二噁英的生成機現(xiàn)及控制技術
在污泥焚燒過程中,二噁英的生成機理相當復雜,至今為止國內外的研究成果還不足以完全說明問題,已知的生成途徑可能有以下幾方面:
1)污泥中本身含有微量的二噁英,由于二噁英具有熱穩(wěn)定性,盡管大部分在高溫燃燒時得以分解,但仍會有一部分在燃燒以后釋放出來;
2)在燃燒過程中由含氯前體物生成二噁英。前體物包括聚氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等,在燃燒中前體物分子通過重排、自由基縮合、脫氯或其他分子反應等過程會生成二噁英,這部分二噁英在高溫燃燒條件下大部分也會被分解;
3)當因燃燒不充分時煙氣中產生過多的未燃燼物質,并遇適量的觸媒物質(主要為重金屬,特別是銅等)及300~500℃的溫度環(huán)境,在高溫燃燒時已經(jīng)被分解的二噁英將會重新生成。
針對二噁英的生成機理,可供選擇的二噁英處理工藝主要包括:
1)高溫焚燒分解。
二噁英在705℃以下時是相當穩(wěn)定的,高于此溫度即開始分解。采用850℃以上焚燒溫度并停留2s以上,能夠使污泥中原有的絕大部分二噁英分解;另外,在污泥中適量摻入煤,一方面可以補充污泥焚燒所產生熱量的不足,另一方面利用煤中的硫來抵制二噁英生成。
2)飛灰收集。
高溫分解后煙氣中殘余的二噁英是以蒸汽狀態(tài)(氣相)和吸附在飛灰顆粒上(固相)二種狀態(tài)存在。由于飛灰的比表面積很大,對二噁英有很強的吸附作用,導致飛灰中二噁英濃度很高,通常占焚燒過程二噁英總排放量的70%左右。
3)驟降抑制再合成。
對燃燒產生的高溫煙氣進行驟降處理,在2s時間內降低至250℃以下,避開300~500℃的溫度環(huán)境,可有效防止二噁英的合成。
4)活性炭吸附。
活性炭可有效地吸附二噁英。