3. 生活垃圾焚燒到底是技術(shù)不行還是垃圾不行

二噁英是在有氯元素存在下，碳氫化合物燃燒時所產(chǎn)生的。在生活垃圾中的少量金屬元素會對二噁英的生成產(chǎn)生催化作用，加速其產(chǎn)生。一般情況下，當垃圾焚燒達到200度以上時開始產(chǎn)生二噁英，在焚燒達到300-450度時二噁英的生成達到峰值。超過705度后二噁英在焚燒爐內(nèi)開始逐漸分解，在800度左右時焚燒爐內(nèi)的二噁英基本上全部分解。但煙氣從800度以上的焚燒爐內(nèi)排放到只有20度左右的環(huán)境的過程中煙氣必然會降溫。當煙氣溫度降至700度以下200度以上時，二噁英會重新在煙氣中生成?？梢钥闯龆f英的生成主要存在于兩個階段，垃圾的焚燒和在煙道中的二次生成。

從另一方面來看，限制我國垃圾焚燒技術(shù)的推行和發(fā)展的主要因素還需從源頭說起。由于我國數(shù)千年來的生活習慣與西方有天壤之別，甚至我國內(nèi)部不同地區(qū)的不同城市生活方式都有不同。這導致了我國的城市生活垃圾的成分上與其他國家、地區(qū)會存在決定性的差異。比如下圖總結(jié)了北京、上海及紐約市的城市垃圾中所含有幾類廢物的含量。

通過這張圖不難看出，不要說中國和美國的整體差異，就連北京和上海的城市垃圾成分之間都存在著巨大的差異。這種差異會直接影響到垃圾焚燒爐的效率甚至二噁英的排放。以廚余垃圾為例，廚余垃圾中水分較多，可占到總重量的50%以上。而這些水分在進入焚燒爐后隨著溫度的升高會蒸發(fā)為水蒸氣。這對焚燒爐的整體設(shè)計會有很大影響。第一，多余的氣體產(chǎn)生會使得爐內(nèi)煙氣流動速度加快，減少了含二噁英的煙氣在800度以上的滯留時間，會造成二噁英分解不完全，從而使得有多余的二噁英留存在煙氣中離開焚燒爐。第二，水蒸氣的溫度遠低于設(shè)計爐溫850度。導致爐內(nèi)整體溫度下降，有時只能達到500-600度。而在這個溫度范圍二噁英的產(chǎn)生最為活躍。最終使得生成的二噁英數(shù)量增加。受這兩種因素綜合影響，投入的垃圾中含有廚余垃圾較多的焚燒爐爐內(nèi)溫度低于國際認可的850度安全作業(yè)溫度，產(chǎn)生的二噁英超出限制要求。同時由于廚余垃圾中的水分占比過多，垃圾整體的燃燒熱值降低，導致爐內(nèi)無法正常焚燒需要添加其他成分助燃，通常使用燃煤、重油等化石燃料。添加化石燃料雖然可以解決燃燒問題，卻大大降低了垃圾焚燒爐本來的經(jīng)濟效益及環(huán)保效益，使得原本靠發(fā)電不但可以自給自足還可以將額外產(chǎn)生的電能接入電網(wǎng)銷售的焚燒爐重新開始依賴化石能源。另外生活垃圾中的少量金屬成分也會影響二噁英的產(chǎn)生。許多金屬元素是二噁英生成反應(yīng)中的催化劑，有催化劑的存在，反應(yīng)速度會以指數(shù)形式增加。而且催化劑在反應(yīng)中不發(fā)生變化，不會因消耗而減少，從而使得其可以在爐內(nèi)持續(xù)催化爐內(nèi)的反應(yīng)使得二噁英增加。

實際上只要采取適當?shù)募夹g(shù)和管理措施，就能有效控制煙氣和灰渣中的二噁英含量，穩(wěn)定達標排放。國際上有通用的3T1E減小垃圾焚燒廠煙氣中二噁英濃度的主要方法是采取有效措施控制二噁英的生成，主要包括：選用合適的爐膛與爐排結(jié)構(gòu)，使垃圾得以充分燃燒，控制煙氣中CO濃度低于60mg/m3;控制爐膛、二次燃燒室、進入余熱鍋爐前溫度不低于850度，停留時間不少于2s，余熱鍋爐出口氧濃度控制在6%-10%之間;縮短煙氣在處理和排放過程中處于200度-700度溫度域的時間，控制余熱鍋爐的排煙溫度不超過250度;選用高效袋式除塵器，去除顆粒物中的二噁英;配備可靠的全套自動控制系統(tǒng)，使焚燒和凈化工藝配合良好、快速聯(lián)動;通過分類或者預分揀，控制垃圾中氯和重金屬含量高的物質(zhì);對飛灰按標準要求嚴格進行穩(wěn)定化和無害化處理;在標準要求的基礎(chǔ)上，再加高排放煙囪的高度，盡量稀釋排放的煙氣。再配以嚴格的監(jiān)測、管理系統(tǒng)，便可將垃圾焚燒廠的二噁英排放量降至最低。

然而公眾對垃圾焚燒所帶來的二噁英排放仍存顧慮，因此更要建立、完善公眾參與的長效機制，對垃圾焚燒運營設(shè)施進行監(jiān)測、監(jiān)督。目前，煙氣中的痕量二噁英尚不能做到實時在線監(jiān)測，但可以通過其他在線監(jiān)測的指標推測二噁英的排放狀況。如從可以實時監(jiān)測的煙氣中一氧化碳含量可以推測大致燃燒效率，一氧化碳含量高說明焚燒爐內(nèi)燃燒不完全，而二噁英正是一種不充分燃燒的產(chǎn)物，因此可以在一定程度上推測此時二噁英的排放量有可能較高，當然具體是否超標還要經(jīng)過專業(yè)檢測。另外由于二噁英會附著在煙塵中的微小顆粒上從而進入環(huán)境，煙氣中的煙塵含量也能在一定程度推測二噁英是否可能發(fā)生超標。

目前，國內(nèi)一些城市也在考慮在焚燒設(shè)施設(shè)立在線長期采樣裝置，通過長期采樣裝置可以設(shè)定采樣周期及采樣量，取得一定時間內(nèi)焚燒設(shè)施煙氣中排放二噁英的平均值。與每年僅進行一兩次監(jiān)測相比，這樣更能反映企業(yè)長期排污情況，減少公眾擔心。

任何垃圾處理設(shè)施的運行都面臨著有效處理垃圾和二次污染控制的雙重任務(wù)，控制二噁英污染排放，使之不對周邊環(huán)境和人體健康產(chǎn)生不良影響，是關(guān)系到我國焚燒行業(yè)能否可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。

結(jié)語：

從生活垃圾焚燒污染控制的實踐上來看，我國生活垃圾焚燒廠特別是大型生活垃圾焚燒廠二噁英類物質(zhì)防控措施和控制技術(shù)是有效的。總體來說，生活垃圾焚燒廠控制二噁英排放不存在技術(shù)問題。而由垃圾焚燒產(chǎn)生的二噁英排放量在總二噁英污染源排放中占比不足10%，僅因垃圾焚燒會產(chǎn)生二噁英便從根本上完全否定生活垃圾焚燒這一技術(shù)路線是不科學的。鑒于二噁英類物質(zhì)產(chǎn)生的普遍性，我們不可能完全消除所有二噁英類排放源，因此也就不可能最終消滅二噁英類物質(zhì)，只能在綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟、人體健康風險等多種因素的前提下采取措施，盡量減少二噁英的環(huán)境釋放。

編輯：程彩云