(2) 催化分解

      選擇性催化還原（SCR）裝置一般用于燃煤發(fā)電廠脫除 NOX。在MSWI 工廠中也可使用它來脫除PCDD/Fs。SCR 裝置選用Ti、V 和W的氧化物作為催化劑。Ide Y 等人采用 TiO2–V2O5–WO3 催化劑在SCR 裝置中研究了MSW 煙氣中PCDD/Fs 和相關(guān)化合物的分解。實驗結(jié)果表明，近90% 的PCDD/Fs 高分解轉(zhuǎn)化或較高分解轉(zhuǎn)化，且氣態(tài)組分的分解轉(zhuǎn)化要高于粒子組分的分解轉(zhuǎn)化。

      由于考慮催化劑中毒問題，SCR 通常安裝在尾部，即在濕式洗滌塔和布袋除塵器之后，煙氣在布袋除塵器出口溫度一般為150 ℃，在此溫度下無法進行PCDD/Fs 的催化還原，所以需要對煙氣進行再熱，從而增加了成本，只有開發(fā)高效低成本的催化劑，才能為這種技術(shù)增加競爭力。而運行溫度范圍在200 ℃左右時采用SCR 裝置分解煙氣中的PCDD/Fs 的措施尚未證實成功有效。

      (3) 化學(xué)處理

      Siret 和Vicard 等人采用兩階段濕式洗滌塔，其中第一階段噴入石灰（CaO）脫除酸性氣體，第二階段噴入蘇打、碳和專用添加劑用來破壞PCDD/Fs。這種裝置對原氣中的 PCDD/Fs 的脫除率達(dá)到98%以上，同時可破壞整個系統(tǒng)所排放氣體中84%的PCDD/Fs。不過這種技術(shù)還沒有成熟，需要進一步的研究。

      3.2 從飛灰中脫除 PCDD/Fs

      (1) 熱處理

      Vogg 和Stieglitz 論證了飛灰中的PCDD/Fs 在一定的條件下通過熱處理可分解。他們的研究揭示了：①在有氧氣氛，加熱溫度600 ℃，停留時間為2 h的條件下，飛灰中PCDD/Fs 脫除率為95%左右，但在溫度低于600 ℃的情況下， PCDD/Fs會重新形成；②在惰性氣氛下，加熱溫度為300 ℃，停留時間為2 h 的條件下，大約90%的PCDD/Fs 被分解。特別提出的是加熱溫度、停留時間和氣氛三者間存在著一定的關(guān)系。在惰性氣氛下，加熱溫度可降低；而在有氧氣氛下，則需要較高的加熱溫度；當(dāng)溫度高于1000 ℃，停留時間很短。有關(guān)實驗表明，通過熱處理分解飛灰中的PCDD/Fs，分解效率可達(dá)到95%以上。

      (2) 低溫脫氯

      低溫?zé)崦撀裙に囀抢贌隣t飛灰中二惡英分解的一種行而有效的技術(shù)，它最早由Hagenmaier[20]提出。垃圾焚燒過程產(chǎn)生的飛灰能夠在低溫（250～450 ℃）缺氧條件下促進PCDD/Fs 和其它氯代芳香化合物發(fā)生脫氯/加氫反應(yīng)。在下列條件下飛灰中的PCDD/Fs 可被脫氯分解：①缺氧條件；②加熱溫度為250～400 ℃；③停留時間為1 h；④處理后飛灰的排放溫度低于60 ℃。按照上述原則，日本研究者設(shè)計了一套低溫脫氯裝置，安裝在松戶的MSWI 上投入運行。結(jié)果表明，在飛灰溫度為350 ℃和停留時間為1 h 的條件下，PCDD/Fs 的分解率達(dá)到99%以上。用低溫脫氯技術(shù)處理PCDD/Fs，當(dāng)氧濃度增加時，在低溫范圍內(nèi)會出現(xiàn) PCDD/Fs 的再生反應(yīng)，因此必須嚴(yán)格控制氣氛中氧的含量，增加了運行的難度。

      (3) 紫外光（UV）光解

      在二惡英的各種控制技術(shù)中，光降解是環(huán)境中存在的二惡英的主要降解途徑，二惡英可以吸收太陽光的近紫外光發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，且這一降解途徑可以通過人為的加入光敏劑、催化劑等物質(zhì)而得到加速。目前，采用光解方法處理垃圾煙氣污染的國家主要有德國、美國、日本等，研究對象主要集中在：飛灰的直接降解、將飛灰中二惡英轉(zhuǎn)移到有機溶劑中的光解，目前光解研究的重點是結(jié)合其它催化氧化方法，比如結(jié)合臭氧、二氧化鈦等催化氧化劑，以達(dá)到更好的降解目的。

      Hajlme Muto 等人利用低汞燈作為光源，比較了飛灰在不同溶液中各個照射時間段內(nèi)的光解結(jié)果。結(jié)果表明，飛灰中的PCDD/Fs 的光解機理與單一的PCDD 或PCDF 的光解機理有所不同。前者屬于多相反應(yīng)，可能包括PCDD/Fs 同系物的多次分解和生成，所以實驗中的飛灰A 在低壓汞燈的照射下，90 min 后總的PCDD/Fs 的毒性當(dāng)量值未能檢測到，而120 min 后總的PCDD/Fs 的毒性當(dāng)量值為5098 pg-TEQ/g。Sommer 等人試驗了在O2/O3 氧化氣氛下及 N2/NH3 還原氣氛下，用低壓汞燈照射飛灰中的PCDD/Fs，結(jié)果表明在氧化氣氛下，PCDD/Fs 的分解率可達(dá)到70%。陳彤等人將固體飛灰直接光解，與飛灰在甲苯溶液中光解進行比較。結(jié)果表明，飛灰B 在光照520 min 后，PCDDs、PCDFs 的光解效率分別為13%、64%。與飛灰A 在甲苯抽提液中的紫外光解效率97.7%相比，固體飛灰B 直接光解時二惡英的脫除效率要低得多。紫外光分解PCDD/Fs 與其它技術(shù)相比，需要較長的反應(yīng)時間，分解效率低，經(jīng)濟性差，且不能完全分解PCDD/Fs。

      (4) 液體陶瓷（Liquid Ceramics）

      液體陶瓷(LC)。它是以硅為主要成分，用特殊的方法使硅烷醇鹽和硅氧烷堿性水溶液化的制品。LC 在900 ℃以上煅燒時會“熔融”，“發(fā)泡”，這樣的LC 會吸附PCDD/Fs 的前驅(qū)物—氯化物，此后LC 被冷卻、石英（陶體）化，成為無害爐渣，可用作建筑材料。采用LC 對飛灰中的PCDD/Fs 處理的方法是：①向飛灰中加入重量比約為10%的LC 液； ②將這種混合物在回轉(zhuǎn)窯中以900 ℃以上的溫度煅燒1 h； ③飛灰中的PCDD/Fs 和重金屬與LC 反應(yīng)變成無害的爐渣（陶體）。李潤東等人的研究結(jié)果表明，在1 400 ℃以及氧化性氣氛下，LC 的添加量從0 到10%變化時，PCDD/Fs 的分解率呈上升趨勢，在10%的添加量時分解率達(dá)到100%，同時PCDD/Fs的完全分解溫度由1 460 ℃降至1 100 ℃。

      (5) 灰渣熔融處理

      通過改進燃燒和廢氣處理技術(shù)，排入大氣的 PCDD/Fs 達(dá)到最小，被吸附的PCDD/Fs 隨顆粒一起進入灰渣中，所以灰渣中PCDD/Fs 的含量比大氣中的含量多。熔融處理技術(shù)是比較通常的灰渣處理技術(shù)。將灰渣送入溫度1 200 ℃以上的熔融爐內(nèi)熔化，灰中的PCDD/Fs 在高溫下，被迅速的分解和燃燒。實驗表明，通過熔融處理后，PCDD/Fs 的分解率為99.77%，TEQ 為99.7%。這說明灰渣熔融處理技術(shù)是一種較為有效的處理手段。缺點在于，采用熔融爐處理 PCDD/Fs 需要耗用一定的能量，同時揮發(fā)性的重金屬如汞在聚合反應(yīng)中可能會重新生成，使得灰渣中重金屬含量超標(biāo)。

      4 結(jié)論

      垃圾焚燒過程中PCDD/Fs 的控制和凈化是目前國內(nèi)外共同關(guān)注的問題，也是垃圾能源化利用的關(guān)鍵。雖然目前在我國的PCDD/Fs 主要來自于化工生產(chǎn)過程，但城市垃圾焚燒廠建設(shè)在不斷增加，垃圾焚燒排放的PCDD/Fs 量也會逐年提高，必須引起足夠的重視。對于燃燒區(qū)域后煙氣、飛灰中存在的PCDD/Fs 含量，可以結(jié)合上述幾種有效的方式加以控制。隨著研究的不斷深入，還要繼續(xù)探索其它更加經(jīng)濟和行之有效的防治措施，結(jié)合中國的國情，改善焚燒爐的燃燒條件，選擇適當(dāng)?shù)臓t型，對PCDD/Fs 的生成與排放進行綜合控制。