垃圾焚烧在争议中前行四道工序解二恶英之困
- 2016/9/22 14:04:14
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- 来源：财新网
- 编辑：Alice
- 关键词:垃圾焚烧二恶英垃圾焚烧厂
垃圾焚烧在争议中前行 四道工序解二恶英之困
垃圾焚烧是个热门话题，反对的和赞成的，公说公有理，婆说婆有理。我期望看到理性辩论，因此尽己所能，给大家提供参考资料。
垃圾焚烧是一个过程复杂且精细的工艺，一般民众对其处理过程很难了解得透彻。垃圾焚烧工艺是否干净，人们用肉眼是看不出来的。
以二恶英为例。二噁英类物质是多氯代二苯并-对-二噁英(简称PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(简称PCDFs)的总称(图1)，是氯代三环芳香化合物。与之类似的还有12种多氯联苯(简称PCBs)同类物，现在也被世界卫生组织WHO和日本等国纳入了二噁英类的范畴，上述3种化合物都属于12种受斯德哥尔摩公约控制的持久性有机污染物(简称POPs)。
二噁英类分子结构图
二噁英是一种对环境具有持久性污染力的化学物质，包括210种化合物。由于二噁英的生物富集作用非常强，而人体没有分解二噁英的能力，因此在逐级富集之后人体受危害程度大。二噁英化学稳定性强，自然界的微生物和水解作用对二噁英分子结构影响较小，因此，环境中的二噁英类很难自然降解消除。二恶英是在碳氢化合物燃烧时有氯元素存在的情况下产生的。由于垃圾中有大量的聚氯乙烯塑料，因此氯元素在垃圾中的比例不低。二恶英生成的温度在300℃至700℃之间。
下面用德国纽伦堡垃圾焚烧厂的二恶英处理工序对二恶英的去除做说明：
道工序：垃圾焚烧
要保证焚烧温度在850℃以上，因为二恶英在800℃以上基本上全部都分解了。有温度监控的现代化垃圾焚烧炉，温度过低的情况一般只会发生在开炉和停炉时，所以垃圾焚烧炉在启动和停炉时，需要使用化石燃料燃烧。
第二道工序：阻止在垃圾焚烧的烟气中重新合成二恶英
但当含氯的垃圾燃烧烟气在经过垃圾焚烧锅炉的过热蒸汽管和水管组成的换热器换热后，温度会下降到700℃以下，二恶英在300℃至700℃之间还会重新合成。因此，烟气在这个温度区间存在的时间要尽可能短，以使得二恶英尽可能少地重新合成。
第三道工序：通过大幅度减少烟气中的颗粒物来减少二恶英
二恶英在约300℃以下是固体，准确地说，是呈细微的固体颗粒物状态或附着在其它颗粒物上。因此，减少颗粒物几乎可等比例地减少烟气中的二恶英。本世纪初欧盟标准规定垃圾焚烧烟气中颗粒物的含量不得超过10毫克/立方米，中国刚刚批准的标准规定不得超过20毫克/立方米(老标准是80毫克/立方米)。
因此，德国的垃圾焚烧厂均竞相大幅度减少烟气中颗粒物的含量，其部分目的也是为了减少二恶英的含量。其中德国纽伦堡垃圾焚烧厂每立方米烟气中的颗粒物含量平均还不到0.7毫克/立方米；而维尔茨堡新的焚烧技术甚至可以达到0.01毫克/立方米，与欧盟/德国标准规定的上限居然相差1000倍！
第四道工序：吸附去除
让烟气通过由氢氧化钙、活性炭和黏土作为吸附剂的反应器，让二恶英与吸附剂发生反应，进一步减少烟气中二恶英的含量。用过的吸附剂则投入到垃圾焚烧炉中进行燃烧处理。
如果这四道处理工序做得好，就可将二恶英降低到很低的水平。本世纪初欧盟颁布的标准和中国刚颁布的标准都规定每立方米烟气中二恶英的含量不得超过0.1纳克，而德国纽伦堡垃圾焚烧厂每立方米烟气中二恶英的含量却仅为0.003纳克，维尔茨堡更甚，仅为0.0012纳克，只有标准上限的约1/80。
当然，如果像上述工序如此细致地去除二恶英，垃圾焚烧厂的造价也会成倍上升。清洁的环境是有代价的。一分钱一分货。
垃圾焚烧烟气中的污染物，有一些可以在线直接监测，有一些不能在线直接监测。二恶英就属于不能直接在线监测的污染物。但是二恶英德排放值与一些可以直接监测的数据有很密切的关系。因此，人们就通过对这些能够直接在线测量数据，对二恶英德排放实施间接地实施监控。与二恶英的排放量间接相关的数据有：炉膛燃烧温度，保证控制在850℃以上，并对启动和停止的状态严密监控；烟尘的排放量，因为二恶英在300℃以下是固体，作为烟尘或附着在烟尘上排放。
垃圾焚烧排放烟气中二恶英的监测是很专业的工作，非专业机构莫属。通行的监测办法，是委托第三方进行监控和抽查。在中国，真正不受利益相关方干扰的第三方监测尤为重要，因为中国在环境监测方面的作假行为太普遍。
（原标题：垃圾焚烧的二恶英控制：这是个良心活）
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