中，還應(yīng)注意通過(guò)對(duì)過(guò)量空氣系數(shù)的控制，來(lái)減少二惡英的產(chǎn)生。一般情況下，對(duì)垃圾焚燒爐的爐膛內(nèi)過(guò)量空氣系數(shù)應(yīng)控制為1.6左右，以避免過(guò)量空氣造成焚燒溫度降低，從而出現(xiàn)燃燒不完全，導(dǎo)致二惡英產(chǎn)生等。

此外，生活垃圾焚燒中，對(duì)二惡英產(chǎn)生的控制，還可以通過(guò)生活垃圾焚燒配套助燃裝置的配備以及對(duì)配套煙氣凈化裝置的配備來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，生活垃圾焚燒處理中，對(duì)配套助燃裝置的配備使用，是根據(jù)生活垃圾的成分較為復(fù)雜，并且在不同季節(jié)與年份會(huì)存在相應(yīng)的變化這一情況，通過(guò)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(wú)法滿足其燃燒處理的溫度需求情況下，通過(guò)助燃裝置能夠?qū)Τ隹跓煔鉁囟冗M(jìn)行改善，從而確保其完全燃燒，減少二惡英的產(chǎn)生與排放。

生活垃圾焚燒處理中，為控制二惡英產(chǎn)生，減少其危害影響，還可以通過(guò)在垃圾焚燒處理系統(tǒng)中配置相應(yīng)的余熱鍋爐裝置，對(duì)垃圾焚燒的高溫?zé)煔鉄崮苓M(jìn)行回收處理，在實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒處理經(jīng)濟(jì)效益提升同時(shí)，確保其燃燒完全，進(jìn)而控制二惡英的產(chǎn)生和排放。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，對(duì)生活垃圾焚燒產(chǎn)生的二惡英的防治對(duì)策進(jìn)行研究，有利于促進(jìn)生活垃圾焚燒處理二惡英產(chǎn)生的有效控制，從而避免其危害影響發(fā)生，具有十分積極的作用和意義。

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