城市垃圾焚烧

销毁城市垃圾的主要方法有焚烧、填埋和堆肥。而在工业发达国家，最常用的方法是焚烧。从大城市的多室焚化炉到人口稀少地区的露天焚烧，都

能起到减少污染物体积、将有机物状态的垃圾转化为固态无机残留物的目的。焚烧烟气中通常含有二氧化碳、氧和氮。此外，还有一些其他污染物组分，其种类和数量取决于被处理垃圾类型和焚烧操作条件等。表 8－9 所示为示例性排气的污染物组成。其中二氧化硫和氮氧化物是属微量组分。前者是垃圾中原有的含硫物质经焚烧后的产物；后者是空气中氮参与燃烧的产物， 其产生量取决于引入的空气量和温度。

焚烧后产生的颗粒物大部分在设施内部被处理除去，也有部分逸入大气。颗粒物粒径大小悬殊，可在 5～350μm 范围内变动。示例性的化学组成如表 8-10 所示。

表 8 — 9 焚烧炉排气中污染物及其浓度（示例）

组分

大致浓度

组分

大致浓度

有机酸

甲醛烃 类 卤代烃

氨

NO

2

NO

3

HCl- SO

2

0.5kg/l000kg 垃圾

甲酸

(25 ～ 133)× 10-6(V/V)

4 μ g/g 颗粒状垃圾

十六烷酸

0.27kg/1000kg 垃圾

(6 ～ 120)mg/m3

乙酸

(40 ～ 600)mg/m3

(0.15 ～ 1.5)× 10-6(V/V)
酯

(0.15 ～ 5)mg/m3

乙酸甲酯

(5 ～ 137)× 10-6(V/V)

(4 ～ 100)mg/m3

乙酸乙酯

 ?

(30 ～ 350)mg/m3
醛

(0.25 ～ 1.2)× 10-6(V/V)

乙醛

1.3 × 10-4kg/1000kg 垃圾

表 8－10 焚烧炉颗粒物（渣和灰）分析（示例）

SiO

2

46％

TiO

2

3％

Na O

2

3％

BaO

0.6％

Al O

2 3

21％

CaO

10％

K O

2

1％

SO

3

0.3％

Fe O

2 3

8％

MgO

3％

P O

2 5

2％

ZnO

0.5％

最近，人们对垃圾焚烧烟气中所含微量的多氯代二噁类化合物施予很大关注。这类化合物对土拨鼠口摄毒性指标 LD50 为 0.6μg/kg 体重，比 NaCN 剧毒 10000 倍，且具有生物浓集，慢性中毒，在环境介质中稳定等特性，是一类高度危险性的化学物质，多氯代二噁类化合物的结构如下：

城市垃圾焚烧 - 图1

其母核为二苯并-对二噁，具有经两个氧原子联结的二苯环结构。在两个苯环上的 1，2，3，4，6，7，8，9 位置上可有 1～8 个取代氯原子，由氯原子数和所在位置的不同，可能组合成 75 种异构体，总称多氯二苯并-对-二噁

（PCDDs），各种异构体在毒性、致癌性、致畸性的强度方面可有几个数量级差别，毒性最强的可能是 2，3，7，8-四氯二苯并-对二噁（2，3，7，8-TCDD）。存在于垃圾中的某些含氯有机物，如聚氯乙烯类塑料废物在燃烧过程中

可能产生酚类化合物和强反应性的氯、氯化氢等，从而成为进一步生成多氯代二噁类化合物的前驱物。据报道，大型焚烧炉烟气中的颗粒物含 PCDDs 浓度为 45～200μg/kg，含 PCDDs 的颗粒物随废气一起在大气中扩散。估计由50 万人在生活过程中产生的垃圾经燃烧后每天可产生 350～1600mgPCDDs。

除生活垃圾外，燃料（煤、石油）、枯草残叶（含除草剂）、氯苯类化合物等燃烧过程中也会产生多氯代二噁类化合物。