子项目1 固体废弃物的热处理技术

项目四：固体废物的处理技术子项目1固体废物的热处理热处理技术固体废物的热处理：在设备中以高温分解和深度氧化为主要手段，通过改变固体废物的化学、物理或生物特性和组成来处理固体废物的过程。常用的热处理技术：焚烧、热解、熔融、干化、湿式氧化、烧结等处理方法焚烧处理热解焙烧处理其它热处理方法焚烧（incineration）:

生活垃圾和危险废物的燃烧（具有强烈放热效应、有基态和电子激发态的自由基出现、并伴有光辐射的化学反应现象）热解:是将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。焙烧:

在低于熔点的温度下热处理废物,改变废物的物理化学性质以利于后续资源化利用的处理过程。干燥脱水热分解烧结1423/v?vid=16962584840192527374/v?pd=wisenatural&vid=1073764105704418933焚烧垃圾的污染物，毒性是砒霜的900倍，为何农村还有人这样做？焚烧处理技术焚烧工艺与设备焚烧过程的二次污染形成与控制固体废物的热解1.1焚烧处理技术固体废物的焚烧特性1焚烧原理2焚烧效果的评价3焚烧过程的影响因素45焚烧主要参数及热平衡分析焚烧技术的历史开始最早的垃圾焚烧炉建于1874年英国的Nottingham市。随后相继在美国、德国、法国等国开始建立，并得到了发展发展上世纪60年代以后，各国相继建立了很多垃圾焚烧厂。垃圾焚烧技术也得到了快速发展快速发展进入90年代，伴随着能源危机，垃圾焚烧技术与热能技术相结合，得到了快速发展安徽工业大学能源与环境学院我国的垃圾焚烧技术发展最早在30年代在上海租界内建立的焚烧炉真正意义上的垃圾焚烧厂是始建于1988年的四川乐山凌云垃圾焚烧厂和深圳垃圾焚烧厂进入21世纪以后，垃圾焚烧与热能利用技术得到了快速发展。国内相继建立了许多生活垃圾焚烧厂焚烧的概念焚烧垃圾在高温焚烧炉内(800~1000℃)，垃圾中的可燃成分与空气中的氧气发生剧烈的化学反应，转化为高温的烟气和性质稳定的固体残渣，并放出大量的热量。焚烧的目的使废物减量使废物中的毒性物质被摧毁使废热被释放而再利用焚烧生活垃圾动画演示？？卸料大厅垃圾储坑？卸料大厅垃圾储坑垃圾吊？卸料大厅垃圾储坑垃圾吊烘干焚烧炉风机送风？卸料大厅垃圾储坑垃圾吊风机送风烘干焚烧炉燃烧？卸料大厅垃圾储坑垃圾吊风机送风烘干燃烬焚烧炉燃烧？卸料大厅垃圾储坑垃圾吊风机送风烘干燃烬渣坑渣吊运出填埋焚烧炉燃烧？卸料大厅垃圾储坑垃圾吊风机渣坑渣吊余热锅炉烟气产生蒸汽焚烧炉燃烧？卸料大厅垃圾储坑垃圾吊风机渣坑渣吊余热锅炉烟气焚烧炉？卸料大厅垃圾储坑垃圾吊风机渣坑渣吊余热锅炉烟气焚烧炉？卸料大厅垃圾储坑垃圾吊风机渣坑渣吊余热锅炉烟气烟气反应塔烟气沉降布袋除尘器布袋除尘烟气监控监测室合格排放焚烧炉？卸料大厅垃圾储坑垃圾吊风机渣坑渣吊余热锅炉烟气烟气反应塔烟气沉降布袋除尘器布袋除尘烟气监控监测室合格排放焚烧炉垃圾焚烧的优缺点优点消毒彻底,卫生条件好减容效果好，处理效率高有利于实现城市垃圾资源化不受气候影响缺点投资和运行费用高，操作运行复杂存在二次污染，包括：飞灰和尾气，而且二次污染的治理费用较高垃圾焚烧厂视频东营广饶：垃圾“变废为宝”年焚烧发电7000多万度/v?vid=14001379902360877727/v?vid=7562179420968577313变废为宝！西安首个生活垃圾焚烧热电项目启动/v?vid=17986624131366231795新疆首家大型垃圾焚烧发电厂成功并网投运/v?vid=4734195861946983246/v?vid=4280380890197621930漳湾垃圾焚烧发电厂，探寻垃圾变废为宝的奥秘

/v?vid=950969186978418728深圳5座垃圾焚烧厂实现万吨垃圾全量处理1.1.1固体废物的焚烧特性能否采用焚烧技术处理固体废物，取决于固体废物的燃烧特性，物质最主要的燃烧特性包括固体废物的组成和热值固体废物的三组分水分与固体废物的性质和来源等有关，焚烧处理时总希望水分越低越好，过高的水分会导致固体废物不能自持燃烧，需要辅助燃料。可燃分固体废物中的可燃分一般包括挥发分和固定碳。挥发分指标准状态下加热废物所失去的质量分数。灰分固体中的灰分变化较大，一般主要是无机组分热值热值：物质在完全燃烧时释放的热量，一般可以表示为高位发热值（HHV）和低位发热值（LHV）。低位热值是高位热值减去水分凝结热实验测定氧弹法经验公式计算Dulong公式高位热值与低位热值理论上，一般当固体废物的热值高于3350kJ/kg（800kcal/kg）时，可以不加辅助燃料直接燃烧，但在实际的废物焚烧过程中，需要的热值比该值要高。

1.1.2焚烧原理

焚烧与燃烧燃烧：通常把具有强烈放热效应、有基态和电子激发态的自由基出现、并伴有光辐射的化学反应现象称为燃烧。常见燃烧着火方式：化学自燃燃烧、热燃烧、强迫点燃燃烧焚烧：以一定量的过剩空气与被处理的固体废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，使废物中的有害物质在高温下氧化、热解而被破坏的处理技术。包括蒸发、挥发、分解、烧结、熔融和氧化还原等一系列复杂的物理变化和化学反应，以及相应的传质和传热的综合过程。固体废物的焚烧属于强迫点燃燃烧一般地燃烧主要是为了提供热量，而焚烧的目的主要是减容、减量、解毒和残灰的安全稳定化。焚烧原理干燥含水率较低的固体废物可以在焚烧炉内利用燃烧时产生的高温烟气进行干燥含水率非常高的固体废物，如污泥，则必须在进入焚烧炉之前采用适当的措施降低其含水率，以满足焚烧的要求，或采用添加辅助燃烧的方法进行焚烧。热分解热分解是固体废物中的有机可燃物质，在高温作用下进行化学分解和聚合反应的过程燃烧可燃物的快速分解和高温氧化蒸发燃烧指可燃物质受热后先融化为液体，进一步受热产生燃料蒸气，再与空气混合燃烧，如蜡。这类燃烧的速率受物料的蒸发速度和空气中的氧与燃料蒸气之间的扩散速度控制。分解燃烧指可燃物质受热后分解为挥发性小分子可燃气体后再进行燃烧。其燃烧速率受物料的传热速度影响。如木材、纸张等的燃烧。表面燃烧指受热后不经过融化、蒸发、分解等过程，而直接燃烧。其燃烧速度受燃料表面的扩散速度和化学反应速度控制。如木炭、焦炭等的燃烧。实际的固体废物的焚烧过程非常复杂，可能同时包含了几种燃烧方式。完全燃烧或理论燃烧反应垃圾焚烧主要污染物：焚烧灰渣、焚烧烟气1.1.3焚烧效果的评价

热灼减量指焚烧残渣在(600±25)℃经3h灼热后减少的质量占原焚烧残渣质量的百分数垃圾焚烧后要求：QR＜5%燃烧效率在焚烧处理城市垃圾及一般工业废物时，多以燃烧效率(CE)作为评估是否可以达到预期处理要求的指标，它是指烟道排出气体中二氧化碳含量与一氧化碳和二氧化碳含量之和的比值对于危险废物的焚烧要求CE＞99.9%。而生活垃圾的焚烧则仅规定了CO的浓度不超过120mg/m3。

破坏去除效率对危险废物，验证焚烧是否可以达到预期的处理要求的指标还有特殊化学物质[有机有害主成分(POHCS)]的破坏去除效率(DRE)，定义为：《危险废物焚烧污染控制标准》（GB18484-2001）规定：危险废物和医疗废物的DRE＞99.99%，而多氯联苯的DRE＞99.9999%

1.1.4焚烧过程的影响因素焚烧温度废物中有害组分在高温下氧化、分解直至破坏所需达到的温度。高于着火温度。规范要求生活垃圾焚烧温度在850~950℃，一般控制烟气出口温度不低于850℃，而危险废物的焚烧则要求焚烧炉温度高于1100℃，甚至高于1200℃（多氯联苯的焚烧）废气的脱臭处理，采用800~950℃废物粒子在0.01~0.51um之间，并且供氧浓度与停留时间适当时，焚烧温度在900～1000℃即可避免产生黑烟含有碱土金属的废物焚烧，一般控制在750～800℃含氰化物的废物，850～900℃停留时间废物中有害组分在焚烧炉内处于焚烧条件下，该组分发生氧化、燃烧，使有害物质变成无害物质所需的时间称之为焚烧停留时间。包括废物在焚烧炉内的停留时间和烟气在焚烧炉内的停留时间取决于燃烧反应的速率、有害物质破坏速率停留时间的长短直接影响焚烧的完全程度，也是决定炉体容积尺寸的重要依据影响因素：废物入炉的形态(固体废物颗粒大小，液体雾化后液滴的大小以及粘度等)对焚烧所需停留时间影响甚大。一般要求固体废物的停留时间能达到1.5~2h以上，可以用残渣热灼减量控制。而烟气停留时间一般要求大于2s。搅拌混合强度要使废物燃烧完全，减少污染物形成，必须要使废物与助燃空气充分接触、燃烧气体与助燃空气充分混合——扰动方式是关键所在，常用的扰动方式：空气流扰动炉床下送风炉床上送风机械炉排扰动流态化扰动旋转扰动过剩空气量空气过剩系数实际空气供给量与理论空气需要量之比，一般在1.5~2.0之间固体废物的性质主要是生活垃圾的热值和尺寸热值越高，越有利垃圾的焚烧和热能的利用垃圾尺寸越小，越有利于垃圾焚烧完全和提高焚烧速率四个控制参数之间的关系参数变化搅拌混合程度气体停留时间燃烧室温度燃烧室热负荷燃烧温度上升可减少可减少－会增加过剩空气率增加会增加会减少会降低会增加气体停留时间增加可减少－会降低会降低1.1.5焚烧主要参数及热平衡分析焚烧温度理论燃烧温度（或称绝热燃烧温度）按下列经验公式近似计算LHV＝mCpg(T-T0)在燃烧温度范围内，可以取Cpg=1.254kJ/(kg·°C)；T为最终烟气温度，oC若系统损失为ΔH，则实际燃烧温度为：若以烃类化合物替代固体废物，并设25°C时烃类化合物燃烧时每产生4.18kJ低位热值约需1.5×10-3kg理论空气助燃空气的过剩率EA＝m过空/m理空，并设助燃空气的初始温度为25°C，则例题：某含萘、甲苯和氯苯的混合物在空气中完全燃烧，试利用近似计算法计算：1）空气初始温度为25°C时，空气过剩率分别为0、0.5和1时的绝热火焰温度；2）空气过剩率为0.5时，空气初始温度分别为25°C、150°C和350°C时的绝热火焰温度。解：以1kg废物为计算基准，产生的LHV=9835kJ焚烧空气量理论燃烧空气量理论燃烧空气量是指废物(或燃料)完全燃烧时，所需要的最低空气量，其计算方法是将固体废物分成可燃组分和不可燃组分两部分，其中可燃组分的成分由碳、氢、氮、氧、硫以及水分构成，通过这些组成与氧气发生完全反应所需的氧气量来计算理论燃烧需要量完全燃烧反应式碳燃烧

C+O2→CO2C/12×22.4=1.866m3

氢燃烧

H+O2→H2OH/2×22.4/2=5.56m3

硫燃烧

S+O2→SO2S/32×22.4=0.7m3

燃料中的氧

O→1/2O2O/16×22.4/2=0.7m3

体积基准－理论空气需要量质量基准－理论空气需要量实际空气需要量m-过剩空气系数焚烧烟气量废物以理论空气量完全燃烧时的燃烧烟气量称为理论烟气产生量。如果废物组成已知，以C、H、N、O、S、Cl、W表示单位废物中碳、氢、氮、氧、硫、氯和水分的质量比，根据完全燃烧时发生的反应，并假设可燃组分可以用CxHyOzNuSvClw表示完全燃烧反应式理论燃烧湿基烟气量：G0(m3/kg)=0.79V0+1.867C+0.7S+0.631Cl+0.8N+11.2H'+1.244WG0(kg/kg)=0.77M0+3.67C+2S+1.03Cl+N+9H'+W式中H'=H-Cl/35.5理论燃烧干基烟气量:G0'(m3/kg)=0.79V0+1.867C+0.7S+0.631Cl+0.8NG0'(kg/kg)=0.77M0+3.67C+2S+1.03Cl+N实际燃烧烟气量:G=G0+(m-1)V0

或G’=G0’+(m-1)V0

焚烧系统热平衡计算系统平衡时热量输入＝热量输出/v?vid=14975412466925715965垃圾焚烧有剧毒？别担心，来看如何应对！/v?vid=3065642837407010514“妖魔化”的垃圾焚烧1.2焚烧工艺与设备

焚烧技术主要焚烧工艺焚烧设备1.2.1焚烧技术生活垃圾焚烧系统中主要采用的焚烧技术层状燃烧技术应用层状燃烧技术的系统包括固定炉排焚烧炉、水平机械焚烧炉、倾斜机械焚烧炉等。垃圾在炉排上已着火的垃圾在炉排和气流的翻动或搅动作用下，使垃圾层松动，不断地推动下落，引起垃圾底部也开始着火。流化燃烧技术它是利用空气流和烟气流的快速运动，使媒介料和固体废物在焚烧过程中处于流态化状态，并在流态化状态中进行固体废物的干燥、燃烧和燃烬。主要的设备是流化床焚烧炉。旋转燃烧技术在一可旋转的倾斜钢制圆筒内进行焚烧。主要设备是回转窑焚烧炉/v?vid=44115288073731986712020年灵动核心（第二届）中国垃圾焚烧发电高峰论坛/v?vid=4861197274227736881重庆垃圾焚烧发电峰会带你了解“RCCS+CIMS冷端综合治理”前沿技术/v?vid=2762513430107918448首创环境聚焦价值融合提升技术创新推动生活垃圾焚烧发电降本增效1.2.2主要焚烧工艺焚烧工艺系统前处理系统垃圾焚烧系统余热利用系统助燃空气系统烟气处理系统灰渣处理系统锅炉给水系统废水处理系统自动控制系统/v?pd=wisenatural&vid=11216903087160989775生活垃圾焚烧发电工艺/v?pd=wisenatural&vid=14761229388081745919垃圾电厂焚烧工艺流程前处理系统主要指对固体废物的接受、贮存、分选或破碎、计量等进料系统主要作用是向焚烧炉定量给料，同时要将垃圾池中的垃圾与焚烧炉的高温火焰和高温烟气隔开、密闭。垃圾焚烧系统核心装置是焚烧炉，常见的炉型有：固定炉排式焚烧炉、水平链条炉排焚烧炉、倾斜机械炉排焚烧炉、回转式焚烧炉、流化床焚烧炉等。助燃空气系统主要为燃烧提供充足的空气，同时对炉排进行冷却。一般分为一次助燃空气和二次助燃空气。烟气处理系统主要是对烟气中的气态和颗粒状污染物进行控制和去除/v?vid=8335503396998427934渣渣的一生——垃圾焚烧发电科普动画片/v?vid=5095923334749704638中国建了一座发电厂，不烧煤炭，烧垃圾就能发电，怎么做到的？/v?vid=9900826038892253734参观沈阳北部的生活垃圾处理工厂，原来垃圾处理起来不简单！1.2.3焚烧设备焚烧设备（焚烧炉）分类按燃烧室的多少单室焚烧炉和多室焚烧炉按炉型炉排炉、流化床炉、回转窑炉等固定炉排炉目前较少应用，机械炉排炉应用最多，流化床炉有部分应用，回转窑炉主要用于焚烧有毒有害物质和工业垃圾。

/v?vid=5233253252413770207一分钟了解垃圾焚烧炉炉排炉炉排炉分为固定炉排炉和机械炉排炉机械炉排炉：水平链条机械炉排焚烧炉和倾斜机械炉排焚烧炉倾斜机械炉排类型：并列摇动式、台阶式、往复移动式、倾斜履带式、滚筒式等机械炉排类型/v?vid=8652598891364917913锅炉知识：主动炉排片，被动炉排片，四爪炉排，炉排轴机械炉排炉机械炉排炉可大体分为三段：干燥段、燃烧段、燃烬段。各段的供应空气量和运行速度可以调节。干燥段：垃圾的干燥包括：炉内高温燃烧空气、炉侧壁以及炉顶的辐射干燥；从炉排下部提供的高温空气的通气干燥；垃圾表面和高温燃烧气体的接触干燥；垃圾中部分垃圾的燃烧干燥。垃圾在干燥带的滞留时间约为30min。燃烧段：垃圾在燃烧带的滞留时间约为30min，在此段，垃圾的搅拌非常重要。燃烬段：将燃烧段送过来的固定碳素及燃烧炉渣中未燃烬部分完全燃烧。垃圾在燃烬段上滞留约1h，保证在燃烬段上有充分的滞留时间，可将炉渣的热灼减率降至1~2%。机械炉排炉的概念图流化床焚烧炉流化床焚烧炉是基于流态化原理进行垃圾焚烧，其基本特征是在于炉膛内装有布风板、导流板、载热媒介惰性颗粒和在焚烧运行时物料呈沸腾状态。特点传质和传热效率高，焚烧效率高适合燃烧热值低的固体废物磨损严重流化床以前用来焚烧轻质木屑等，但近年来开始用于焚烧污泥、煤和城市生活垃圾。其特点是适用于焚烧高水分的污泥类等。入炉物料粒度要求较小流化床焚烧炉/v?pd=wisenatural&vid=8057635616762254172多流程循环流化床燃烧技术/v?vid=16114908920856632170多流程循环流化床燃烧技术回转窑焚烧炉回转窑炉是一个带耐火材料的倾斜圆筒，绕着其水平轴旋转。垃圾从一端进入，到达另一端时被烧烬。圆筒转速0.75~2.50rpm。可以单独使用，或作为机械炉排炉的干燥段。可以焚烧各种垃圾，常用于处理工业垃圾或危险固废/v?vid=5806990634407444901/v?vid=4784491185358752758农村生活垃圾焚烧炉设备移动式垃圾焚烧炉新型垃圾焚烧炉设备1.3焚烧过程的二次污染形成与控制生活垃圾焚烧过程中产生的二次污染四类主要污染物：①颗粒物（粉尘）；②无机有害气体(酸性气体)；③有机污染物(二噁英等)；④重金属。颗粒物（粉尘）主要是废物焚烧过程中由于物理原因和热化学反应产生的微小颗粒物质。产生机理：生活垃圾中的不可燃物：垃圾燃烧后产生的灰分，其产生量与垃圾的灰分含量有关不完全燃烧产物：垃圾中可燃成分不完全燃烧时产生的煤烟、炭黑等。最好的控制方法是在高温下使其氧化分解。部分无机盐类在高温下氧化而排出，在炉外遇冷而凝结成粒状物，或二氧化硫在低温下遇水而形成硫酸盐雾状微粒粉尘的产生量与垃圾性质和燃烧方法有关重金属废物中所含重金属物质，高温焚烧后除部分残留于灰渣中之外，部分则会在高温下气化挥发进入烟气。部分金属物在炉中参与反应生成的氧化物或氯化物，比原金属元素更易气化挥发。重金属本身凝结而成的小粒状物粒径都在1um以下，而重金属凝结或吸附在烟尘表面也多发生在比表面积大的小粒状物上，因此小粒状物上的金属浓度比大颗粒要高，从焚烧烟气中收集下来的飞灰通常被视为危险废物。安徽工业学建筑工程学院无机有害气体(酸性气体)包括二氧化硫、氯化氢、氟化氢和氮氧化物等这些污染物都是直接由废物中的硫、氯、氟等元素经过焚烧反应而形成。诸如含氯的PVC塑料、厨余中的NaCl等会形成氯化氢，含F的塑料会形成HF，而含硫的煤焦油会产生二氧化硫。一般城市垃圾中硫含量约为0.12％，其中约30～60％转化为二氧化硫，其余则残留于底灰或被飞灰所吸收。有机污染物二噁英类物质（多氯代二苯对二恶英PCDDs和多氯代二苯对呋喃PCDFs)二噁英：氯代三环芳烃类化合物，是由200多种异构体、同系物等组成的混合体。包括了当今世界上两类最危险的环境污染物-----多氯代二苯并二恶英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)。毒性最强，非常稳定又难以分解的一级致癌物质。二噁英的来源废物本身炉内生成：含氯化合物等二噁英的前驱体在Cu等催化作用下形成尾部再度合成：二噁英分解后形成的前驱体在250~350℃下再度合成A定义二恶英(dioxins,简称DXN)——是毒性很强的一类多氯代三环芳烃类化合物的统称，由两个或一个氧原子连接2个被氯取代的苯环构成。人们通常所说的二噁英指的是多氯二苯并二噁英（PCDDs）、多氯二苯并呋喃（PCDFs）的统称，共有210种同构体。其中PCDDs有75种同类物;PCDFs有135种同类物。由于各异构体均具有类似的毒性，不同物的毒性按国际毒性当量参数（TEQ）进行比较。其中研究最多、毒性最强的化合物是2,3,7,8-TCDD，它的毒性LD50是氰化钾毒性的1000倍或氰化氢的390倍。世界卫生组织在1997年把二恶英列为人类一级致癌物。

扩展知识：二恶英B.二恶英的分子结构C.二恶英的化学特性二恶英在常温下呈固态,熔点为303～305℃；容易生成的温度是180～400℃；一般在705℃以下非常稳定，705℃以上开始分解，不易燃烧；酸碱环境中稳定;难溶于水,常温下水中溶解度仅为7.2×10-6ｍｇ/ｌ;易溶于二氯苯，常温下在二氯苯中溶解度高达1400ｍｇ/ｌ,故二恶英易溶于脂肪，会在身体内积累，并难以排除。附着于土壤的能力非常强，不易渗出，污染地下水的可能性很小；在土壤中的半衰期至少在1年以上。意大利的塞维招（Seveso）-二恶英污染事件发生10年后，在被污染过的土壤中仍然残存有二恶英；在人体中的半衰期至少为7年，人体吸收的二恶英很难排除体外。D.二恶英的毒性衡量单位各异构体浓度的综合毒性评价方法一般以TCDDs为基准，利用TCDDs的毒性当量（TEQ）来表示各异构体的毒性，其它异构体的毒性以相对毒性进行评价，其计量单位常采用ng-TEQ/Nm3，目前发达国家对二恶英的排放标准一般控制为0.1ng-TEQ/Nm3

由于环境二噁英类主要以混合物的形式存在，在对二噁英类的毒性进行评价时，国际上常把各同类物折算成相当于2,3,7,8-TCDD的量来表示，称为毒性当量（ToxicEquivalentQuangtity，简称TEQ）。为此引入毒性当量因子（ToxicEquivalencyFactor，简称TEF）的概念，即将某PCDDs/PCDFs的毒性与2,3,7,8-TCDD的毒性相比得到的系数。二噁英类毒性当量因子(TEF)

名称I-TEF（1989，EPA）TEF（1998，WHO）TEF(2005,WHO)PCDDs

2378-TCDD11112378-PeCDD0.511123478-HxCDD0.10.10.1123678-HxCDD0.10.10.1123789-HxCDD0.10.10.11234678-HpCDD0.010.010.01OCDD0.0010.00010.0003PCDFs2378-TCDF0.10.10.112378-PeCDF0.050.050.0323478-PeCDF0.50.50.3123478-HxCDF0.10.10.1123678-HxCDF0.10.10.1123789-HxCDF0.10.10.1234678-HxCDF0.10.10.11234678-HpCDF0.010.010.011234789-HpCDF0.010.010.01OCDF0.0010.00010.0003E.二恶英的危害1）.二恶英对人体作用的途径:

一是通过呼吸系统;

二是通过食物链富集进入人体（最主要）,约占人体摄入量的90%。

2）.对人体的危害

微量的二恶英污染可造成人体许多复杂的疾病——各种癌症、免疫力低下、先天缺损等。现在科学界普遍关注的环境激素问题，也主要由二恶英的污染引起。生物化学研究认为：二恶英具有类似人体激素的作用，但它不被代谢和降低,极小剂量的二恶英也可能造成激素分泌的紊乱，非常微量的“错误信号”就能对激素调控产生极大的影响作用，包括细胞分裂、组织再生、生长发育、代谢和免疫功能,造成人体内分泌紊乱、免疫力低下、神经系统混乱等。由于二恶英是亲脂物质,进入植物或动物体后,会富集在脂肪层或脏器内,污染鱼、肉、蛋及奶制品,从而造成对人体的严重污染。到目前为止，人类ＴＣＤＤ中毒尚没有针对性的解毒药物，也没有促进其排泄的有效手段。进入人体的二恶英可积蓄7年以上,而且极难排出体外,只有减少摄入量才能避免累积效应,1998年世界卫生组织建议人体每日每千克体重摄入量不应超过1～4×10-12ｇ。

F.垃圾焚烧中二恶英的形成途径：(a)垃圾中自身含有的二恶英类物质，大部分在高温燃烧时得以分解，但由于二恶英具有热稳定性，仍会有一部分在燃烧以后排放出来；(b)垃圾在燃烧过程中形成的含氯前驱体，如氯苯、氯酚、聚氯酚类物质（PCBs）通过重排、脱氯或其它分子反应等过程会生成二恶英,这部分二恶英在高温燃烧条件下大部分也会被分解;(c)小分子碳氢化合物通过聚合和环化形成多环烃化合物（PAH），这些化合物和氯反应形成二恶英；(d)在较低温度下（３００～５００℃），二恶英前驱体在飞灰催化作用——遇适量的触媒物质（主要为重金属,特别是铜等）,则在高温燃烧中已经分解的二恶英将会重新生成;(e)焚烧炉尾部净化温度在200～300℃下，HCl和单质氯在飞灰催化作用下与碳氢化合物反应生成二恶英。垃圾组分对二恶英的形成影响不同，研究表明，纺织品形成二恶英比例最大，其次是塑料和纸张。G、二恶英生成机理直接释放机理：燃烧含有微量二恶英的固体废物,在未充分完全燃烧的条件下,其排出的烟气中必然含有残留的二恶英。重新合成：反应载体为大分子的碳结构,包括:活性炭、碳、煤灰、焦炭、残留碳、飞灰等,这些反应载体在催化剂(主要是铜族化合物)作用下反应,生成二恶英。

(1)大分子的碳结构的边缘,以并列方式进行氯化反应,产生邻位氯代基的碳结构;(2)氧化破坏碳结构,进行重组生成二恶英;(3)在活性碳表面进行氧化降解(氧化铜为主要催化剂),产生芳香族氯化物(二恶英的中间产物);前驱物的异相催化反应机理：发生在飞灰表面的异相催化反应,反应物质为有机小分子,其中包括:脂肪族(如丙烯)、单环无官能团芳香族(如苯)、单环官能团芳香族(如苯甲酸、甲苯、苯酚等)、氯芳香族(如氯酚、氯苯等)。

1)主要碳结构的降解作用,形成小分子物质,然后反应产生二恶英;2)凝结两个前驱物,形成中间产物,再进行分子间的环化作用,形成二恶英。H、影响二恶英生成的因素

碳源——不论是在重新合成反应中,还是在前驱物异相催化反应中,都需要提供一定数量的碳源。重新合成反应中主要是大分子的碳结构,如活性炭、碳、煤灰、焦炭、残留碳、飞灰等。前驱物异相催化反应中主要为有机小分子物质,包括:脂肪族(如丙烯)、单环无官能团芳香族(如苯)、单环官能团芳香族(如苯甲酸、甲苯、苯酚等)、氯芳香族(如氯酚、氯苯等)。碳源的存在与否以及数量的多少,直接影响二恶英的生成数量。

氯源——二恶英在形成过程中需要含氯物质提供一定数量的氯原子。常见的氯源可分为有机氯源和无机氯源。有机氯源是指——聚氯乙烯塑料(PVC)、氯苯、氯酚等,主要分布在废塑料、废纸、废木料以及草木中,特别是PVC。PVC是一种普通的塑料,它广泛用于通讯电缆、管道、包装袋、地板材料和医用产品,最终成为城市固体废物。无机氯源——包括HCl、Cl2、KCl、NaCl、MgCl2、CuCl2、CuCl、FeCl3等,主要分布在厨余、灰土等无机组分中,其中CuCl2

、CuCl、FeCl3既能作为催化剂,又能充当氯源。二恶英的生成数量与氯源浓度密切相关。

温度——温度是影响二恶英形成的重要因素之一。二恶英在常温下呈固体,熔点高,一般在700℃以下对热稳定,高于此温度开始分解。城市固体废物焚烧处理时,可通过控制炉膛及二次燃烧室的温度不低于850℃,烟气在炉膛及二次燃烧室内停留时间不小于2ｓ,保证二恶英能够完全燃烧或分解。二恶英的氯化和脱氯都是在低温下进行,一般温度范围在200～500℃之间。实验证明,在固体废物焚烧过程中,二恶英主要是在温度较低的再合成区内形成。因此,合理地控制反应温度就能控制二恶英的生成。

催化剂——一般认为,在重新合成反应和前驱物异相催化反应中,即使有足够的碳源和氯源,且有适宜的反应温度,如果没有催化剂的存在,也不会有太多二恶英的生成。催化剂不同,其催化活性不同,对二恶英生成的影响也不同。常见的催化剂主要有CuCl2、CuCl、CuO、CuSO4、FeCl3等。固体废物焚烧产生的飞灰中含有各种各样的催化剂,直接导致了固体废物焚烧过程中产生二恶英。

反应时间——大量实验表明,在适宜的温度下,经过5～30分钟后,二恶英的生成速率急剧增大,并在2～4小时内完成。另外,实验证明,在固体废物焚烧过程中,二恶英主要是在温度较低的再合成区内形成。因此,在城市固体废物焚烧过程中,延长含灰烟气在高温炉膛区的停留时间,则能有效地遏制二恶英的生成。垃圾焚烧过程中二恶英的控制措施：A控制来源—控制氯和重金属含量高的物质

B减少炉内形成—控制温度和停留时间炉膛及二次燃烧室内，在不低于850℃的条件下停留不少于2sC避免炉外低温再合成—烟气急冷至150-200℃D有效净化除尘去除—布袋除尘器前喷入活性炭1.4固体废物的热解热解原理热解的主要影响因素热解工艺与设备1.4.1热解原理热解定义：工业上也称为干馏。它是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对之进行加热蒸馏，使有机物产生热裂解，由大分子量的有机物转化成小分子量的气体、液体和固体的过程。固体废物热解过程包含大分子的键断裂，异构化和小分子的聚合等反应，最后生成各种较小的分子。热解过程通式有机固体废物＋热量→气体（H2、CH4、CO、CO2)＋有机液体(有机酸、芳烃、焦油)＋固体（炭黑、灰渣）固体废物的热解优点（与焚烧相比）：可将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料油和炭黑为主的储存性能源；由于是无氧或缺氧分解，排气量少，因此，采用热解工艺有利于减轻对大气环境的二次污染；废物中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在炭黑中；由于保持还原条件，Cr3+不会转化为Cr6+。NOx的产生量少；热解的特点（与焚烧比较）焚烧的产物主要是CO2、水和残渣，而热解的产物主要是可燃的低分子化合物，气态的有H2

、