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危險廢物焚燒爐處理所產(chǎn)生的飛灰由于含有較多的重金屬使其被作為危險廢物。而垃圾中含有重金屬的物質(zhì)包括防腐劑、殺蟲劑、印刷油墨等的廢容器、溫度計，燈管、顏料、金屬板、電池、工業(yè)廢棄物及醫(yī)療廢棄物等，垃圾在焚燒過程中，為有效焚燒有機物質(zhì)，需要相當(dāng)高的溫度，然而溫度升高的同時，也會使垃圾中的部分重金屬氣以氣附著于飛灰表面隨廢氣排出。一般而言，垃圾焚燒廠排出廢氣中所含重金屬量的多少與廢棄物組成性質(zhì)、重金屬存在形式、焚燒爐的操作及空氣污染控制方式有密切關(guān)系。

一、重金屬物質(zhì)焚燒后的特性

含重金屬的物質(zhì)經(jīng)高溫焚燒后，一部分會因燃燒而揮發(fā)，其余部分則殘留于灰渣中，而揮發(fā)與殘留的比例則與各種重金屬物質(zhì)的飽和溫度有關(guān)，當(dāng)飽和溫度越高，則越易凝結(jié)，殘留在灰渣中的比例也隨之增高。由于廢棄物經(jīng)焚燒后形成多種氧化物及氯化物，因揮發(fā)、熱解、還原及氧化等作用，而可能進一步發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，其產(chǎn)物包括元素態(tài)重金屬、重金屬氧化物及重金屬氯化物等。元素態(tài)重金屬、重金屬氯化物及重金屬氯化物在廢氣中將以特定的平衡狀態(tài)存在，但因其濃度各不相同，各自的飽和溫度也不相同，遂構(gòu)成了復(fù)雜的連鎖關(guān)系。

經(jīng)揮發(fā)而存在于廢氣中的重金屬物質(zhì)（如鉻及汞等），當(dāng)廢氣通過熱能回收設(shè)計及其他冷卻設(shè)計后，部分重金屬會因凝結(jié)或吸附作用而易附著于細(xì)灰塵表面，可被后續(xù)的集塵設(shè)備去 除，此種情形在當(dāng)廢氣通過集塵設(shè)備時的溫度越低，去除效果越佳。此種去除作用主要依據(jù)以下三種反應(yīng)機理：

①重金屬降溫而達到飽和，經(jīng)凝結(jié)成粒狀物后被集塵設(shè)備收集去除。

②飽和溫度較低的重金屬元素?zé)o法充分凝結(jié)，但會因飛灰表面的催化作用而形成飽和溫度較高且較易凝結(jié)的氧化物或氯化物，而易于被集塵設(shè)備收集去除。

③仍以氣態(tài)存在的重金屬物質(zhì)，因吸附于飛灰上或噴入的活性炭粉末上而被積塵設(shè)備一并收集去除。因部分重金屬的氯化物為水溶性，即使無法通過上述的凝結(jié)及吸附作用而去除，卻 可利用其溶于水的特性，經(jīng)由溫式洗煙塔的洗襟液的廢氣中吸收下來。早期的垃圾焚燒廠采用濕式洗煙塔的主要原因即是為了去除此類重金屬。

二、廢氣中重金屬物質(zhì)的控制技術(shù)

垃圾焚燒廠典型的空氣污染控制設(shè)備主要可分為干式、半干式或濕式三類，其中最大的區(qū)別在于廢氣是否達到飽和狀態(tài)，當(dāng)將廢氣冷卻至飽和露dian以下時，即可歸類為濕式處理流程。

典型的半干式處理流程由干式洗煙塔或半干式洗煙塔與靜電集塵器或袋式集塵器相互組合而成；而典型的濕式處理流程則包括靜電集塵器與濕式洗煙塔的組合。

垃圾中含有的重金屬物質(zhì)經(jīng)高溫焚燒后，部分困揮發(fā)作用而以元素態(tài)形式及其氧化狀態(tài)存在于廢氣中，造成廢氣中重金屬污染物的主要來源；由于每種重金屬及其化合物均有其特定的飽和溫度（與其濃度有關(guān)），當(dāng)廢氣通過余熱回收設(shè)備及空氣污染控制設(shè)備而被降溫時，大部分成揮發(fā)狀態(tài)的重金屬，可自行凝結(jié)成粒狀或與飛灰表面凝結(jié)而被集塵器設(shè)備收集去除，但揮發(fā)性較高的鉛、鉻及汞等少數(shù)重金屬則不易凝結(jié)。

依據(jù)垃圾焚燒廠的運轉(zhuǎn)經(jīng)驗可得：

①單獨使用靜電集塵器時，對于重金屬物質(zhì)的去除效果較差，因為廢氣進入靜電集成器時的溫度較高，重金屬物質(zhì)無法充分凝結(jié)，且重金屬物質(zhì)與飛灰間的接觸時間也不足，元法充分 發(fā)揮對飛灰的吸附作用。

②布袋集塵器無論與干式洗煙塔或半干式洗煙塔并用時，除了汞外，對重金屬的去除效果均十分優(yōu)良旦進大集塵器的廢氣溫度越低，去除效果越佳；但為維持濾袋集塵器的正常操作， 廢氣溫度不得降至露點以下，以免引起酸霧凝結(jié)，造成濾袋腐蝕，或因水汽凝結(jié)而使整個濾袋阻塞（blinding），而汞金屬由于其飽和蒸汽壓較高，不易凝結(jié)，其去除機構(gòu)主要依賴濾袋上的飛灰層對仍處于氣狀的隸金屬進行吸附作用（adsorption），且此種吸附效果與廢氣中飛灰層的多寡有直接聯(lián)系。

③濕式處理流程中所采用的濕式洗煙塔，雖可降低廢氣溫度至廢氣飽和露點以下，去除重金屬物質(zhì)的主要機構(gòu)仍為吸附作用（absorption），且因其設(shè)計成吸收塔，對粒狀物質(zhì)的去除效果甚低，即使廢氣的溫度可促使重金屬凝結(jié)（汞仍除外），除非裝設(shè)以去除粒狀物為目的的高效率文式洗煙塔去除。以汞為例，當(dāng)通過集塵器設(shè)備后，廢氣中的汞金屬大部分為柔的氯化物，由于其飽和蒸汽壓高，干式洗煙塔內(nèi)仍為氣態(tài)，但當(dāng)與洗滌液接觸時，因其為水溶性，可因吸收作用而被洗滌下來，唯因其飽和蒸汽壓高，應(yīng)避免其再揮發(fā)隨廢氣（HgCl₂ ） 釋出。

為達到今后日趨嚴(yán)格的重金屬排放標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)的空氣控制設(shè)備恐怕無法符合需要，鑒于重

金屬物質(zhì)屬非可破壞性，燃燒作用不過只改變其相態(tài)（phase）或形成其他化合物，故欲降低重金屬的排放濃度，仍需從改善空氣控制設(shè)備出發(fā)。

目前已成熟的改善方式，是以增進干式處理流程的“吸附作用”或濕式處理流程的“吸收作用”為出發(fā)點。在干式處理流程中，在濾袋集塵器前噴人活性炭或于廢氣處理流程尾端使用活性炭濾床，除了加強對柔金屬的吸附作用外對廢氣中的微量有機化合物（如 PCDDs/PCDFs），也具一并吸附去除的效果在干式處理流程中也可噴人化學(xué)藥劑與乘金屬反應(yīng)，如噴人霧化的抗高溫液體整合劑可達到50% -70%的去除效果；或在濾袋集塵器前噴人 NaiS 藥劑，使其與隸生成HgS顆粒而被集塵器除去。在濕式處理流程中，在洗煙塔的洗滌液內(nèi)添加催化劑（如CuCI₂），促使更多水榕性HgCl₂生成，再以整合劑（chelating reagent） 固定已吸收錄的循環(huán)液，確保吸收效果。

三、危廢焚燒的飛灰重金屬處理。

危險廢物焚燒飛灰為高浸出毒性危險廢物。原灰中Cr、Pb的浸出濃度均超過危險廢物允許進入填埋區(qū)的控制限值，必須對焚燒飛灰進行穩(wěn)定化、無害化處理；不同類型藥劑Na₂S、FeSO₄、Na₃PO₄、和Na₃C₃N₃S₃對危險廢物焚燒飛灰穩(wěn)定處理時，對不同的重金屬具有選擇性。投加Na₃C₃N₃S₃使得Cr的浸出濃度隨著藥劑投加量的增加而呈現(xiàn)明顯的減小趨勢，而Na₃PO₄對Cr的穩(wěn)定效果最不明顯。

在危險廢物焚燒產(chǎn)生的焚燒飛灰中，重金屬是對環(huán)境傷害比較大的一種物質(zhì)，在實驗：重金屬含量及浸出特性的研究中，共測定出鋅、銅、砷、鉛、鎘、鉻、鎳和汞等八種重金屬，在Hz、TZ、NB、WZ、HUZ以及LS等六種不同類型的焚燒飛灰中，重金屬的含量均比較高，其中鋅是所有重金屬中含量最高的一種，六種飛灰中含量的平均值達到9458.5mg/kg。在處理和利用危險廢物焚燒飛灰過程中，其會造成周邊土壤中重金屬汞含量的增加，導(dǎo)致土壤污染問題。因此，該類飛灰必須經(jīng)穩(wěn)定化處理后方可進入安全填埋場。更多危廢垃圾焚燒爐更多信息，可致電約翰節(jié)能獲得免費技術(shù)支持。

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