垃圾焚烧废气二噁英处理技术综述
一、二噁英的生成机制与危害
二噁英是一类含氯有机化合物,包括多氯代二苯并二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)等210种异构体。其生成主要与以下因素相关:
含氯前体物燃烧:垃圾中的聚氯乙烯(PVC)、五氯苯酚等含氯物质在燃烧不充分时产生前体物(如氯苯),经催化生成二噁英。
燃烧条件:温度低于800℃、停留时间不足或氧气浓度低时,易生成未燃尽物质,并在250~600℃后燃烧区域重新合成二噁英。
催化剂作用:飞灰中的铜、铁等重金属可加速合成反应。
二、二噁英抑制剂技术
二噁英抑制剂通过阻断合成路径、钝化前驱物等方式显著降低二噁英生成量,其应用涵盖燃烧前、中、后全流程:
作用原理
燃烧中控制:在炉内低温区(300~500℃)喷入抑制剂,抑制氯苯等前驱物催化生成二噁英。
燃烧后控制:在烟气低温区(250~600℃)二次喷入抑制剂,防止二噁英再合成。
协同降解:抑制剂中的无机硅铝骨架可吸附重金属,耦合钝化因子、催化降解因子直接分解二噁英。
应用方法
混合燃烧:按垃圾重量1%~2%比例加入抑制剂,通过螺旋拌合机与垃圾混合后焚烧,降解效率达40%~85%。
分区喷入:在炉排炉低温区和布袋除尘前烟道分别喷入粉状或液态抑制剂,实现多重阻断。
技术优势
源头减排:排放浓度远低于国际标准(如0.05ng TEQ/Nm³)。
助燃增热:提高垃圾热值,降低一氧化碳排放,提升处理量。
除臭协同:消除垃圾焚烧恶臭,改善作业环境。
三、其他核心处理技术
燃烧优化
高温焚烧:一燃室温度≥850℃,二燃室停留时间≥2秒,确保有机物充分分解。
湍流控制:通过“3T+E”原则(温度、时间、紊流、过剩空气率)优化燃烧条件。
烟气处理
急冷技术:将烟气从1000℃快速冷却至200℃以下,避开二噁英再合成温度区间。
活性炭吸附:配合布袋除尘器去除残余二噁英及重金属,实现末端净化。
四、技术挑战与发展趋势
难点
协同处理:需同步去除颗粒物、酸性气体和重金属,工艺复杂度高。
成本控制:抑制剂添加量、活性炭消耗等增加运营成本。
趋势
智能化控制:结合二噁英在线监测系统,实时调节抑制剂喷入量和燃烧参数。
低温催化技术:开发高效纳米吸附材料,降低抑制剂使用量并提升降解效率。