烟气净化系统

第七章　烟气净化系统

7.1.1　烟气净化技术的选择，应充分考虑垃圾特性和焚烧污染物产生量的变化及其物理、化学性质的影响，并应注意组合技术间的相互关联作用。

7.1.2　烟气净化装置应有可靠的防腐蚀、防磨损和防止飞灰阻塞的措施。

生活垃圾焚烧处理过程中产生高温烟气，其中含有烟尘、酸性污染物、汞、铬、铅、镉等重金属、气溶胶以及二恶英类等多种有害成分，必须依据国家现行标准《生活垃圾焚烧污染物控制标准》进行治理。当地环保部门有相应规定的，应严于国家标准。有害物质的种类和数量取决于进入垃圾焚烧锅炉的垃圾特性。如对日光灯管分类收集，汞蒸汽就会减少；又如，减少焚烧含氯塑料和化工产品，二恶英类物质生成量就会减少。采用的烟气净化系统要注意下列基本点：

1.要充分考虑垃圾特性及原始烟气污染物成分，垃圾焚烧规模，焚烧炉型式；

2.要进行严格的焚烧控制，抑制烟气污染物的产生，然后再进行烟气净化处理；

3.烟气净化过程是应用组合技术对污染物同时进行综合治理的过程，不能仅是对某一有害成分的单独处理；

4.要充分研究各有害成分的物理、化学变化；

5.充分考虑确定烟气净化技术的经济性、操作性和维护方便性。

随着生活垃圾焚烧技术的发展，相应形成了多种烟气净化组合技术，其基本组合形式有三种，即：

根据要求不同，可以在上述基本组合中增加喷入活性炭，去除重金属和二恶英类（见组合形式4）；或脱NOX装置（见组合形式5）。有的老厂为了解决湿法脱酸产生的废水问题，在其上游又增加喷雾干燥塔，起着废水中含氯化合物的干化和烟气急冷作用，在下游又增加除二恶英类及重金属设施（见组合形式6）。

生活垃圾焚烧烟气净化技术种类繁多，对于各种技术应该结合工程的具体情况，借鉴国外经验，慎重选择，做到经济、实用、可靠。不能为节约投资而不适当地简化烟气净化设施。以往在烟气净化系统中，常有因设备腐蚀和磨损被迫停止运行的情况，也有在飞灰排出时形成系统堵塞的情况等。这些均需要在烟气净化系统设计时予以重视。

7.2.1　酸性污染物包括氯化氢、氟化氢和硫氧化物等，应采用适宜的碱性物质作为中和剂，在反应器内进行中和反应。

7.2.2　烟气净化系统应优先采用半干法烟气净化方式，并应符合下列要求：

1.上流式或下流式反应器内的烟气停留时间分别不宜低于10s和20s；

2.反应器出口的烟气温度应保证在后续管路和设备中的烟气不结露；

3.雾化器的雾化细度应保证反应器内中和剂的含水量完全蒸发。

焚烧烟气中含有HCl、SO2、HF、NOX等酸性污染物。一般HCl的浓度最高，SO2和HF的浓度相对较低，其中HCl、SO2、HF的化学性质都较活泼，可以用CaO或Ca（OH）2等碱性物质进行中和反应加以去除。对NOX不能用简单的中和反应去除，必须另外处理。

干法+除尘净化技术是将CaO或Ca（OH）2等干粉喷入反应器与HCl、SO2反应生成CaCl2及CaSO4，再通过袋式除尘器等后续的高效除尘器除尘。其工艺组合形式对污染物的去除效率相对较低。

为使HCl、HF、SOX等酸性污染物得以高效去除，在湿法净化工艺中常先将烟气冷却，使酸性污染物凝结，溶于NaOH等强碱性物质作为中和剂的溶液中，适当增加焚烧烟气在净化设备中的停留时间，反应生成NaCl及Na2SO4。净化设备有吸收塔（填料塔、筛板塔）和文丘里洗涤器等。

半干法工艺是将Ca（OH）2溶液与压缩空气通过喷嘴混合向上或向下喷入反应器内与同向流动或逆向流动的烟气充分接触反应，也可将石灰浆溶液通过设置在反应器顶部的高速旋转的雾化喷头喷入，与进入的烟气中的污染物充分接触反应，生成CaCl2及CaSO4，并通过烟气本身高温使反应物中的水分蒸发，形成干粉状反应物。半干法具有接触反应面大，净化效率高，无需对反应产物进行二次处理的优点。停留时间是半干法净化反应器设计中非常重要的参数，上流式和下流式（指喷入药液的流动方向）半干法净化反应器的最小停留时间分别为不小于8s和18s。本规范根据运行经验并参考国外相应规定，确定停留时间分别为10s和20s。半干法反应器与袋式除尘器组合的烟气净化工艺，HCl去除率为95％以上，SO2去除率为80％以上，是当前最优化的组合方案，被许多国家优先采用。循环流化床反应技术是有条件的半干法之一，是将水和石灰粉分别喷入反应器内，与喷雾反应器具有同样处理效果。

7.2.3　中和剂采用氧化钙或氢氧化钙时，其有效物质含量不宜低于80％，且质量稳定。

7.2.4　中和剂贮罐的容量宜按4～7d的用量设计。

7.2.5　中和剂浆液输送设施的设置，应符合下列要求：

1.中和剂浆液输送泵应具备粉碎颗粒物的功能，泵体应易拆卸清洗；泵入口端应设置过滤装置且该装置不得妨碍管路系统的正常工作；

2.中和剂浆液输送泵应设置2台，其中应有1台备用；

3.管路中的阀门宜选择中和剂浆液不易沉积的直通式球阀、隔膜阀，不宜选择闸阀、截止阀；

4.管道应有坡敷设，并不得出现类似存水弯的管道段；

5.管道内中和剂浆液流速不应低于1.Om/s；

6.中和剂浆液输送管道应设置便于定期清洗的管道和设备冲洗口；

7.采用半干法、湿法去除酸性污染物的反应器，内壁积垢的厚度不应大于10mm；

8.经常拆装和易堵的管段，应采用法兰连接；易堵、易磨的设备、部件应设置旁通。

我国尚未制定商品石灰的国家质量标准。各地生产石灰的工艺普遍比较落后，石灰品质低且不稳定。石灰水化要求控制也不严，更影响了熟石灰的品质，经常使设备和管道出现严重磨损和堵塞问题。四川某电厂采用旋转喷雾反应塔，其喷嘴管的寿命曾只有45h，无法维持正常运行。因此，设计中必须采取相应技术措施。某电厂在石灰水化后再增加一道过滤器，将杂质去除一部分以减少运行故障的经验值得推广。为了保证石灰水化的质量，可由生活垃圾焚烧厂采购生石灰，自己进行水化。如直接采购氢氧化钙，更应注意确保该产品的质量。

条文中提出的石灰浆输送设施的有关条款，系根据过去运行中经常碰到的问题，经总结归纳而制定的。参考以往的烟气净化设计经验，吸收药剂的储存量为4～7d。石灰浆输送泵是石灰浆输送系统中的重要设备，其工作环境比较恶劣，叶轮磨损严重，且容易在泵内发生沉淀，需经常拆开清洗和修理。因此，对泵的选型应提出耐磨性好，泵壳开拆方便的要求。外备用泵也是必不可少的。

7.3.1　除尘设备的选择，应根据下列因素确定：

1.烟气特性：温度、流量和飞灰粒度分布；

2.除尘器的适用范围和分级效率；

3.除尘器同其他净化设备的协同作用或反向作用的影响；

4.维持除尘器内的温度高于烟气露点温度20～30℃。

由于厨余垃圾的比例较高，使垃圾水分较多，虽经挤压、堆压排出了一部分水分，但入炉垃圾的水分还是比较高。上海某生活垃圾焚烧厂设计中，烟气中水分为21％，经半干法除HCl后水分上升到24％；深圳某垃圾焚烧厂的实测入炉垃圾水分为50％，进除尘器的烟气中水分30％（该厂设有干法除HCl装置，但未使用）。如此高的含水率，其烟气的露点温度是很高的。烟气中有氯化钙、亚硫酸钙等易吸潮的盐类，极易吸收烟气中的水分而发粘，造成设备和管道的堵塞，严重的会使整个系统瘫痪，被迫停产、清理。因此，维持系统中烟气不结露是保证正常运行的重要条件。同样，除尘器收集下来的飞灰，在输送、储存的过程中也会发生类似的问题，需同等对待。

7.3.2　烟气净化系统的末端设备应优先选用袋式除尘器。并应设置除尘器旁路。

7.3.3　静电除尘器不宜在200～400℃工作条件下应用。

7.3.4　烟气净化的末端设备，不应采用旋风除尘器。

垃圾焚烧烟气中的颗粒物控制，可分为静电分离、过滤、离心沉降及湿法洗涤等几种形式。常用的净化设备有静电除尘器和袋式除尘器等。据上海某生活垃圾焚烧厂的介绍，每焚烧1t垃圾，湿法脱HCl塔排出的200L废水中氯离子含量为6～8kg，其处理费用颇高。另外，有的厂家采取7.1.2条说明中第6种组合，利用烟气的热量将废水干化处理，但系统也显得十分复杂。这些都是在设计中应引起注意的。国内有些厂采用花岗岩水膜除尘器进行除尘脱氯，排放的废水只是象征性的投入一些石灰，水中的有害物质及重金属等无法去除，造成了二次污染。由于飞灰粒径很小（d＜10μm的颗粒物含量较高），必须采用高效除尘器才能有效控制颗粒物的排放。袋式除尘器可捕集＞0.1μm粒子。烟气中汞等重金属的气溶胶和二恶英类极易吸附在亚微米粒子上，这样，在捕集亚微米粒子的同时，可将重金属气溶胶和二恶英类也一同除去。另外，袋式除尘器中，滤袋迎风面上有一层初滤层，内含有尚未参加反应的氢氧化钙和尚未饱和的活性炭粉，通过初滤时，烟气中残余的HCl、HF、SOx、重金属和二恶英类再次得到净化。因此，袋式除尘器在净化生活垃圾焚烧烟气方面有其独特的优越性。但是袋式除尘器对烟气的温度、水分、腐蚀性较为敏感。不同的滤料有不同的使用范围，应慎重选用，以保证袋式除尘器能正常工作。国外一些公司对半干法分别与袋式除尘器和静电除尘器组合的烟气净化工艺进行了对比，试验表明：当进入除尘器的烟气温度为140～160℃时，采用袋式除尘器工艺，对二恶英类的去除率达到99％以上，Hg的排放浓度检测不出，均明显高于采用静电除尘器的工艺。另一方面，从运行情况看，与静电除尘器相比袋式除尘器阻力较大，滤袋易破损，需要定期更换，运行费较高。

除尘器旁路有外置式与内置式之分，外置式除尘器旁路是指在除尘器外部设计与除尘器并列的烟道。内置式除尘器旁路是指除尘器制造厂家在除尘器内部设计了短路烟道。

本规范7.3.3条关于静电除尘器的规定，主要是防止烟气中二恶英类的再合成。1977年奥地利首先报道从生活垃圾焚烧炉的静电除尘器中检测到了二恶英类，之后洛弗勒等调查发现，静电除尘器出口烟气（＜300℃）的二恶英类浓度比焚烧炉出口（800℃）增加了100倍，因此避免静电除尘器在200～400℃温度范围内工作是降低二恶英类浓度的重要措施。规范7.3.3条的规定，是因旋风除尘器作为末端除尘设备无法达到国家现行标准《生活垃圾焚烧污染物控制标准》中的有关要求，不能作为末端设备使用。

7.4.1　垃圾焚烧过程应采取下列控制二恶英的措施：

1.垃圾应完全焚烧，并严格控制燃烧室内焚烧烟气的温度、停留时间与流动工况；

2.减少烟气在200～400℃温度区的滞留时间；

3.在中和反应器和袋式除尘器之间可喷入活性炭或多孔性吸附剂。

7.4.2　活性炭或多孔性吸附剂及相关设备，应选用兼顾去除重金属功能的设备。

在250～400℃时，残碳和有机氯或无机氯在飞灰表面进行催化，通过有机前提物质（如多氯联苯）合成二恶英。前提物质可能是气相中通过不完全燃烧和飞灰表面异相催化反应产生，尤以飞灰表面催化是二恶英类生成的主要机理。沃格和斯蒂尔兹研究了在焚烧炉和烟囱之间二恶英在飞灰上形成过程，发现在200℃二恶英类浓度没有变化，300℃时二恶英浓度增加10倍，在600℃的条件下二恶英降低到了可检测的水平之下。他们的研究没有揭示二恶英类形成、分解及催化的全部机理。但是明确说明300℃是二恶英形成的危险温度。从工业上考虑，一般这个温度定为200～350℃，有的文章定为200～400℃，对于烟气净化来说，200℃下限是重要的，350℃和400℃的实际意义不大。

烟气中二恶英类以固态存在，吸附在微小颗粒物上。汞是低熔点金属，在烟气中大部分是气态，小部分是固态，也容易吸附在微小颗粒物上。用高效除尘器有效捕集亚微米飞灰，能同时去除烟气中的二恶英和汞金属。另外，二恶英类和汞等重金属气溶胶能被多孔物质吸附，常用吸附剂可采用活性炭和氢氧化钙。因此烟气中的二恶英类和汞金属去除可用同一装置，采用共用技术，只是吸附剂的消耗量要考虑同时吸附的因素。

7.5.1　应优先考虑通过垃圾焚烧过程的燃烧控制，抑制氮氧化物有害气体成分的产生。

7.5.2　垃圾焚烧烟气中氮氧化物的净化方法，宜采用选择性非催化法。

对NOX的燃烧控制方法有两种，一种为燃烧抑制，即通过干燥段减少一次空气的量，促使CO和NH3更多地生成，与在主燃烧段生成的NOX充分混合来脱除烟气中的NOX。另一种为采用炉内冷却来抑制NOX的生成，低氧燃烧时由于炉内温度上升而使NOX的生成加速，为了抑制NOX的生成，可采取冷却炉温，即通过烟气再循环、喷水、降低一次燃烧空气温度等手段来减少NOX的生成。

垃圾焚烧烟气中的NOX以NO为主，采用添加各种化学药剂来去除NOX的方法有湿式法和干式法两种。其中，干式法又可分为无催化剂法和有催化剂法两种，即选择性非催化还原法（SNCR）、选择性催化还原法（SCR）。湿式法有氧化吸收法、吸收还原法等。

选择性非催化还原法（SNCR）是在烟气温度800～1000℃，NH3在O2共存的条件下，与NOX进行选择性的反应，以脱除烟气中的NOX，喷入的药剂有氨水和尿素。该化学反应式如下：

4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

2（NH2）2CO+4NO+O2→N2+4H2O+2CO2

采用的药剂中，尿素比氨水价格高，而且用尿素操作时危险性大。由于焚烧各种药剂的脱氮率最多不超过60％，因而未反应的NH3与HCl反应会产生白烟。

选择性催化还原法（SCR）是在烟气温度400℃以下时，烟气通过催化剂层，与喷入的NH3进行选择性的化学反应（同时需要O2），从而去除烟气中的NOX。催化剂通常采用V2O5（活性物）—TiO2（载体），催化剂采用专为含尘烟气脱氮用的形状。在催化剂表面NH3与NOX进行等摩尔数反应，在温度与催化剂量足够的情况下，基本上不残留未反应的NH3，NOX的去除率较高。该反应在700℃以上时无催化剂也可以进行化学反应，采用催化剂后400℃以下也能反应。主反应为：

4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

该方法存在问题有：①催化剂长时间运行的情况不明，且催化剂价格太高。②为了维持良好的活性，V2O5-TiO2催化剂的温度必须在250℃以上，但是为了防止二恶英类的产生，要求烟气温度不断下调，但低温下氯化铵生成会对催化剂产生毒素。

湿法是基于烟气中的NOX，基本上为NO，用NaOH溶液洗烟处理，不能去除NOX，但是，如果将NO氧化成NO2，可以被碱溶液吸收，同时HCl和SOX、Hg也有很大的去除效果。氧化吸收法是在吸收剂溶液中加入如NaC1O2强氧化剂，将NO转换成NO2，再通过加入钠碱性溶液吸收，达到去除NOX的目的。吸收还原法是在加入Fe2+离子，使NO成为EDTA化合物，再与亚硫酸根或硫酸氢根反应，达到去除NOX的目的。

其他去除NOX的方法还有：①向烟气中注入臭氧；②电离辐射或使NO在气相条件下氧化；③强放电使NO酸化。

7.6.1　烟气净化系统应采取单元制布置方式。

典型半干法工艺流程如图4-6：

表4-26是一烟气生成量的实例，仅供参考。

7.6.2　引风机计算风量应包括下列内容：

1.在垃圾焚烧运行中，过剩空气条件下的湿烟气量；

2.控制烟温用的补充空气量；

3.炉内喷水降温时蒸发汽量（垃圾焚烧锅炉可不计此项）；

4.烟气净化系统投入药剂或增湿引起的烟气量的附加量；

5.引风机前漏入系统的空气量。

7.6.3　引风机风量宜按最大计算风量加15％～30％的余量确定，风压裕量宜为10％～20％。

7.6.4　引风机应采用变频调速装置。

引风机裕量确定应考虑：①燃烧控制与炉温控制结果，即一、二次风量变化导致烟气量变化；②垃圾燃烧波动造成的炉内温度变化，这种变化对喷水冷却的焚烧炉的烟气量影响较大，对采用垃圾焚烧锅炉的烟气排放量可认为没有影响；③单台焚烧炉的规模，规模越大，相对空气漏入量越小，反之亦然。采用垃圾余热锅炉冷却烟气工况的漏入空气量小于喷水冷却烟气的漏入空气量。引风机采用变频调速装置是保证垃圾完全燃烧，并节省能源的重要措施。

7.6.5　烟囱设置应符合国家现行有关生活垃圾焚烧污染控制的规定。

7.6.6　烟气管道应符合下列要求：

1.管道内的烟气流速不应大于15m/s。

2.应采取吸收热膨胀及防腐、保温措施，并保持管道的气密性。

3.连接焚烧装置与烟气净化装置的烟气管道的低点，应有清除积灰的措施。

烟囱高度设置需要符合国家现行标准《生活垃圾焚烧污染物控制标准》中第7.2条的规定，“应按环境影响评价要求，但不低于表2规定的高度”，即：

垃圾焚烧锅炉与除酸反应器之间的烟气管道中，飞灰含量高，后续管道中飞灰含量逐步减少，但也会积存。一般可采取在管道低点设置排灰口，也可采取压缩空气吹扫的方法。因锅炉排烟温度较高，一般对表面温度大于50℃管道要采取保温措施。除尘器与引风机之间的管道中，飞灰显著减少，但负压较高，最好采取补强措施，防止震动发生。烟气污染物成分复杂，具有腐蚀性，若烟气管道内温度过低，烟气达到饱和露点以下，会引起低温腐蚀，可采取内衬防腐及保温等措施。

7.6.7　烟气净化系统采用干法或半干法方式时，飞灰处理系统应采取机械除灰或气力除灰方式；采用湿法烟气净化方式时，应采取有效的脱水措施。

7.6.8　气力除灰系统应采取防止空气进入与防止灰分结块的措施。

干式飞灰输送方式主要有机械输送与气力输送等方式，一般不宜用湿法除灰方式。不同输送方式受环境条件、技术条件、经济条件制约，需经过综合比较确定。当采用气力除灰系统时，应注意采取防止飞灰结块的措施。

7.6.9　收集飞灰用的储灰罐容量，宜按7～15d飞灰额定产生量确定。储灰罐应设有料位指示、除尘、防止灰分板结的设施。并宜在排灰口附近设置增湿设施。

7.6.10　飞灰储存装置宜采取保温、加热措施。

7.6.11　飞灰处理系统宜采用中央控制室控制方式，并可实现就地控制。

飞灰极易向环境扩散，造成环境污染，因此需要采取密闭的收集、储存系统。飞灰储存装置的大小需要根据飞灰产量、运输条件等因素确定，一般可按出灰周期加倍确定，如若3d出一次灰，则储存装置的容量需要不少于6d的储存容积。储存斗下部是以不小于60°收缩至排灰口，出灰装置可采用液压或机械方式。为避免飞灰储存装置发生搭桥、结块等事故，需要采取保温、加热措施。

7.6.12　飞灰应进行浸出毒性鉴别，并应按危险废物处理。

7.6.13　飞灰收集应采用避免飞灰散落的密封容器。

目前，对危险废物较为经济的处理方法主要是采取固化技术。固化技术根据采用不同固化剂分为水泥固化、沥青固化、塑料固化、玻璃固化及石灰固化等。

水泥固化具有固化工艺简单、原料易于获取、固化体强度高等优点；主要缺点是体积增加较多，增容比达到1.5～2.0。需最终可为安全填埋的固化体，抗压强度宜控制在0.98～4.90MPa；作建筑基材用的固化体，抗压强度控制在9.8MPa以上。

沥青固化的优点在于固化体空隙小，致密度高，难于被水渗透，同水泥固化相比有害物质的浸出率小2～3个数量级，为10-4～10-6g/cm2·d，且不论废物的性质和种类如何，均可得到性能稳定的固化体。

塑料固化的优点在于可在常温下操作，增容比和固化体的密度较小。缺点在于固化体耐老化性能差，混合过程中释放有害烟雾污染环境。

玻璃固化效果最好，固化体结构致密，在水及酸、碱性溶液中沥滤率很低，减容系数大；缺点是工艺复杂，处理费用高，高温操作中会产生有害气体等。

石灰固化的优点在于固化剂价廉易得，操作简单，处理费用低，固化体无须脱水干燥；缺点是增容比大，稳定性差。

关于二恶英的研究以及在垃圾焚烧中的控制对策

近年，在发生比利时等国二恶英类（准确讲应为二恶英及呋喃，简称二恶英类）污染畜禽乳制品事件以来，二恶英类问题已引起我国高度重视。

1.二恶英类（dioxins）的机理和理化性质。

（1）二恶英类是一类毒性很强的三环芳香族有机化合物，现已被世界卫生组织列为一级致癌物质。二恶英类由2个或1个氧原子联接2个被氯取代的苯环，分别称为多氯二苯并二恶英（PCDD）和多氯二苯并呋喃（PCDF）。每个苯环上可取代1～4个氯原子，故共有75个PCDD和135个PCDF异构体。二恶英异构体的毒性因所含氯原子数及取代位置不同而有所差异，一般用其毒性当量（TEQ）表示，称为毒性当量因子（TEF）。毒性最强的是2，3，7，8-四氯二苯并二恶英（2，3，7，8-TCDD），其当量因子TEF为1。表4-27列出一部分二恶英类毒性当量因子。另外，多氯联苯是与二恶英具有同样性质的共性型化合物，已被世界卫生组织列为与二恶英类相同的最毒物质。在一些文献中使用专有名词“二恶英类等”，就是多氯联苯与二恶英及呋喃的统称。它们都有多种异构体，但有29种异构体为含有巨毒物质，其中，有7种二恶英，10种呋喃与12种多氯联苯。

二恶英与呋喃分子结构如图4-7所示：

（2）二恶英类毒性表现。二恶英是目前已知化合物中毒性最强的一类物质。从职业暴露和工业事故的受害者身上得到的毒性效应显示，PCDD和PCDF暴露可引起皮肤痤疮、头痛、失眠、忧郁、失聪等症状，并可具有长期效应，如染色体损伤、心力衰竭、癌症等。大量动物试验表明，大剂量、低浓度二恶英可对动物表现出致死效应，如60μg-TEQ/kg2，3，7，8-TCDD可致小白鼠死亡。另外，在越战期间因美国大量施放含有二恶英类的枯草剂，数年后以至十数年后发现人体不良反应症状以及新生的畸形儿。颇有影响的意大利塞贝索工厂1976年发生的爆炸事故，因泄放出大量二恶英类物质，导致居民出现“氯痤疮”皮肤病和猫、鼠、牛等动物死亡。通过这些引证的事实，启发我们不但要关注二恶英类物质本身的毒性作用，也应关注其量变导致质变的关系及其产生的后果。

（3）二恶英类主要物理性质。二恶英类为无色针状固体，其主要物理性质为：①熔点较高，低于或接近铅、锌等熔点，属于难熔物质；②难溶于水，从表4-27可知溶解度仅在亿分之一数量级；③稳定性好，在土壤中半衰期12年，气体中的二恶英类在空气中光化学分解半衰期8.3d；④二恶英溶于脂肪。由于其性能稳定及畜禽类存活期短，一旦它们受到超剂量污染就会危及到人类的食物链（人们摄取的二恶英类的90％是来自食物链）。另据一项调查研究表明，鲱鱼中的二恶英类含量很高，又是日本人最喜爱的食物之一，以此推断，日本人体内的二恶英类含量最高，但是，日本人却又是世界上最长寿的。由此可知，二恶英类对人类的影响是有限的。部分二恶英类的理化性质举例见表4-28。

2.关于二恶英类的存在特征。

（1）二恶英类是在人类生存环境中普遍存在的一种强毒性物质。如日本发表的一项关于二恶英类调查表明，加拿大每年发生森林火灾产生58.968kg二恶英类。另有资料报导，99％的人暴露在二恶英类途径是从食物链开始，如1985年瑞典在鲑鱼及鲱鱼发现有二恶英类。在热电站附近的阴沟中也发现有二恶英类，此外，香烟燃烧，污泥中（包括众多湖泊底污泥中）也会有二恶英类，更多的报道是在人类生产活动中的辅助产物会有二恶英类，其以废水、废气等形式排放。如使用含铅汽油、农药生产、纸浆氯气漂白、含氯酚类（如木材防腐剂六氯酚、五氯酚等）化工生产、金属冶炼、在不完全燃烧条件下的垃圾焚烧等等。

（2）二恶英类是一种超痕量物质，对人体的危害一般地讲是很有限的，这也和服用超剂量的药物就成为毒药的一般规律一样，只有其浓度达到一定数量级时，才会发挥出其毒性作用。下面是来自日本关于环境中二恶英类的浓度的部分调查报道。

1）工业区附近的居民区大气中二恶英类的浓度0.02～2pg-TEQ/m3；大城市居民区大气中二恶英类的浓度0～2.6pg-TEQ/m3；中小城市居民区大气中二恶英类的浓度0～1.9pg-TEQ/m3；大气中本底二恶英类的浓度0.03pg-TEQ/m3。

2）通过呼吸每天进入人体的二恶英类为0.3～0.945pg-TEQ。

3）人们每天通过部分食物摄取二恶英类的量见表4-29。

4）另据报导，垃圾焚烧生成二恶英类的浓度（指烟气净化前的浓度）为1～0.01ng-TEQ/Nm3（即一亿到一百亿分之一工程当量克）。

（3）有资料推断该物质“已经存在了数千万年”，这种说法尚有待考证，但从其结构机理看，理应追溯久远。由于其存在的单位数量十分微小，并且在正常浓度范围内对人类的危害也是有限的，因此在科学技术发展水平还不很发达的时期，人们还不能对它有更深入的认识。环境中二恶英类的浓度与人类生产活动密切相关。据国外报道，在工业化国家，环境中二恶英类的浓度在20世纪70年代达到高峰值，其后随着人们对其认识的加深并采取有效控制措施而下降。对于近年在比利时发生的二恶英类污染事件，是由于使用含有大量二恶英类的饲料所导致畜禽制品中二恶英类含量超过世界卫生组织规定的指标约1500倍，即达到约10ng/kg数量级。其性质与美国曾在越南大量使用含二恶英类的枯草剂一样，都是属于突发性的人为事件。

3.关于二恶英类的控制标准。

（1）世界卫生组织已制定了食品中二恶英类含量标准，如奶制品控制指标为5pg/kg。另外，一些国家也相继制定了每人日允许摄入量的标准，如：

1）美国国家科学院专家委员会制定允许摄入量0.1pg-TEQ/kg·d（以后又经多次修改）。

2）欧洲国家制定允许摄入量为1.0-10pg-TEQ/kg·d。

3）日本后生省专家委员会1984年制定允许摄入量为100pg-TEQ/kg·d，1994年对允许摄入量修改为10pg-TEQ/kg·d。

（2）关于垃圾焚烧的二恶英类排放标准。1990年，日本提出推进防止二恶英类对策研究并制定烟气排放标准为0.5ng-TEQ/Nm3。1997年1月发布新烟囱排放控制标准0.1ng-TEQ/Nm3。与德国、瑞典一样成为世界上控制二恶英类排放最严格的国家之一。而法国、瑞士、西班牙等国家以及我国台湾省尚未规定二恶英类排放标准。我国垃圾焚烧烟气标准为1.Ong-TEQ/Nm3。表4-30是德国、瑞典、日本等国的二恶英类排放标准。

4.控制生活垃圾焚烧过程中产生二恶英类的技术措施。

（1）采用抑制二恶英类的形成的燃烧技术。实现完全燃烧是抑制和消除二恶英类形成的关键。焚烧系统通过先进的炉排与炉型结构设计，一、二次风系统配置等以实现：①垃圾和烟气在焚烧炉内足够的停留时间；②达到足够高的炉内温度；③实现炉内烟气紊流燃烧，即垃圾燃烧的3T原则。控制参数、项目主要包括：炉膛温度达到850℃，O2＞6％时，烟气停留时间不低于2s；炉内保持负压燃烧；控制炉内速度场和温度场分布；实现炉内烟气充分混合燃烧；垃圾在炉排上有足够的停留时间等等。由于炉膛出口温度达到950～1050℃，可保证已经形成的二恶英类彻底分解。图4-8为二恶英分解温度和时间关系曲线。

（2）焚烧生产线采用连续运行方式。实践证明24h连续运行的焚烧炉排放的二恶英类比8～16h间断运行的焚烧炉要少得多。

采用袋式除尘器去除排烟中的二恶英类。日本一项实验结果表明：蒸发量34t/h，燃烧负荷120％，烟气温度160℃，CO 47ppm时，可使烟气中二恶英类浓度从7.7ng-TEQ/Nm3降低到0.069ng-TEQ/Nm3。采用喷射中和酸性气体成分的Ca（OH）2，积极提供吸附剂，则即使排烟温度不降到那样低，也可有效去除二恶英类。

（3）采取先进的自动控制技术。为保证垃圾焚烧和烟气净化系统处于最佳运行工况，需要采用先进的计算机控制系统。

5.国外关于二恶英类的一些研究动态。

（1）喷入活性炭粉末作为吸附剂捕捉Hg。同时当烟气温度达到220℃时，活性炭添加量为飞灰量5％，且与袋式过滤器共用，二恶英类去除效果最好。此成果应用于台湾新店和树林的设备，当活性炭添加量为飞灰量6％，二恶英类去除率达到95％。应说明的是，活性炭有高温着火特点，故不适合处理250℃左右烟气；另外，排烟温度在200℃以下时，要对活性炭加以改进处理。二恶英类去除效果与使用的活性炭比表面积、粒度、细孔容积等的关系尚需要继续研究。将活性炭填充在最终反应器的吸附塔内，可使排烟侧二恶英类浓度有效控制在0.05ng-TEQ/Nm3。由于活性炭本身没有吸附选择性，尚不能决定二恶英类填充量最佳值和寿命。

（2）使用二恶英类、NOX同时分解的触媒。试验用触媒为三种V5O5/TiO2系列的蜂窝触媒，效果明显。