抑制二惡英生成的垃圾焚燒方式
目前世界上除北美國家外,較多使用的垃圾焚燒爐為爐排爐直接焚燒方式。其垃圾在爐膛內直接燃燒,化學反應中產生的煙氣有害成分較多,不可避免會產生銅的氧化、HCL、EY CuCL2的生產,由于爐排本身的不足有時可能發生垃圾翻滾不夠,造成燃燒不安全,飛灰中殘留的未燃燼訴碳,這些物質的存在使已經分解的二惡英在鍋爐和靜電除塵器中再度合成。另外由于爐排爐爐溫受垃圾熱值的變化而波動,使得垃圾焚燒過程中產生的二惡英難于保證完全分解,從而引起二惡英排放量增加。要消除二惡英必須投入昂貴的尾氣處理設備、活性炭吸附,這顯然付出的代價太高,使原本投資高,煙氣凈化系統龐大,運行費用高的矛盾更加突出。而且,使用后的活性炭無法再生,成為一個新的毒源,又必須小心處理。
那么,我們該找一個怎樣的技術來抑制二惡英的生成呢?加拿大的科學家從二惡英生成的最基本的四個條件:氯、氧、溫度、催化劑分析,在七十年代研制出了控氣型垃圾焚燒爐。這種焚燒爐將燃燒過程中分為二級燃燒室,一燃室為垃圾熱分解,溫度控制在700℃以內,讓垃圾在缺氧狀態下安靜而緩慢地在低溫下熱分解,此時金屬銅、鋁、鐵不會被氧化,沒有CO2的產生,也就不會有CuCL2的產生和存在,垃圾中的可燃成分分解成可燃氣體,并引入二燃室燃燒,二燃室溫度在1000℃以上,煙氣停留時間2秒以上,保證了有毒有害的有機氣體完全分解燃燒,從而保證了二惡英的充分分解。由于二燃室是氣體燃燒,避免了煙氣中的殘碳存在,削弱了二惡英的生成環境。由于控氣型垃圾焚燒爐是固體床,所以不會產生煙塵,不會有未燃燼訴殘碳進入煙氣中,更有利的是該系統不需設置龐大的除塵裝置和其它凈化裝置,即可達到煙氣排放標準,只有在含氯塑料過高導致HCL超標時,才需要增加簡單的堿洗裝置。
以上分析可知,控氣型焚燒爐從原理上控制了二惡英產生的各種因素:
氧的含量--在控氣型焚燒爐中,一燃室始終處于缺氧狀態(還氧氣氛),僅有的氧化原子優先與C、H結合,Cu、AL、Fe等不易被氧化,削弱了二惡英的生成環境。
溫度因素--在二燃室中溫度高達1000℃以上,煙氣停留遠大于2秒,可將所有的有機物燃燼;二燃室內因無水冷壁管,沒有死角,故溫度均勻,不會殘留有害的有機物。
催化劑因素--一燃室溫度較低,重金屬基本上不被分解,煙氣中很少有重金屬離子,從而減少了催化劑成分;一燃室中含氫成分高,CL優先與H結合。
進入九十年代后,日本、德國的科學家也分別發表了研制控氣型焚燒爐的分級燃燒成果,據日本笠原公司報道,采用熱解氣化焚燒爐,由于其一燃室是還原氣氛,所以SO2僅為9.5ppm, NOx為6.1ppm, NO2為9.5ppm,二燃室是高溫燃燒,CO接近為0,所以二惡英值可望處于 很低的水平。
目前國際上采用控氣型焚燒爐較多的國家是美國、加拿大,日本、德國也將此種技術作為垃圾焚燒的推廣技術,以減少二惡英的排放。
因此,控氣型垃圾焚燒是環保型的工藝,是符合垃圾處理無害化、資源化、減量化三原則的理想的環保型垃圾處理技術。建議在采用垃圾焚燒處理的城市中,優先選用此種先進的、設備可靠的新工藝系統技術。

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