垃圾焚烧过程中二噁英的控制方法
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摘要：随着1997年对于二噁英的发现，在焚烧垃圾的过程中进行对二噁英的控制与净化研究一直是国内外相关技术领域的研究重点。而在当前现有的研究内容中对于二噁英在垃圾焚烧过程中的控制问题研究较少，并且没有形成全面完整的讨论。因此，本文针对垃圾焚烧过程中二噁英的生成与控制进行讨论分析，着重探究了垃圾焚烧过程中二噁英合成的影响因素，并针对影响因素进行对二噁英控制方法的探究与讨论，旨在为相关技术工作者在进行对二噁英的控制时提供更多理论建议。
关键词：垃圾焚烧;二噁英;控制方法;形成机制
中图分类号：X701.7 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）07-00-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.07.034
Abstract： With the discovery of dioxins in 1997， research on the control and purification of dioxins in the process of burning garbage has been the focus of research in related technical fields at home and abroad. In the current research content， there are few studies on the control of dioxins in the process of waste incineration， and there is no comprehensive and complete discussion. Therefore， this paper discusses and analyzes the generation and control of dioxins in waste incineration process， and focuses on the influencing factors of dioxin synthesis in waste incineration process， and explores and discusses the control methods of dioxins against influencing factors. It is intended to provide more theoretical advice to relevant technical workers in the control of dioxins.
Key words： Waste incineration; Dioxins; Control method; Formation mechanism
二噁英是多虑二苯并二噁英以及多氯二苯并呋喃的简称，属于多个组成化合物的统称，在二噁英中，化合物的成分达到了210种，这种化合物具有极高的抗酸、抗碱以及抗氧化剂与还原剂的效果，在1997年，人们发现了在焚烧垃圾的过程中会产生大量的二噁英，而二噁英分布在空气中对环境有着极强的吸附特点，对环境造成了较大的破坏，因此，在焚烧垃圾的过程中对二噁英进行控制也成为了技术层面中的重要研究内容，但是目前对于垃圾焚烧过程中二噁英的焚烧与控制并没有形成完整的研究理论体系，在研究过程中还有很大的空间待挖掘。
1 垃圾焚烧过程中二噁英的形成机制
二噁英被应用在防腐材料中有着很好的效果，其前身是五氯苯酚，在研究过程中发现，现阶段国内外二噁英的形成机制主要来源于垃圾焚烧方面，通过垃圾的焚烧可以使得前驱物异相，进而对垃圾中的二噁英进行合成反应。
1.1 前驱物的异相催化反应机制
1980年，波姆博在研究中将化学反应技术应用在了研究氯酚类二噁英成分的工作中，在研究内容中显示，燃烧温度达到200～500℃时，烟尘中的氯化铜与氯化铁等进行反应作用，最终生成二噁英，这也是二噁英形成的直接原因之一。后来，随着许多学者的研究可以发现，前驱物的异相成为了催化剂反应机制中的重要内容。尤其是前驱物催化反应推测集中在废物燃烧室的气体形成时期反应生成，可分为不完全燃烧后的前驱物生成以及能够吸附的前驱物生成。通过这些催化与反应使得前驱物异相催化反应生成二噁英。
1.2 重新合成反应机制
在对二噁英的研究中，相关学者发现在灰尘堆尘埃中，金属化合物进行活性催化后充分发生反应，然后会通过化合物的重新生成合成二噁英，这也就是二噁英的重新合成反应机制。后来，在实验中证明了通过300～500℃的温度可以提高二氧化碳与一氧化碳的裂解反应，进而与催化剂下的租房族前驱物生成前驱物，通过重新合成反应机制需要由PICs作为底物开始合成，并且在200～600℃的反应温度中合成。
2 垃圾焚烧过程中二噁英合成的影响因素
在垃圾焚烧的过程中，二噁英的合成具有一定的影响因素，研究过程中有两个重要的二噁英合成影响因素，主要是燃烧条件、卤族元素及金属元素。
2.1 燃烧条件
燃烧条件对二噁英的生成至关重要。在现有的研究中已经证实二噁英的燃烧条件为烟雾的温度、浓度及飞灰含碳量几个重要因素，而温度则是最大的一个影响因素之一。因此，燃烧条件是生成二噁英的重要影响因素，除温度之外，氧气浓度是燃烧的重要影响因素，可以起到助燃的作用。而在产生分离器飞灰之后，二噁英的生成量最多可以达到7.5%，这时，烟雾中的各项影响因素都会受到影响发生变化。
2.2 卤族元素及金属元素
在研究中发现，有机物中包含大量的活性炭分子，这些碳分子在燃烧后可以生成二噁英，其催化剂通常是KCl及CuCl2，因此也证明了颗粒态碳分子属于二噁英燃烧条件的一个重要内容与影响因素，也就证明了燃烧过程中金属元素可以起到助燃的效果，并且CuCl2可以起到催化的作用。另外高卤素材料也是废物燃烧过程中提升二噁英含量最多的物质之一。
3 垃圾焚烧过程中二噁英的控制方法
3.1 垃圾焚烧前做好预处理工作
垃圾材料是二噁英产生的重要载体，所以将垃圾分类回收可以有效地遏制二噁英的产生，将可利用的垃圾与可再生的垃圾进行利用处理，降低垃圾中的重金属含量，减少焚烧垃圾中的金属程度，进而减少尾部二噁英的生成。
3.2 对垃圾的燃烧条件进行控制
可以对垃圾燃烧的条件进行控制，采用3T的原则进行垃圾的处理，通过对燃烧炉内的天然气进行再燃，降低二噁英的排放量，将烟雾的生成降低至200℃以下，减少二噁英的生成，保持二噁英的排放始终在250～350℃的温度环境中，控制好余熱锅炉中的排烟温度，进而对垃圾燃烧条件进行控制。
3.3 提升二噁英的净化效果
垃圾焚烧炉飞灰存在一定的危险隐患，因此在处理的过程中也应当开展其净化工作，净化其中包含的二噁英含量，可以采用热处理的方法，最终确保将焚烧过程中产生的二噁英浓度降低到0.1ng TEQ/m3以下。
4 结论
总而言之，二噁英合成机制复杂，合成过程中易受影响，因此，在进行对二噁英治理的尝试过程中要从二噁英反应机理及影响因素的角度着手探究，希望通过本文的研究能够为今后深入探究二噁英控制手段以及推广有效、可广泛应用的减排措施提供参考依据。
参考文献
[1]龙宝玉，王少波，张黎明，潘文灏.抑制垃圾焚烧中二噁英合成的中试研究[J/OL].现代化工，2019（03）：1-4.
[2]杨文武，苏文鹏，吴晶，吉贵祥，徐怀洲.生活垃圾焚烧发电厂周边环境二噁英污染水平及人群暴露评估[J].环境监测管理与技术，2019，31（01）：44-47.
收稿日期：2019-03-14
作者简介：张萍萍（1988-），女，汉族，研究生，工程师，研究方向为应用化学分析。
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