生活垃圾焚烧有害物质及其处理
摘 要 本文阐述了垃圾焚烧产生的有害物质，并对垃圾焚烧产生有害物质的处理方式进行了详细分析，并重点对焚烧过程中产生的重金属与二恶英的处理方式进行了综述。 关键词 垃圾焚烧 有害物质 处理方式 中图分类号：x701.3 文献标识码：a 0 前言
随着经济和社会的发展，人民生活水平不断提高，生活垃圾产生的数量不断增加，因此亟需采用一定措施减少生活垃圾。处理生活垃圾目前的主要方法有填埋、堆肥、焚烧，而目前世界上处理垃圾最常用一种处理工艺是——焚烧。这是由于对生活垃圾焚烧可以实现无害化、减量化、资源化。据有关统计数据表明，采用焚烧工艺处理生活垃圾能够减容90%，减量75%，而实现资源化主要是由于垃圾焚烧余热可以用于供热等。而在此同时，垃圾焚烧也存在其一定的缺陷——垃圾焚烧后会产生很多有害物质，如何处理经此产生的有害物质成了迫切需要解决的问题。 1 垃圾焚烧产生的有害物质
随着垃圾焚烧处理技术的推广以及我国环保标准的提高，人们对焚烧处理过程产生的污染物越来越关注。夹杂在垃圾焚烧过程中产生的烟气以及灰渣中的有害物质，对环境造成了日益严重的污染，亟需及时有效的对其进行控制，焚烧过程中产生的有害物质主要包括以下几类：
1.1 飞灰
飞灰属于危险废弃物，其主要是垃圾焚烧过程中产生的固体颗粒，若不在排烟过程中进行过滤去除，其将随烟气排入大气。飞灰中所含有的重金属元素可能致癌、致突变、致畸化合。 1.2 重金属
重金属类污染物主要来源于生活垃圾中含有的废旧电池、精美包装外壳等，含重金属生活垃圾在焚烧过程中重金属将蒸发。部分重金属在高温状态下转变为气态，以气态形式存在于烟气中；部分重金属与焚烧烟气中的颗粒物结合，以固体粉尘的形式存在于烟气中；还有一部分重金属分子进入烟气后被氧化，并凝聚成很细小的颗粒物。 1.3 二恶英
二恶英是高危致癌物质，其属于垃圾焚烧过程中产生的最危险的有毒物质，其毒性超过氰化物的1000倍。二恶英能溶于脂类物质，因此极易在生物体的脂肪内富集。其可以在人体内积累7年以上，对人体的多种器官和中枢、免疫和生殖系统等造成伤害。 酸性气体： so2通常是生活垃圾中含硫化合物焚烧过程所形成，另采用高含硫煤作为辅助燃料时，so2亦会产生。二氧化硫在空气和日光相互作用下形成三氧化硫，经过雨水冲淋形成酸雨。氯化氢的形成主要是由于垃圾中所含的氯化物，如聚氯乙烯塑料（pvc），厨余中的氯化钠等，在燃烧过程中发生了化学反应，形成了hcl。 2 对污染物的处理
2.1飞灰的处理
垃圾焚烧产生的飞灰并不是化学惰性物质，其中含有大量的cd、pb、zn、cr等多种有害重金属物质和盐类，而这些重金属能被水浸出，且浓度均高于固体废物浸出毒性鉴别标准，因此垃圾焚烧飞灰被定性为危险废弃物，需要稳定化后进行处理，若处理不当，重金属经浸出后将会污染地下水、土壤及空气。
现飞灰的处理方式主要分为三类：①固化与稳定化法，②重金属提取方法，③生物淋滤法。
固化与稳定化法主要由分为水泥固化法、沥青固化法、熔融固化法等。
水泥固化法：是将水泥、水和飞灰按一定比例进行混合，使混合物发生一定的化学反应，形成一种或几种稳定的化合物，最终形成混凝土块。此方法很简便，但是在测试飞灰中的重金属浸出浓度时发现，经固化后的砌块中，fe、cu、zn等离子容易浸出而导致污染物超标。对于此问题，唐安俊等人研究发现，当比例增加时，固化效果明显提高，当飞灰与水泥比例大为2：1时，固化效果达到最优，同时在碱性环境中，重金属及其化合物浸出量明显变小，固化强度随固化时间延长而提高。研究发现固化时间为6天时，固化效果最好。
沥青固化法：鉴于沥青良好的粘结性与化学稳定性，采用沥青固化飞灰是一种合适的方式。严丽华等人通过实验研究发现，采取tclp浸出法，沥青固化的部分重金属pb、cu、zn浸出量远小于飞
灰，而部分重金属，如cr、cd、ni等甚至没有检出。通常随着沥青加入量的增加，cd、ni、cu、zn的浸出量减少，飞灰的固化效果明显提高，然而pb与cr的浸出量则是先增后减，因此采用沥青固化飞灰可能存在一定的局限性。此外，通过实验研究发现，采用沥青固化飞灰时，加入一定量的硫与苛性钠能减少重金属的浸出量。 熔融固化技术：熔融固化技术是在工业炉内，利用燃料或电将飞灰加热到1400℃左右，使飞灰熔融，再经过一个冷却过程变成熔渣。飞灰熔融处理主要使飞灰中二恶英等有机物在高温下热解熔融，无机物形成熔渣，低沸点重金属以及盐类将蒸发成气态，在排气除尘过程中进行收集，而部分有价金属，如fe、ni、cu等还原成金属熔液，其它重金属则在熔渣中固化。飞灰中的sio2在熔融时会产生—si—o—的网状构造，将残留于熔渣晶格中的重金属完全包封，使重金属在形成的熔渣中不易溶出。
重金属提取方法：该方法主要是根据采用的化学药剂或处理物的化学组成，划分为酸提取氢氧化物处理法、酸提取硫化物处理法、酸提取重金属固定剂处理法。在应用中，主要是利用酸提取硫化物。该方法需要首先将飞灰浆化，加如一定量的盐酸等无机酸将重金属提取后，再加硫氢化钠等硫化物，生成难溶的金属硫化物，以使重金属稳定化。酸提取法可以将飞灰中的部分金属提出，从而使飞灰进入普通填埋场或者作为建筑资源进行回收利用。
生物淋滤法：该方法是采用某些生物杆菌将飞灰中的重金属溶解提取，再对处理后的产物回收利用。与化学浸提法相比，该方法反
应温和、耗酸少、运行成本低。其主要原理是利用氧化亚铁硫杆菌与氧化硫硫杆菌等能自养型的嗜酸性硫杆菌，将难溶性的重金属从固相溶出，使其进入液相成为可溶性的离子，最后采用适宜提取方法对重金属进行提取。该方法关键技术是高效微生物菌株的分离、筛选与驯化。
2.2 对二恶英的生成与处理
二恶英由碳、氢、氧、氯元素组成，垃圾中形成二恶英的主要元素是氯，一旦有效降低了氯的含量就能有效减少二恶英的生成。垃圾焚烧中二二恶英主要来源有三种途径：①来源于原生垃圾，②燃烧过程中产生，③在尾部排烟过程中再生。生活垃圾中的含氯有机化合物如氯乙烯、氯化苯、五氯苯酚等物质，在适宜温度并在氯化铁、氯化铜等的催化作用下与so2、hcl反应，通过分子重排、自由基综合、脱氯等复杂反应过程形成二恶英类。在炉膛中合成的二恶英通常由于高温的作用能够被大部分分解（当烟气出炉温度>800℃、且烟气在炉内停留2s时，二恶英分解率达到99.9%）。 根据二恶英类物质的元素组成、理化性质及其生成机理，能够对二恶英的产生于扩散进行全面控制。最理想的方法是将原生垃圾中所含氯元素全部剔除，但该方法不可行，因此常采用在垃圾焚烧过程中添加生石灰（cao）作为脱氯剂将氯元素转移，以减少炉内和尾部的二恶英。
燃烧前垃圾预处理多采用人工与机械相结合的方式实现对原生垃圾的分选。垃圾分选主要是分选出垃圾中可回收再利用的组分，
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