二恶英治理前瞻-废物焚烧无法做到零排放
废物焚烧产生二恶英
“谈到垃圾焚烧,我们就无法回避二恶英问题。发达国家目前最大的二恶英发散源就是焚烧炉。”在近日举行的第二届持久性有机污染物全国学术研讨会上,清华大学环境与工程系教授王伟对《科学时报》记者说。
垃圾焚烧炉排放的主要污染物是二恶英、酸性气体、烟尘和重金属。据统计,我国2005年生活垃圾焚烧处理量达到791万吨;到2020年,该数字将达到8900万吨。除生活垃圾外,危险废物和医疗废物的焚烧也是产生二恶英的根源。2004 年,全国对危险废物综合利用、焚烧、填埋设施达产率分别为35.4%、41.3%、44.2%;医疗废物集中处理设施设计能力1327.43吨/日。
“国家环保总局2006年公布的‘二恶英初步排放清单’调查结果显示,废物焚烧所产生的二恶英总量仅次于钢铁和金属生产,以及发电和供热过程中产生的二恶英总量,而这其中,医疗废物由于焚烧量大,其排放量也最大。”王伟说。
实验要求较高
中国科学院大连化物所研究员陈吉平介绍说,在废物焚烧过程中,目前国外脱除烟气二恶英的方法主要采用活性炭吸附法和催化氧化工艺。活性炭吸附法技术要求不高,为物理吸附方法,但脱除率有限;催化氧化工艺则为化学方法,脱除效果好,毒物分解彻底,运行成本低,而且可用于其他有机废气的治理,是一种较为先进的技术。目前,这两种技术在国外都已投入工业应用。
由于二恶英在样品中的超低含量,使得在二恶英实验室本身的建设方面也有许多苛刻要求。专家介绍,二恶英类物质的采样与分析非常复杂,属于超痕量、多组分分析,对方法特异性、选择性和灵敏度的要求极高,难以利用常规分析手段进行有效的分离和定性定量,常规分析实验室和普通的低分辨质谱无法达到上述要求。另外,即使在实验器具、仪器的清洗、试剂的使用等细节方面,二恶英实验室也都有着非常严格的要求。
王伟说,近几年,研究者们开发了几种生活垃圾焚烧飞灰的低温解毒技术,但由于研究的样品有限,未识别决定焚烧飞灰低温解毒特性的共性因素。此外,尚没有关于危险废物和医疗废物焚烧飞灰的低温解毒研究的报道。科学家们对于焚烧飞灰中二恶英的解毒机理仍有待深入研究。
人类还无法做到二恶英零排放
垃圾焚烧中控制二恶英形成的一个工艺要求就是充分燃烧,充分燃烧可以显著减少二恶英的排放。王伟介绍说,充分燃烧有一个“三T”原则——温度、停留时间和搅动(充分混合)。所有没有燃烧完全的烟气应该在燃烧区停留充分的时间使其完全燃烧,温度要达到二恶英的破坏温度,一般要求在850℃以上,至少停留两秒,并且要有扰动,即充分混合。但是,二恶英在高温过程中被破坏去除,在降温的过程中还可能再生成,如何控制二恶英的再生成成为世界性的难题。
因此,到目前为止,人类只能尽可能减少二恶英的排放,而无法做到零排放。
“目前,我国的垃圾焚烧炉还处于初建阶段,焚烧飞灰已成为二恶英的高浓度载体。对于较先进的焚烧炉,焚烧飞灰富集了85%~95%的二恶英。因此,削减焚烧飞灰中的二恶英对实现二恶英的总量控制、履行《斯德哥尔摩公约》控制二恶英的义务具有重要意义。”王伟说。
我国生产焚烧炉的厂家成百上千,但产品能够达到无害化标准的却是凤毛麟角。清华大学有关博士生曾经对不同地区7个正在运转的垃圾焚烧炉的排放物进行过调查,发现其中6个不合格。
“我国应该加强对焚烧源二恶英排放的检测,尤其是危险废物和医疗废物焚烧炉;应该严格控制新建废物焚烧炉的二恶英排放;开发一批具有自主知识产权的二恶英削减技术;加强立法,强化二恶英的减排责任。”王伟建议。
“一定要吸取发达国家的教训,严把选点、排放、技术和操作关,不要再走先污染再改造的老路了。”王伟说。
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