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水泥窯共處置廢物環(huán)評中的二噁英問題

文檔作者：李菲菲劉加剛孫耀明文檔來源： 1．中國電力工程顧問集團(tuán)華北電力設(shè)計(jì)院工程有限公司 2．北京京誠嘉宇環(huán)境科技有限公司)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年08月30日
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節(jié)能環(huán)保廣東建材2013年第3期
水泥窯共處置廢物環(huán)評中的二嗯英問題
李菲菲t劉加剛z孫耀明·
(1．中國電力工程顧問集團(tuán)華北電力設(shè)計(jì)院工程有限公司；2．北京京誠嘉宇環(huán)境科技有限公司)
摘要：二嗯英是水泥窯共處置危險(xiǎn)廢物過程中的重要污染物，在該類環(huán)境影響評價(jià)中二嗯英問題
也是關(guān)注的重點(diǎn)。文章結(jié)合二嗯英的產(chǎn)生機(jī)理和抑制措施，討論了在水泥窯共處置廢物環(huán)境影響評價(jià)
中關(guān)注的重點(diǎn)問題。
關(guān)鍵詞：水泥窯共處置廢物；二嗯英；環(huán)境影響評價(jià)
1引言
水泥窯是發(fā)達(dá)國家焚燒處理危險(xiǎn)廢物和城市生活
垃圾的重要設(shè)施，得到了廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。美國、德
國、日本等發(fā)達(dá)國家利用水泥窯處置危險(xiǎn)廢物和城市生
活垃圾已經(jīng)有30多年的歷史，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)
日本麻省水泥株式會社的一份資料上顯示，日本在水泥
窯上處置工業(yè)危險(xiǎn)廢物具有面廣、量多的特點(diǎn)，目前已
能處置包括生活污泥在內(nèi)的多種危險(xiǎn)廢物[1]。
我國從20世紀(jì)90年代開始利用水泥窯處置廢物
和城市生活垃圾的研究和實(shí)踐工作，并己取得一定的成
績。但總體上來說該領(lǐng)域仍處于科研、探索的階段。二嗯
英是水泥窯處置廢物的特征污染物之～，近年來由于公
眾的環(huán)保意識逐漸提高，以及媒體對于二嗯英的劇毒性
以及致癌性的廣泛報(bào)道，二嗯英問題備受關(guān)注。
建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)(以下簡稱環(huán)評)是我國的
一項(xiàng)基本制度，需要分析項(xiàng)目建成投產(chǎn)后可能對環(huán)境產(chǎn)
生的影響，并提出污染防治對策和措施。由于二嗯英引
起的環(huán)保群體性事件時(shí)有發(fā)生，因此對于水泥窯協(xié)同處
置廢物項(xiàng)目的環(huán)境影響評價(jià)，分析清楚二嗯英可能產(chǎn)生
的環(huán)境影響以及防治對策措施，顯得尤為重要。
2二嗯英的產(chǎn)生機(jī)理[2]
二嗯英和呋喃是一類物質(zhì)的混合體，俗稱二嗯英
(Dioxin)，其耐酸堿并且不易揮發(fā)，熔點(diǎn)在300℃左右，
分解溫度一般在700℃以上。二嗯英易溶于脂肪、油類
物質(zhì)和非極性的溶劑。據(jù)有關(guān)資料介紹，在組成二嗯英
的物質(zhì)中，毒性最強(qiáng)的是2、3、7、8--TCDD(Te—
tra—chlorodibenzo—P—dioxins)，其毒性相當(dāng)于氰化鉀
的1000倍，是目前世界上發(fā)現(xiàn)毒性最強(qiáng)的有機(jī)合成物
質(zhì)。城市生活垃圾焚燒是二嗯英的重要產(chǎn)生源，其一般
產(chǎn)生于垃圾焚燒過程和焚燒煙氣的冷卻過程。在焚燒過
程中，聚氯乙稀、氯代苯等垃圾中的含氯高分子化合物，
在一定的溫度、一定的催化劑(如氯化鐵和氯化銅)作用
下，與0。、HCI反應(yīng)，生成二惡英類物質(zhì)。而當(dāng)爐溫高于
一34
800℃，且保證煙氣一定的停留時(shí)間后，99．9％的二嗯英
將被分解，但是在煙氣的冷卻過程中，在一定溫度
(250℃～600℃之間)下，已分解的二嗯英類前體物能與
煙氣中的HCI在催化劑作用下重新生成二嗯英類物質(zhì)。
眾多的研究結(jié)果表明，二噫英的產(chǎn)生過程具有以下
的特點(diǎn)：存在前體物；反應(yīng)溫度不高(250℃～600℃之
間)；特定物質(zhì)的催化作用；燃燒過程不完全，有一氧化
碳存在等。
3抑制二嗯英排放的措施
抑制二嗯英的排放從控制其產(chǎn)生條件入手，以垃圾
焚燒為例，充分完全燃燒，降低c0的產(chǎn)生量，可有效地
抑制和降低二嗯英的產(chǎn)生。此外，控制含氯有機(jī)物和含
氯成份高的物質(zhì)進(jìn)入焚燒爐；在煙氣排放過程中引入
“急冷”工藝，即縮短煙氣處于250～600℃之間的時(shí)間，
避免二次合成；這些措施均有利于抑制二嗯英的排放。
對于水泥窯來說，本身具有高溫、高氧氛圍、足夠長的停
留時(shí)間等特點(diǎn)，因此用來處理危險(xiǎn)廢物具有得天獨(dú)厚的
條件。
水泥窯窯內(nèi)物料溫度在1400℃以上，氣體停留時(shí)
間長達(dá)20s，完全可以保證有機(jī)物的完全燃燒和徹底分
解；此外水泥生產(chǎn)過程為堿性氣氛，使得S0。和Cl等成
分在水泥熟料中固定下來，可有效避免二嗯英的產(chǎn)生。
4環(huán)評中關(guān)注的重點(diǎn)問題
為了對協(xié)同處置廢物項(xiàng)目實(shí)施后可能造成的環(huán)境
影響進(jìn)行分析、預(yù)測和評估，提出預(yù)防或者減輕不良環(huán)
境影響的對策和措施，在二嗯英這一問題上需關(guān)注以下
一些重點(diǎn)內(nèi)容。
4．1污染源源強(qiáng)的確定
污染源源強(qiáng)的確定是環(huán)境影響評價(jià)中的重中之重。
歐美等國家制定了水泥窯生產(chǎn)特別是共處置廢物情況
下向大氣排放二嗯英(以I—TEQ計(jì))的標(biāo)準(zhǔn)限值，即
0．1ng／m3。研究表明，大部分新型干法水泥窯二嗯英排
萬方數(shù)據(jù)
廣東建材2013年第3期節(jié)能環(huán)保
放都可以達(dá)到該限值口j。目前我國北京等地制定的標(biāo)準(zhǔn)
中也參考了這一數(shù)值。
對于二嗯英而言，目前二嗯英源強(qiáng)的確定尚無計(jì)算
方法，根據(jù)世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會2006年委托
SINTEF公司完成的<<Formation and Release of POPs
in the Cement Industry》報(bào)告，報(bào)告中對世界水泥生
產(chǎn)、水泥企業(yè)處置廢棄物、水泥工業(yè)處置廢棄物過程中
POPs的排放(廢氣、熟料)進(jìn)行詳細(xì)的分析。從70年代
到最近，總共對二嗯英／呋喃做了大約有2200次檢測。
二嗯英／呋喃排放數(shù)據(jù)評估表明：如果采取初步措施，
大多數(shù)水泥窯排放濃度低于0．1ngTEQ／m。。發(fā)展中國家
的干法預(yù)熱／預(yù)分解窯所得數(shù)據(jù)表明，二噫英／呋喃排
放水平均低于0．1ngTEQ／m3。水泥窯協(xié)同處理可替代燃
料和原料且被處理物在主燃燒區(qū)；在窯口或在預(yù)分解窯
喂料似乎都不會影響或改變POPs的排放H]。
由于二嗯英是超痕量的有機(jī)污染物，因此在監(jiān)測結(jié)
果中受影響的因素較多，預(yù)處理與分析測試程序相當(dāng)復(fù)
雜，測量儀器的分辨率及實(shí)驗(yàn)中的人為因素也是影響數(shù)
據(jù)準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵因素。所以無法根據(jù)傳統(tǒng)的“物料衡
算”等方法來估算其源強(qiáng)。然而由于水泥窯共處置危險(xiǎn)
廢物目前在我國并沒有大范圍開展，多屬于科研探索，
為了取得更好的工藝控制參數(shù)，往往會進(jìn)行多次的中試
試驗(yàn)。因此可以考慮在中試實(shí)驗(yàn)中，在各種條件下，進(jìn)行
多組水泥窯尾氣中二嗯英濃度的檢測。環(huán)評中二嗯英的
源強(qiáng)可以綜合考慮檢測結(jié)果保守確定。
4．2 X-藝的可靠性論證
從水泥窯的工藝特點(diǎn)可知，水泥窯具有焚燒溫度
高，氣體和物料的停留時(shí)間長，焚燒徹底等特點(diǎn)，二嗯英
物質(zhì)可以充分分解。因此避免二嗯英的二次合成便成為
控制污染的關(guān)鍵?，F(xiàn)代水泥燒成系統(tǒng)的出口煙氣一般要
經(jīng)過換熱器回收余熱，用于原料的預(yù)熱。在換熱器內(nèi)在
極短的時(shí)間內(nèi)降到200℃以下，從而越過了二嗯英的合
成溫度點(diǎn)。國內(nèi)外多年實(shí)踐表明，降速越快，二嗯英再生
成的就越少。關(guān)于煙氣的“急冷”的可靠性是否能夠得到
保證，是近年來垃圾焚燒項(xiàng)目爭論的焦點(diǎn)之一。因此對
于水泥窯換熱系統(tǒng)而言，“急冷”的可靠性也需要進(jìn)行充
分的論證。論證主要應(yīng)從以下一些方面考慮：中試試驗(yàn)
的監(jiān)測結(jié)果、急冷的技術(shù)參數(shù)、包括與普通垃圾焚燒爐
的對比以及專家的論證意見等。
4．3環(huán)境信息公開
近年來媒體對于“二嗯英”有了廣泛的關(guān)注，由此造
成的群體性事件也時(shí)有發(fā)生(尤其是垃圾焚燒項(xiàng)目)，在
進(jìn)行公證參與的時(shí)候，要充分尊重公眾的知情權(quán)。充分
告知公眾擬建項(xiàng)目的排放污染物，以及所采取的環(huán)保措
施和效果。
此外，建設(shè)單位應(yīng)建立企業(yè)環(huán)境信息公開制度，應(yīng)
當(dāng)向社會發(fā)布年度環(huán)境報(bào)告書。主要工藝指標(biāo)及主要污
染物應(yīng)實(shí)施在線監(jiān)測，并與當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門聯(lián)網(wǎng)。污染物
排放應(yīng)每季度采樣檢測一次。接受社會監(jiān)督。
4．4社會穩(wěn)定環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估
由于二嗯英的存在，水泥窯協(xié)同處置廢物項(xiàng)目屬于
“群眾敏感、反映強(qiáng)烈，易引發(fā)社會穩(wěn)定環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的建設(shè)
項(xiàng)目”。因此該類項(xiàng)目必須進(jìn)行社會穩(wěn)定環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估。
除根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》等相關(guān)要求
外，還應(yīng)分析建設(shè)項(xiàng)目可能帶來的社會穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)，評估
負(fù)面影響，明確人群和社會承受風(fēng)險(xiǎn)的能力。
4．5對于土壤的影響
目前我國土壤中二嗯英本底值濃度較低，有研究表
明在垃圾焚燒爐附近，盡管空氣中二噫英濃度含量與其
它監(jiān)測點(diǎn)差別不大，但對于土壤來說尤其是下風(fēng)向，土
壤中二嗯英濃度明顯高于背景值畸]。
因此，在評價(jià)過程中，要求對水泥窯附近尤其是主
導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向的土壤中二嗯英濃度進(jìn)行測定，留下本底
值。在項(xiàng)目建成后定期監(jiān)測土壤中乃至植物中二嗯英的
濃度，評估其長期累積影響。
5結(jié)語
隨著科技進(jìn)步和社會發(fā)展，水泥窯共處置廢物將更
多的得到推廣，而二嗯英是其中需要關(guān)注的重點(diǎn)問題之
一。限于目前的技術(shù)水平，對于二嗯英排放長期累積對
人體的影響研究還不是很多，建議環(huán)保主管部門對二嗯
英監(jiān)測的同時(shí)，監(jiān)控受影響人群的健康狀況，為今后的
決策提供依據(jù)。同時(shí)建議水泥窯共處置廢物項(xiàng)目在運(yùn)營
～定時(shí)間后開展環(huán)境影響評價(jià)，確保其污染影響得到有
效控制。●
【參考文獻(xiàn)】
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萬方數(shù)據(jù)

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