垃圾焚烧发电过程中二恶英的污染控制

（6）电子束照射。使用电子束让烟气中的空气和水生成活性氧等易反应性物质，进而破坏二恶英的化学结构。日本原子能研究所的科学家使用电子束照射烟气的方法分解、清除其中的二恶英，取得了良好效果[23]。
3.4 从飞灰中脱除二恶英
通过改进燃烧和烟气处理技术，排入大气中的二恶英类物质的量达到最小，被吸附的二恶英类物质随颗粒一起进入飞灰系统中，所以飞灰中的二恶英的量比大气中的二恶英的量多得多。自1977年Olive等在城市垃圾焚烧飞灰中发现氯化二苯并二恶英以来，世界各国对垃圾焚烧飞灰进行了严格的规定。
（1）高温熔融处理技术。将焚烧飞灰在温度为1350～1500 ℃的熔融燃烧设备中进行熔融处理，在高温下，二恶英类物质被迅速的分解和燃烧[24]。实验证明，通过高温熔融处理过后，二恶英的分解率99.77%，TEQ为99.7%[25]。因此高温熔融处理技术是种较为有效的二恶英处理手段。但是采用熔融处理技术的缺点在于，此法需要耗用一定的能量，同时挥发性的重金属如汞在聚合反应中可能会重新生成，使得飞灰中重金属含量超标。
（2）低温脱氯。温脱氯技术最早是由Hagenmaier[26]提出的。垃圾焚烧过程产生的飞灰能够在低温（250～450 ℃）缺氧条件下促进二恶英和其它氯代芳香化合物发生脱氯/加氢反应。在下列条件下飞灰中的二恶英可被脱氯分解：①缺氧条件；②加热温度为250～400 ℃；③停留时间为1 h；④处理后飞灰的排放温度低于60 ℃。日本研究者按照上述原则设计了一套低温脱氯装置，安装在松户的垃圾焚烧炉上投入运行。结果表明，在飞灰温度为350 ℃和停留时间为1 h的条件下，二恶英的分解率达到99%以上[27]。用低温脱氯技术处理二恶英，当氧浓度增加时，在低温范围内会出现二恶英的再生反应，因此必须严格控制气氛中氧的含量，增加了运行难度。
（3）光解。二恶英可以吸收太阳光中的近紫外光发生光化学反应，且这一降解途径可以通过人为的加入光敏剂、催化剂等物质而得到加速。目前，在二恶英的各种控制技术中，采用光解方法处理垃圾飞灰污染的研究主要集中在：飞灰的直接降解、将飞灰中二恶英转移到有机溶剂中的光解，目前光解研究的重点是结合其它催化氧化方法，比如结合臭氧、二氧化钛等催化氧化剂，以达到更好的降解目的。
Skimodaira[28]在其所设计的设备中将含有二恶英的焚烧炉飞灰在低于250 ℃的环境里，与O3、半导体物催化剂拌匀，在紫外线照射下，二恶英被分解掉而不会重新生成。Sommer等试验了在O2/O3氧化气氛下及N2/NH3还原气氛下，用低压汞灯照射飞灰中的二恶英，结果表明在氧化气氛下，二恶英的分解率可达到70%[29]。陈彤等将固体飞灰直接光解，与飞灰在甲苯溶液中光解进行比较。结果表明，飞灰B在光照520 min后，PCDDs、PCDFs的光解效率分别为13%、64%。与飞灰A在甲苯抽提液中的紫外光解效率97.7%相比，固体飞灰B直接光解时二恶英的脱除效率要低得多。
（4）热处理。飞灰热处理方法如化学热解和加氢热解等对二恶英的分解率很高。Vogg[30]和Stieglitz [31]论证了飞灰中的二恶英在一定的条件下通过热处理可分解。他们的研究揭示了：①在有氧气氛，加热温度600 ℃，停留时间为2 h的条件下，飞灰中二恶英脱除率为95%左右，但在温度低于600 ℃的情况下，二恶英会重新形成；②在惰性气氛下，加热温度为300 ℃，停留时间为2 h的条件下，大约90%的二恶英被分解。特别提出的是加热温度、停留时间和气氛三者间存在着一定的关系。在惰性气氛下，加热温度可降低；而在有氧气氛下，则需要较高的加热温度；当温度高于1 000 ℃，停留时间很短。也有实验表明，高温熔炉处理飞灰温度在1 200～1 400 ℃，二恶英的分解率为99.97%[32-34]。
日本垃圾焚烧炉生产厂开发成功了在400 ℃下对飞灰加热分解可去除二恶英99%的技术，并已和垃圾焚烧炉配套供货[35]。
（5）超临界水氧化法。在临界点(374 ℃，22.1 MPa)以上的高温高压状态的水中，飞灰中的二恶英被溶解、氧化，达到去除二恶英的目的[36]。
4 结 论
垃圾焚烧过程中二恶英的控制和净化是目前国内外共同关注的问题，是垃圾焚烧处理技术发展的关键和重点所在。可以从垃圾分类处理，改善焚烧炉的燃烧条件，选择适当的炉型，采取行之有效的防治措施严格控制燃烧区域后烟气、飞灰中存在的二恶英含量等方面着手，对二恶英的生成与排放进行综合控制，从而解决二恶英的污染问题。只有二恶英的污染问题得到了有效解决，垃圾焚烧技术才能在我国得到充分的发展，才能在注重经济效益的同时，更加注重环境效益与社会效益，保持环保产业的可持续发展。
参考文献
[1] Olive K, Vermeulen P, Hutzinger O.Chlorodibenzo-p-PCDD/Fs and chlorodibenzo furans are trace compounds of fly ash and flue gas of some municipal incinerators[J]. Chemosphere，1977（6）：445-459.
[2] 钱斌.城市垃圾焚烧炉中二恶英的污染及控制[J].工业炉，2000（2）：20-22．
[3] 周宏仓，仲兆平，金保升.城市固体废物焚烧过程中二恶英的生成和控制[J].能源研究与利用，2002（4）：15-21．