7.4 二噁英类和重金属的去除

7.4.1 二噁英类(Dioxins)是PCDDS和PSDFS二类化学构造上类似的化学物质总称，据新近研究结果认为，CO-PCB5也是与上述化学结构类似的，它们分别有75、135和209个异构体，是在人类生存环境中较为普遍存在的超痕量的物质。其中毒性明显，并作为监测对象的分别有7、10和12种，毒性最大的是2，3，7，8-TCDD。二噁英类有多种产生途径，均与人类生产活动密切相关，垃圾焚烧是来源之一。采用垃圾焚烧技术应重视对二噁英类的处理，以防治二噁英类的环境污染和对人体健康的影响。
    在250～400℃时，残碳和有机氯或无机氯在飞灰表面进行催化并通过有机前提物质(如多氯联苯)合成，而前提物质可能是气相中通过不完全燃烧和飞灰表面异相催化反应产生，特别以飞灰表面催化是二噁英类生成的主要机理。烟气中二噁英类以固态存在，大多吸附在微小颗粒物上。从垃圾焚烧炉和烟囱之间二噁英在飞灰颗粒物上形成过程发现，在200℃二噁英类浓度没有变化，300℃时二噁英浓度增加10倍。在600℃的条件下，二噁英降低到了可检测的水平之下，说明300℃是二噁英形成的危险温度。从工业上考虑，一般这个温度定为200～400℃。因此，为有效降低垃圾焚烧厂排出的二噁英浓度，应同时考虑以下措施：
    1) 保证垃圾焚烧炉炉膛内的“3T”工况；
    2) 避免或减少烟气在200～400℃的时间段；
    3) 采用有效的吸附剂对烟气中的二噁英进行吸附；
    4) 采用高效除尘器对烟气中亚微米以上粒径的飞灰进行有效去除。
    汞是低熔点金属，在烟气中大部分是气态，少部分是固态，也容易吸附在微小颗粒物上，因此只要用高效除尘器有效捕集亚微米飞灰，就能同时去除烟气中的汞金属。另外二噁英类和汞等重金属气溶胶能被多孔物质吸附，常用吸附剂为活性炭和氢氧化钙。烟气中的二噁英类和汞金属去除可用同一装置，采用共用技术，只是吸附剂的消耗量要考虑同时吸附的因素。
7.4.2 目前应用最广的吸附剂就是活性炭粉，它可以直接喷入烟道内，工艺简单、技术可靠。因活性炭粉属于爆炸性粉尘，因此在储存、输送时应考虑防爆。