常見(jiàn)問(wèn)題
以服務(wù)之德,創(chuàng )豐收之沃隨著(zhù)各國城市化進(jìn)程的迅猛發(fā)展,產(chǎn)生的垃圾越來(lái)越多,垃圾焚燒處理由于其垃圾無(wú)害化、資源化、減量化程度高,被認為是目前垃圾處理的一種高效手段,已成為目前各國處理廢棄物主要和有效的技術(shù)之一。
但垃圾在焚燒過(guò)程中不可避免地會(huì )產(chǎn)生大量污染物,如顆粒物、HCl、NOx、重金屬以及二噁英等。這些污染物對人體健康存在著(zhù)極大的危害,尤其是二噁英,具有劇毒,其毒性是氰化鉀的1000倍,1g二噁英就能置10000人于死地。
此外,二噁英還具有致癌性、致畸性、致突變等慢性毒性。據統計,在全球范圍內,由垃圾焚燒爐排放出的二噁英約占二噁英總排放量的10%~40%。
鑒于二噁英的極大毒性,國內外對其排放做出了嚴格的限定:美國、日本、德國等對二噁英的排放限值為0.1ngTEQ/m3;韓國為0.5ngTEQ/m3,而其首都首爾為0.1ngTEQ/m3。
我國現有標準為1.0ngTEQ/m3,遠落后于發(fā)達國家,最新《生活垃圾焚燒污染標準》(二次征求意見(jiàn)稿)將排放限值降到0.1ngTEQ/m3,預計從2014年7月1日起實(shí)施。
目前,我國垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展很迅速,生活垃圾焚燒技術(shù)已被越來(lái)越多的大中城市選用。另外,醫院垃圾必須采用焚燒方法進(jìn)行處理,特別是非典過(guò)后,對醫院垃圾的處理提出了更高的要求。因此,對于新的二噁英去除技術(shù)需求越來(lái)越迫切。
目前,垃圾焚燒主要采用活性炭吸附去除煙氣里的二噁英,但是用活性炭吸附法減少多氯二苯并二噁英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)的排放,運行成本高,且未能從根本上解決問(wèn)題,PCDDs和PCDFs還是存在的,必須進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的處理,而有的企業(yè)為降低成本,只是進(jìn)行了填埋,對地下水更是存在極大安全隱患,而且凈化效率不如催化凈化法高,難以達到更高的排放要求。
而催化凈化技術(shù)具有反應溫度低、節省能源、可以處理低含量的有機污染物、去除效率高而且分解效果穩定等特點(diǎn),因此催化去除二噁英類(lèi)污染物成為研究的主要方向。
1二噁英催化劑凈化去除機制
二噁英是由兩個(gè)苯環(huán)通過(guò)氧原子連接而生成的芳香烴族化合物,是PCDDs和PCDFs兩類(lèi)化合物的總稱(chēng)。二噁英催化凈化指在有氧的環(huán)境下,二噁英吸附在催化劑的表面上,在催化劑活性位置發(fā)生催化氧化反應,使二噁英被分解生成CO2、H2O、HCl、H2O等無(wú)機產(chǎn)物的過(guò)程。二噁英催化氧化的反應原理方程式:
常用催化劑有貴金屬催化劑和過(guò)渡金屬氧化物催化劑。貴金屬催化劑活性高,但價(jià)格昂貴,且由于垃圾焚燒尾氣煙氣含有大量的HCl和SO2,貴金屬催化劑很容易發(fā)生中毒,甚至在反應過(guò)程中可能產(chǎn)生毒性更高的產(chǎn)物。而氧化釩催化劑既可以催化消除NOx,同時(shí)也可以高效氧化去除有機污染物,更加經(jīng)濟有效。
2國內外釩-鈦二噁英催化劑分解技術(shù)研究進(jìn)展
自從HAGENMAIER首先報道用于選擇性催化還原法(SCR)脫硝催化劑V2O5-WO3-TiO2和V2O5-MoO3-TiO2對PCDDs和PCDFs具有顯著(zhù)的催化降解活性,開(kāi)啟了SCR催化劑對二噁英去除的研究。
KRISHNAMOORTHY等對比了不同釩含量V2O5-TiO2催化劑對鄰二氯苯的影響,發(fā)現高釩量比低釩量催化劑活性高,尾氣只檢測出CO2和CO,CO的選擇性為40%~45%,而且WO3、MoO3及ZnO的加入對V2O5-TiO2的1,2-二氯苯催化氧化性能沒(méi)有影響。
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