【正文】 淺談城市生活垃圾焚燒中二噁英的產(chǎn)生及控制畢業(yè)論文目 錄1 引言 .............................................................52 二噁英的概述 .....................................................5 環(huán)境中二噁英的來源 ..........................................5 二噁英物化性質(zhì) ..............................................7 二噁英的毒性以及影響 ........................................8 二噁英的危害 ..............................................103 城市生活垃圾焚燒中二噁英的產(chǎn)生 ..................................11 焚燒產(chǎn)生二噁英的條件 .......................................11 垃圾焚燒過程中二噁英的生成機理 ............................124 二噁英檢驗分析的方法及控制標準 ..................................13 二噁英的監(jiān)測手段 ...........................................13 二噁英的檢測技術 ...........................................13 二噁英采取的控制標準及政策 ................................155 二噁英的抑制及有效控制方法 ......................................17 二噁英的抑制 ...............................................17 二噁英的有效控制方法 ......................................206 結論 ............................................................24符號表： ...........................................................25致 謝 .............................................................28參 考 文 獻 ........................................................29黃 河 水 院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 2 頁 共 26 頁21 引言 隨著人類的進步和發(fā)展，生活垃圾的產(chǎn)生也越來越多。目前我國城市人均生活垃圾年產(chǎn)量為 440 公斤，全國城市生活垃圾的年產(chǎn)量超過 億噸，且每年以 8%~10%的速度增長。城市歷年的垃圾堆存量高達 66 億噸，侵占 35 億多平方米的土地，全國 660 多個城市中，已有 2/3 的大中城市被垃圾包圍，有 1/4的城市不得不把解決垃圾危機的途徑延伸到鄉(xiāng)村，城市生活垃圾的二次污染，導致城鄉(xiāng)結合區(qū)域的生態(tài)環(huán)境迅速惡化。 [1]經(jīng)過不斷地探索與研究，目前人們對生活垃圾的處理較為常見的處理方法為填埋、堆肥、焚燒 3 種處理方法。 目前我國各地區(qū)生活垃圾處理還多以填埋為主，但由于我國生活垃圾存在產(chǎn)量大、種類繁多、含水率高、易降解有機物含量高等特點及土地、資金、管理等各種原因，給垃圾填埋工作造成越來越大的困難。隨著人們環(huán)保意識的增強和政策法規(guī)的強化，對有害廢棄物的處理要求越來越高。因垃圾焚燒技術與填埋處理技術相比擁有占地小、場地選擇易、處理時間短、減量化顯著、無害化較徹底以及可回收垃圾焚燒余熱等優(yōu)點，越來越受到重視。垃圾焚燒主要是利用垃圾中的可燃物質(zhì)，通過高溫焚燒的方式對垃圾進行減量化處理，但人們逐漸發(fā)現(xiàn)在垃圾的焚燒過程中，還伴隨產(chǎn)生大量的有毒物質(zhì)，其中最為危險的當屬被國際組織列為人類一級致癌物中毒性最強的二噁英。2 二噁英概述 環(huán)境中二噁英的來源 自然界的很多自發(fā)過程如自然界的森林大火，火山噴發(fā)，微生物的生化作用或光化學作用，甚至人體生成代謝過程也能排出二噁英，但人類的工業(yè)化生產(chǎn)活動是環(huán)境中二噁英的主要來源。Heindel 經(jīng)過廣泛的調(diào)查總結歸納出 23 種工業(yè)過程可能是環(huán)境中二噁英的潛在來源，歸納起來主要為 4 個方面:燃燒過程，化學制造過程，金屬冶煉過程黃 河 水 院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 3 頁 共 26 頁3以及和光化學作用和生化作用過程。 燃燒過程 幾乎可以在所有的燃燒過程中，如城市生活垃圾，廢水污泥，醫(yī)療廢物、危險廢棄物、煤、木材、石油產(chǎn)品燃燒過程以及建筑物燃燒過程的產(chǎn)物煙氣、飛灰、底渣和廢水中都能發(fā)現(xiàn)二噁英(PCDD/Fs)的存在。 許多研究都表明燃燒過程是環(huán)境中二噁英的主要生成源。燃燒過程中生成的二噁英已占二噁英總量的 95%，主要來源于城市生活垃圾焚燒和醫(yī)療廢物的焚燒過程。在日本燃燒過程產(chǎn)生了所有二噁英生成量的 90%，城市垃圾焚燒產(chǎn)生的二噁英占工業(yè)燃燒排放的 70%，剩余 30%來自煤、醫(yī)院、冶金工業(yè)的排放。 德國 1990 年統(tǒng)計資料表明城市生活垃圾焚燒過程是二噁英類的最大來源，比有色金屬冶煉過程多 14%，為含鉛汽油燃燒過程的 20 余倍，分別是柴油，無鉛汽油燃燒過程的 940 倍和 960 倍。 金屬的冶煉過程 二噁英(PCDD/Fs)可以在金屬的冶煉、制造和再回收利用的過程中形成，如鐵礦的熔結過程，鋼鐵的制造過程和廢棄金屬的回收過程?；厥战饘俚脑倮眠^程比首次利用產(chǎn)生更多的二噁英，Umweblundesamt 等對德國 25 座鋁回收廠的二噁英分析數(shù)據(jù)總結認為，二噁英的排放為 一 167ngITEQ/Kg 廢料。 化學試劑制造過程 許多有機氯化學產(chǎn)品在溶液中進行合成時均有可能形成二噁英。氯酚、多氯聯(lián)苯(PCBS)、氯代苯醚類農(nóng)藥、六氯苯和菌瞞酚等均伴隨痕量 PCDD/Fs 的產(chǎn)生。 這些含二噁英的化學品在使用和意外事故時進入環(huán)境，PCDD/Fs 作為雜質(zhì)可避免進入環(huán)境。 生化作用和光化學作用 最近的研究表明二噁英可以在環(huán)境條件由氯酚化合物在微生物的作用下形成，同樣高氯苯酚在光化學作用下也可以形成二噁英。在實驗室條件下，四氯酚和五氯酚可以通過生化作用生成高氯的二噁英。然而試驗結果顯示氯酚轉(zhuǎn)化為二噁英的比例很低，但不同的試驗結果有點不同。 氯代二苯氧酚可以通過光化學環(huán)化反應生成 PCDD/Fs，氯酚通過光化學二聚反應生成 OCDD。木頭上涂的五氯酚在日光的照射下可以轉(zhuǎn)化為 OCDD。在紫外黃 河 水 院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 4 頁 共 26 頁4光照射下水中的 PCP 也能轉(zhuǎn)化為 OCDD。 垃圾焚燒中二噁英排放 目前被普遍接受的燃燒過程中二噁英排放的來源有三種主要機理:（l）燃料中本身含有的二噁英在燃燒中未被破壞，存在于燃燒后的煙氣中。（2）燃料不完全燃燒產(chǎn)生了一些與二噁英結構相似的環(huán)狀前驅(qū)物(氯代芳香烴)，這些前驅(qū)物分子通過分子間重組生成二噁英，即所謂的氣相(均相)反應生成二噁英。（3）固體飛灰表面發(fā)生異相催化合成反應生成二噁英，即飛灰中殘?zhí)?、氧、氫、氯等在飛灰表面催化合成中間產(chǎn)物或二噁英，或氣相中的二噁英前驅(qū)物在飛灰表面催化生成二噁英。 [2] 二噁英物化性質(zhì)二噁英（Dioxin） ，又稱二氧雜芑（qǐ） ，二噁英（Dioxin）全稱分別是多氯二苯并二噁英 polychlorinated dibenzopdioxin（簡稱 PCDD/Fs）和多氯二苯并呋喃 polychlorinated dibenzofuran（簡稱 PCDD/Fs）是一種無色無味、毒性嚴重的脂溶性物質(zhì)，二噁英實際上是二噁英類（Dioxins）一個簡稱，它指的并不是一種單一物質(zhì)，而是結構和性質(zhì)都很相似的包含眾多同類物或異構體的兩大類有機化合物。二噁英包括 210 種化合物，這類物質(zhì)非常穩(wěn)定，熔點較高，極難溶于水，可以溶于大部分有機溶劑，是無色無味的脂溶性物質(zhì)，所以非常容易在生物體內(nèi)積累。據(jù)科學研究表明，二噁英是由二個苯環(huán)通過二個氧原子連接而生成的芳香烴族化合物。其結構式如圖 1。引起世人關注的是 19 的位置上被氯原子所取代的二噁英，稱之為多氯二苯并二噁英（PCDD） ，理論上，PCDD 共有 75 種同分異構體，每種都具有不同的物理和化學性質(zhì)，毒性也不一樣。其中四氯二苯并二噁英（2，3，7，8，TCDD） ，即圖 1 中 8 的位置被氯原子所替代的二噁英，這種物質(zhì)常溫下為無色晶體，只微溶于水及大多數(shù)有機溶液。 [3]黃 河 水 院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 5 頁 共 26 頁5二噁英性質(zhì)穩(wěn)定，土壤中的半衰期為 12d，氣態(tài)二噁英在空氣中光化學分解的半衰期 ，所以自然環(huán)境中的微生物降解、水解及光分解作用對其分子結構的影響均很少，而且只有在 750℃以上的高溫下才會分解。研究表明其在水中的溶解度隨氯化程度的增強而減小。在人體內(nèi)降解也十分緩慢，具有很強的親脂肪性，主要蓄積在脂肪組織中。 [4] 二噁英的毒性以及危害 二噁英的毒性 大量動物實驗表明很低濃度的二噁英就對動物表現(xiàn)出致死效應。從職業(yè)暴露和工業(yè)事故受害者身上已得到一些二噁英對人體的毒性數(shù)據(jù)及臨床表現(xiàn)，暴露在含有 PCDD/Fs 的環(huán)境中，可引起肝、免疫、生殖及發(fā)育等毒性和廢物綜合征、胸腺萎縮、氯座瘡等癥，并可能導致染色體損傷、心力衰竭，其最大危害是具有不可逆的致畸、致癌、致突變毒性。二噁英的毒性與所含氯原子的數(shù)量及氯原子在苯環(huán)上取代位置有很大關系。研究認為毒性限于 2,3,7,8 位均有氯原子的含 48 個氯原子的同類物，毒性最強的是 2,3,7,8TCD