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垃圾焚烧过程如何去除二恶英
在垃圾焚烧减少二恶英排放量方面取得的成功,应主要归功于科学家对焚烧过程中二恶英生成机理研究的突破性进展。自上世纪80年代中至90年代初,焚烧过程中二恶英类的生成机理研究取得了一些共识,一些重要的前生体已得到确认。
垃圾在焚烧炉内得以充分燃烧是减少二恶英类生成的根本所在,“3T+E”控制法是国际上普遍采用的措施,即保证焚烧炉出口烟气的足够温度(Temperature)、烟气在燃烧室内停留足够的时间(Time)、燃烧过程中适当的湍流(Turbulence)和过量的空气(Excess Air)。国外研究表明,在300℃的条件下,即使经飞灰催化,一氧化碳和二氧化碳也不能生成二恶英。有关媒体报道二恶英类高温分解,低温会再合成的说法是不正确的。
由于焚烧炉烟气中的二恶英类物质主要是吸附在飞灰表面,因此高效除尘可以极大减小焚烧设施向大气排放二恶英类物质。活性炭吸附是焚烧设施普遍采用的尾气净化方法,一般活性炭的吸附不具有选择性,在活性炭吸附有机污染物的同时,挥发性重金属及其化合物也可以被吸附,从而也减少了向大气中释放重金属的量。自上世纪90年代,欧美已推出几种可用于焚烧设施烟气中二恶英类降解的催化剂,测试数据显示对烟气中二恶英类的去除率较高,但设备的投资和运行费用也较大。
对于垃圾的处理,焚烧与填埋哪种处理方式更好不能抽象而论,而要做到因地制宜。垃圾焚烧确实存在二次污染问题,但垃圾填埋同样也面临着二次污染问题。
现在一些媒体在介绍垃圾焚烧时有意或无意地夸大了垃圾焚烧的危害,如最近有国内媒体转述西方报刊报道说“中国兴建垃圾焚烧炉的计划一旦实施,全球的二恶英排放可能会在现在的水平上翻番”,这完全与事实不符。据2009年5月在瑞士日内瓦召开的斯德哥尔摩公约第四次缔约方大会公布的文件,全球二恶英年排放量为13万克毒性当量,中国垃圾焚烧年排放二恶英为338克毒性当量。在对待中国建设垃圾焚烧设施的宣传上,西方一些媒体存在有意妖魔化中国的倾向。
我国采用焚烧方式处理生活垃圾起步较晚,在焚烧设施的建设和运行中已经吸取了国外早期二恶英类污染的教训,掌握了二恶英类控制的成熟技术和方法。在对国内19个生活垃圾焚烧厂烟气中二恶英类排放量的检测中,只有3家没有达到国家排放标准,达标率达到84%。从抽检中还看到,中国一些大型垃圾焚烧厂二恶英类的排放控制技术已达到世界先进标准,19家生活垃圾焚烧厂中有6家的二恶英类排放量低于世界上最严格的排放标准。从生活垃圾焚烧污染控制的实践上来看,总体说来,我国生活垃圾焚烧厂特别是大型生活垃圾焚烧厂二恶英类物质防控措施和控制技术是有效的。
鉴于二恶英类产生的普遍性,那种认为“二恶英是个坏东西,一个分子也不能让其产生”的看法不现实。人类不可能消除所有二恶英类排放源,因此也就不可能最终消灭二恶英类物质,只能在综合考虑环境、经济、人体健康风险等多种因素的前提下采取措施,尽量减少二恶英的环境释放。初步估算生活垃圾焚烧向大气排放二恶英类的量占我国各类二恶英类污染源大气排放总量的1.4%,因生活垃圾焚烧可能会产生二恶英类物质就从根本上否定此技术是不科学的。
国外焚烧设施多年的运行经验表明,小型焚烧炉二恶英类污染问题严重,集中处理的大型生活垃圾焚烧发电设施二恶英类物质容易得到有效控制。自1986年欧洲一些国家实施0.1纳克毒性当量/立方米排放标准,已积累有25年的经验,达到0.1纳克毒性当量/立方米二恶英类控制技术工艺可公开获取。当烟气中二恶英类的排放浓度低于1纳克毒性当量/立方米时,不会对生态环境和人体健康造成不良影响。1996年美国环保局对俄亥俄州East Liver pool的一座废弃物焚烧厂(距居民居住地、小学和饮用水源地都很近且运行了10年)开展了广泛的环境和人体健康影响调查,耗资100万美元,完成的调查报告厚达3300页。报告结论是,此焚烧厂运行没有对当地生态环境和人体健康造成不利影响。