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二噁英檢測

2014年發(fā)布的《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB 18485-2014)規(guī)定，從2016年1月1日起執(zhí)行新的標準，所有生活垃圾焚燒爐煙氣中二噁英的排放限值為0.1ng TEQ/m3。企業(yè)應每年至少自查一次，環(huán)保主管部門應采用隨機方式每年至少監(jiān)測一次。

根據(jù)中國循環(huán)經(jīng)濟協(xié)會發(fā)電分會秘書長郭云高提供的數(shù)據(jù)，截至2016年4月，全國投運的垃圾焚燒廠共225座，日處理量23.3萬噸，每座垃圾焚燒廠日處理量基本在500噸以上。

對二噁英的強制性檢測需求催生了二噁英檢測市場。此前，只有基于履行斯德哥爾摩國際公約而建立的國家政府監(jiān)測機構(gòu)或科研單位才有二噁英檢測能力。如今，一批非政府性第三方檢測機構(gòu)也為垃圾焚燒企業(yè)提供二噁英檢測服務。

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2.2.二惡英的形成機理

城市垃圾焚燒爐中二惡英有兩種成因：一是二惡英類物質(zhì)混入垃圾，二是焚燒爐在燃燒垃圾過程中產(chǎn)生二惡英，其機理相當復雜，有關(guān)研究認為，焚燒垃圾時，二惡英的形成機理如下：

2.2.1.高溫合成：即高溫氣相生成PCDD。

在垃圾進入焚燒爐內(nèi)初期干燥階段，除水分外含碳氫成分的低沸點有機物揮發(fā)后與空氣中的氧反應生成水和二氧化碳，形成暫時缺氧狀況，使部分有機物同(HCl)反應，生成PCDD，焚燒技術(shù)標準中是根據(jù)濃度判斷供氧不足狀況的。

2.2.2.從頭合成：在低溫(250～350℃)條件下大分子碳(殘?zhí)?與飛灰基質(zhì)中的有機或無機氯生成PCDD，殘?zhí)佳趸瘯r，有65%～75%轉(zhuǎn)變?yōu)椋s1%轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)變?yōu)镻CDD，飛灰中碳的氣化率越高，PCDD的生成量也越大。

2.2.3.前驅(qū)物合成：不完全燃燒及飛灰表面的不均勻催化反應可形成多種有機氣相前驅(qū)物，如多氯和二苯醚，再由這些前驅(qū)物生成PCDD，高溫燃燒產(chǎn)生含鋁硅酸鹽的原始飛灰中含有不揮發(fā)過渡金屬和殘?zhí)迹w灰顆粒形成了大的吸附表面，飛灰顆粒在出爐膛冷卻的同時，顆粒表面上的不完全燃燒產(chǎn)物之間，不完全燃燒產(chǎn)物與其它前驅(qū)物之間發(fā)生多種表面反應，另一方面與不揮發(fā)金屬及其鹽發(fā)生多種縮合反應，生成表面活性氯化物，再經(jīng)過多種復雜的有機反應生成吸附在飛灰顆粒表面上的PCDD，焚燒垃圾溫度為750℃且氧過剩時易生成不完全燃燒物。

具體哪一種機理起主導作用取決于爐型、工作狀態(tài)和燃燒條件，生成PCDD的前提可以概括為：存在有機或無機氯，存在氧，存在過渡金屬陽離子作為催化劑。

3.對策

3.1.治理技術(shù)

隨著環(huán)保意識的不斷提高，人們對城市小型垃圾焚燒爐造成的環(huán)境污染越來越重視，許多小型垃圾焚燒爐在低溫處理垃圾時，往往會排出二惡英，大約80%～90%的二惡英是從中排放出來的。焚燒爐中氯的結(jié)合力很強，與其他元素反應后可生成氯化物，是產(chǎn)生二惡英的禍源，其(HCl)氣體是二惡英的元兇。此外，與氯相同，鹵素系的、氟、碘等也有阻燃特性，會在爐內(nèi)火焰表面形成低溫層，產(chǎn)生二惡英，對策是將氯、系列的塑料從垃圾中嚴格分類出來，可一概焚燒，值得注意的是，聚乙烯中不含氯原子，即使燃燒成萬噸，也不會產(chǎn)生二惡英在800℃以上高溫焚燒垃圾，充分分解，可防止二惡英形成，現(xiàn)在介紹兩種焚燒爐。

3.1.1.夏日式焚燒爐

用蓬萊石作催化劑投入爐內(nèi)，可大幅度分解氯化氣體，蓬萊石屬石英片巖一種，其中SiO2占80%～90%，Al2O3占8%～9%，高溫達850℃時，可使97%的分解并消除。

3.1.2.熔融式焚燒灰工廠

循環(huán)爐熔融焚燒灰工廠將焚燒爐的焚燒灰重新加入爐中，使之燒成熔渣，首先用篩子中的磁力選擇器將灰中異物除掉，再將灰投入爐內(nèi)，爐旋轉(zhuǎn)運行并在140℃溫度下將灰熔融成熔渣，使灰從排放口落入水槽，被水中傳送袋回收，不僅防止二惡英的生成，還可將重金屬等有害物質(zhì)熔于熔渣中，變?yōu)闊o害物，熔渣可制成建材或鋪路材料。