当前课程知识点：固体废物处置与资源化 > 第五章 固体废物焚烧技术 > 5.9 焚烧产生的大气污染物及其控制（二） > 5.9 焚烧产生的大气污染物及其控制（二）
大家好
这节课我们学习
焚烧产生的大气污染物及其控制
第二部分
焚烧产生的大气污染物中
二恶英因其致癌致畸致突变的三致效应
是人们最为关注的
这节课我们学习
二恶英的控制技术
首先我们来认识二恶英
二恶英是一族多氯二苯二恶英化合物
简称PCDD
它是含有两个氧键
连接两个苯环的有机氯化合物
具有三环结构
呋喃是一族多氯二苯呋喃化合物
简称PCDF
它的结构与二恶英不同的是
只有一个氧键连接两个苯环
那么在他们结构式上
标有数字的位置
表示碳原子可以自由地与氢或者是氯成键
形成多种PCDD和PCDF
二恶英和呋喃按氯原子数的不同
分别有75种和135种异构体
其中具有1到3个氯的不具有毒性
因此我们述及的PCDD和PCDF都是指
4到8个氯的136种衍生物
如果2 3 7 8位置上与氯结合
则称为2 3 7 8-TCDD
它是现有合成化合物中最毒的物质
其毒性比氰化物大一千倍
TCDD是一种性质比较稳定的化合物
在常温下为晶体溶解度极低
在700度以上才开始进行分解
PCDD和PCDF它的浓度表示方式有两种
一种是总量
一种是毒性当量
总量是指
在分析含PCDD或PCDF的物质时
将前述136种衍生物的浓度
分别求出再加和即为总量浓度
一般是以纳克每立方米
纳克每千克或者是纳克每升来表示
毒性当量我们一般称为TEQ
它是先将具有毒性的各种衍生物
按其个别的毒性当量系数转换以后
再加和则为毒性当量浓度
其中毒性当量系数的确定
它是以毒性最强的
2 3 7 8-TCDD为基准
它的系数为1点0
其他的衍生物则按其相对毒性强度
以小数来表示
那么要去除二恶英和呋喃
我们先要了解二恶英和呋喃的生成机制
那么二恶英和呋喃它的产生来自于三个方面
一个是废物成分
我们以家庭垃圾为例
成分相当复杂
再加上普遍使用杀虫剂
除草剂 防腐剂 农药
喷漆等有机溶剂
所以在我们的垃圾当中
就含有二恶英和呋喃
有资料显示
在家庭垃圾当中
二恶英和呋喃的含量大概在
11到255纳克每千克
其中塑胶类的含量更高
达到370纳克每千克
第二个来源是炉内形成
因为废物当中含有碳氢氧氮氯等元素
在焚烧过程当中
可能先形成部分不完全燃烧的碳氢化合物
当碳氢化合物因炉内燃烧状况不良
比如说氧气不足
缺乏充分的混合以及炉温太低等等
而未能及时分解为二氧化碳水蒸气时
可能与废物及废气当中的氯化物结合
形成二恶英和呋喃以及氯苯氯酚等物质
其中氯苯氯酚的破坏分解温度
比二恶英和呋喃甚至高出100度
所以如果炉内燃烧状况不良
尤其在二次焚烧段
混合程度不够
或者是停留时间太短
更不易将其去除
可能成为炉外低温再合成
二恶英和呋喃的前驱物质
第三个来源可能就是炉外低温再合成
因为完全燃烧不易达到
所以氯苯氯酚等前驱物质
随废气从燃烧室排出以后
可能被飞灰中的碳元素吸附
并且在特定的温度范围
大概是250到400度这样温度范围
尤其是300度尤为显着
在飞灰颗粒构成的活性接触面上
被金属氯化物催化反应生成二恶英和呋喃
这种再合成反应的发生
除了具备特定的温度范围内
飞灰提供的碳元素
催化物质 活性接触面
前驱物质以外
废气当中充分的氧含量
重金属含量以及水分含量
也扮演着重要的角色
在典型的混烧式垃圾焚烧厂
多是过氧燃烧
而且垃圾当中水分的含量高
再加上重金属物质经燃烧挥发多凝结在飞灰上
所以废气当中含有大量的氯化氢气体
提供了二恶英和呋喃再合成的环境
因此炉外低温再合成
是焚烧尾气当中产生二恶英的主要原因
那么我们了解了它的来源
我们控制焚烧厂产生的二恶英和呋喃
可以从三个方面入手
一个是控制来源
再一个是减少炉内形成
第三个就是避免炉外低温再合成
首先我们看控制来源方面
我们可以通过废物分类收集
加强资源回收
避免含有二恶英和呋喃的物质
以及含氯成分比较高的物质
比如说PVC塑料等进入到垃圾中
再一个就是控制燃烧过程
减少炉内形成
为了达到完全燃烧的目标
不仅要分解破坏垃圾内含有的二恶英和呋喃
也要避免氯苯和氯酚等前驱物质的产生
为此
在设计焚烧炉时
应采取适当的炉体的热负荷
焚烧炉燃烧室
应保持足够的燃烧温度和气体停留时间
一般燃烧温度要850度以上
气体停留时间不小于两秒
再一个炉床上二次空气量要足
而且应配合炉体形状于混合度最高处喷入
喷入的压力
需能足够穿透和涵盖炉体的横断面
以增加混合效果
燃烧的气流模式宜采用顺流式
以避免在干燥阶段
已挥发的物质未经完全燃烧即短流释出
高温阶段炉室体积应足够
以确保废气有足够的停留时间
应确保废气当中具有相当的氧含量
最好是在百分之六到百分之十二之间
同时要避免大幅度的变动负荷
第三个就是避免炉外低温再合成
由于目前多数大型焚烧厂
均设有锅炉来回收热能
所以焚烧烟气在锅炉出口的温度
大概是220到250度左右
因此二恶英和呋喃炉外低温再合成的现象
多发生在锅炉内
尤其是节热器的部位
或者是粒状污染物控制设备之前
主要的生成机制是铜或铁的化合物
在悬浮微粒的表面催化了二恶英的先驱物质
在干式处理流程当中
最简单的方法是
喷入活性炭粉或者是焦炭粉
以吸附及去除废气中的二恶英和呋喃
喷入的位置依除尘设备的不同而异
当使用布袋除尘器时
因为布袋能够提供吸附物较长的停留时间
所以将活性炭粉或者是焦炭粉
直接喷入除尘器前的烟道内即可
吸附作用发生在布袋的表面
如果是采用静电除尘器
因为没有布袋除尘器的吸附效果
所以活性炭喷入点应该提前到
半干式或者是干式洗烟塔内
以争取吸附作用的时间
那么在湿式处理流程当中
因为湿式洗烟塔仅能吸收酸性气体
而二恶英和呋喃的水溶性很低
所以其去除效果并不明显
另一个人们发现
二恶英容易在静电除尘器中产生
所以近年来工程上普遍采用
半干式洗气塔与布袋除尘器相搭配的方式
同时控制粒状污染物设备入口的
废气温度来控制二恶英
这节课就到这里
谢谢大家
-绪论
--绪论
-1.1 固体废物定义及分类
-1.2 固体废物的特点
-1.3 固体废物的环境问题
-1.4 固体废物的管理原则
-1.5 我国固体废物的管理体系
-第一章 讨论
-第一章测试题--作业
-2.1 固体废物产生量预测
-2.2 固体废物的性质
-2.3 危险废物的特性及鉴别
-2.4 固体废物的采样方法
-第二章 讨论
--第二章 讨论
-第二章测试题--作业
-3.1 固体废物的收集方式
-3.2 固体废物的收运系统及其分析方法
-3.3 固体废物的收集路线及规划设计
-3.4 固体废物的运输
-3.5 生活垃圾的中转运输
-第三章 讨论
-第三章测试题--作业
-4.1 固体废物的压实
-4.2 固体废物的破碎（一）
-4.3 固体废物的破碎（二）
-4.4 固体废物的分选（一）--筛分
-4.5 固体废物的分选（二）--重力分选原理
-4.6 固体废物的分选（三）--重力分选方法
-4.7 固体废物的分选（四）--磁选和电选
-4.8 固体废物的分选（五）--浮选和半湿式选择性破碎分选
--4.8 固体废物的分选（五）--浮选和半湿式选择性破碎分选
-第四章 讨论
--第四章 讨论
-第四章测试题--作业
-5.1 焚烧技术及其发展
-5.2 固体废物的焚烧特性
-5.3 焚烧效果评价及影响因素
-5.4 焚烧主要参数及热平衡计算
-5.5 固体废物的焚烧系统
-5.6 典型焚烧炉工作原理（一）
-5.7 典型焚烧炉工作原理（二）
-5.8 焚烧产生的大气污染物及其控制（一）
-5.9 焚烧产生的大气污染物及其控制（二）
-5.10 焚烧产生的灰渣及其控制
-第五章 讨论
-第五章测试题--作业
-6.1 热解概念及原理
-6.2 热解的影响因素
-6.3 固体废物的热解处理技术
-第六章 讨论
--第六章 讨论
-第六章测试题--作业
-7.1 生物处理的基本概念
-7.2 堆肥化基本概念及发展过程
-7.3 堆肥化原理
-7.4 堆肥化的影响因素及其控制
-7.5 堆肥工艺
--7.5 堆肥工艺
-7.6 堆肥设备
--7.6 堆肥设备
-7.7 堆肥产品及其腐熟度评价
-第七章 讨论
--第七章 讨论
-第七章测试题--作业
-8.1 厌氧消化概念及特点
-8.2 厌氧消化影响因素
-8.3 厌氧消化工艺（一）
-8.4 厌氧消化工艺（二）
-8.5 厌氧消化工艺（三）
-8.6 餐厨厌氧案例_陈婷
-第八章 讨论
--第八章 讨论
-第八章测试题--作业
-9.1 固体废物填埋处置概述
-9.2 填埋场分类
-9.3 填埋场总体规划和场址选择
-9.4 填埋场地表水和地下水控制
-9.5 填埋气体的产生
-9.6 填埋气体收集和处理
-9.7 渗滤液的产生及性质
-9.8 渗滤液的处理
-9.9 填埋场防渗系统
-9.10 填埋场终场覆盖与环境监测
-第九章 讨论
--第九章 讨论1
--第九章 讨论2
-第九章测试题--作业
-10.1 生命周期评估的意义_赵岩
-10.2 生命周期评估的定义与内容_赵岩
-10.3 生命周期评估的方法_赵岩
-10.4 生命周期评估的应用_赵岩
-第十章测试题--作业
