中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會發(fā)布2023年二噁英污染防控評述及2024年發(fā)展展望。
為及時反映生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)過往一年的發(fā)展動態(tài)，預(yù)測新一年的發(fā)展趨勢，我會組織各分支機構(gòu)編寫了《2023年行業(yè)評述及2024年發(fā)展展望》，供環(huán)保企事業(yè)單位、專家和管理者參考。本文為《2023年二噁英污染防控評述及2024年發(fā)展展望》，作者為中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會二噁英污染防控專業(yè)委員會謝丹平，付建平，劉麗君，楊艷艷，林曉青，劉漢俊，劉科，郭濤，尹曉紅，倪建偉，曹震，顧榴俊，郭榮。
2023年行業(yè)評述
01主要政策
為深入貫徹黨中央、國務(wù)院決策部署，落實《關(guān)于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》要求和新發(fā)展階段履約目標，持續(xù)推進《中華人民共和國〈關(guān)于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約〉國家實施計劃》的有效實施，加強包括二噁英在內(nèi)的持久性有機污染物環(huán)境污染防控的全民行動，切實保障生態(tài)環(huán)境安全和人民健康，2023年國家和地方政府出臺了一系列政策、法規(guī)及標準等，為深入推進我國二噁英污染防控提供了重要的政策保障。
2023年5月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《醫(yī)療廢物集中焚燒處置工程技術(shù)規(guī)范》（HJ 177-2023），主要對影響二噁英和重金屬等在內(nèi)的醫(yī)療廢物集中焚燒處置工程的污染負荷、主要工藝設(shè)備和材料、檢測與過程控制、運行與維護管理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)要求作出規(guī)定，并對煙氣和粉塵中二噁英和重金屬去除提出采用活性炭或其他多孔性吸附劑的方法。
2023年9月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《〈關(guān)于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約〉國家實施計劃（2023年增補版）》征求意見稿，提出繼續(xù)實施二噁英污染控制措施，協(xié)同減少無意產(chǎn)生的多氯萘的環(huán)境排放；開展持久性有機污染廢物閾值和環(huán)境無害化處置技術(shù)、持久性有機污染物和潛在持久性有機污染物的檢測技術(shù)研究。
2023年9月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《生活垃圾焚燒發(fā)電廠現(xiàn)場監(jiān)督檢查技術(shù)指南》（HJ 1307-2023），規(guī)定了對生活垃圾焚燒發(fā)電廠污染防治、污染物排放及相關(guān)環(huán)節(jié)開展的現(xiàn)場監(jiān)督、檢查、核查，對包括二噁英在內(nèi)的污染防控技術(shù)環(huán)節(jié)和污染防治設(shè)施運行環(huán)節(jié)的可能影響因素提出了關(guān)鍵證據(jù)建議。
2023年11月，中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會發(fā)布《生活垃圾焚燒煙氣二噁英類控制技術(shù)指南》（T/CAEPI 75-2023），主要圍繞機械爐排式和流化床式兩種焚燒爐型工藝特點，以垃圾焚燒全過程為出發(fā)點，針對垃圾焚燒二噁英的產(chǎn)排環(huán)節(jié)，提出在垃圾接收和預(yù)處理管控、入爐垃圾及進料控制、焚燒工況調(diào)控、煙氣凈化處理以及運行管理等方面應(yīng)采取二噁英類控制的關(guān)鍵技術(shù)和措施，為生活垃圾焚燒行業(yè)二噁英污染防控提供系統(tǒng)、實用、規(guī)范、科學的指導。
2023年5月，廣東省環(huán)境科學學會發(fā)布《生活垃圾焚燒飛灰廠內(nèi)處理運營管控技術(shù)規(guī)范》（T/GDSES 7-2023），規(guī)定生活垃圾焚燒廠內(nèi)飛灰中重金屬、二噁英等污染物需進行一定程度去除或抑制其可浸出性，對其穩(wěn)定化處理過程中二噁英含量及浸出液污染物質(zhì)量濃度提出限值要求。
2023年7月，江蘇省生態(tài)環(huán)境廳發(fā)布《征求〈江蘇省生活垃圾焚燒大氣污染物排放標準〉（二次征求意見稿）意見的通知》，規(guī)定二噁英監(jiān)測應(yīng)在6h～12h完成不少于3個樣品采集，提出生活垃圾焚燒大氣污染物排放濃度限值標準。
2023年9月，深圳市發(fā)布《深圳市新污染物治理工作方案》，提出開展生活垃圾焚燒煙氣二噁英的健康風險評估，開展生活垃圾焚燒新污染物調(diào)查監(jiān)測，開展生活垃圾焚燒煙氣中二噁英暴露健康風險評估。
2023年9月，山西省生態(tài)環(huán)境廳發(fā)布《公開征求〈關(guān)中地區(qū)生活垃圾焚燒大氣污染物排放標準〉（征求意見稿）意見的通知》，規(guī)定關(guān)中地區(qū)生活垃圾焚燒廠運行要求、大氣污染物排放限值、污染物監(jiān)測、污染物達標判斷和實施與監(jiān)督。
02行業(yè)發(fā)展
2023年是全面貫徹落實黨的二十大精神開局之年，也是向第二個百年奮斗目標進軍的關(guān)鍵之年。在國內(nèi)經(jīng)濟復蘇大勢下，污染防治攻堅向縱深推進，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善，我國二噁英污染防控領(lǐng)域迎來新的機遇和挑戰(zhàn)。主要集中在以下方面：
（1）二噁英污染來源眾多，行業(yè)規(guī)模大。生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《重點行業(yè)二噁英污染防治技術(shù)政策》指出，涉及二噁英排放的行業(yè)包括廢棄物焚燒（生活垃圾焚燒、危險廢物焚燒）、遺體火化、鋼鐵冶煉、再生有色金屬冶煉、化工生產(chǎn)以及紙漿造紙行業(yè)等，其中廢棄物焚燒受關(guān)注程度較高。垃圾焚燒方面，《“十四五”城鎮(zhèn)生活垃圾分類和處理設(shè)施發(fā)展規(guī)劃》指出，到2025年全國城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒處理能力達到80萬噸/天左右，城市生活垃圾焚燒處理能力占比65%。目前我國城市生活垃圾焚燒處理廠增至925家，焚燒設(shè)計能力100余萬噸/天，焚燒處理率達72.55%。危廢處置方面，目前我國危廢產(chǎn)生量達9200余萬噸，危廢利用處置量增長至8898萬噸，處置率達96.7%。
（2）二噁英防控技術(shù)差異大，行業(yè)特點強。一是目前我國生活垃圾處理采用先進爐排焚燒處理為主，流化床等其他焚燒技術(shù)為輔，焚燒產(chǎn)生的含二噁英的廢氣處理采用“SNCR爐內(nèi)脫硝＋旋轉(zhuǎn)噴霧半干法脫酸＋活性炭干法噴射＋消石灰干法噴射＋布袋除塵”，該技術(shù)對二噁英的去除具有良好的控制效果。要實現(xiàn)二噁英超低排放，需在工藝末端采用低溫SCR技術(shù)，使煙氣中二噁英在SCR催化劑表面發(fā)生脫氯和苯環(huán)斷裂而被分解。焚燒過程飛灰經(jīng)預(yù)處理（水洗、固化/穩(wěn)定化、高溫燒結(jié)、高溫熔融、低溫熱解等）后進行填埋（占90%左右）和資源化利用（占10%左右），能減少或降低二噁英等的潛在污染。另外，其他處置技術(shù)如水泥窯協(xié)同處置技術(shù)已進行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，而高溫燒結(jié)制陶粒、等離子體熔融以及低溫解毒等二噁英防控技術(shù)還需加大研究和攻關(guān)。二是目前危廢處置一般采用“回轉(zhuǎn)窯+二燃室”焚燒工藝，含二噁英的廢氣處理采用“余熱鍋爐+急冷+消石灰脫酸+活性炭噴射+布袋除塵器+煙氣洗滌”技術(shù)。危廢焚燒產(chǎn)生的固體廢物因含有二噁英等污染物，也須經(jīng)預(yù)處理后進行填埋或深度資源化利用。
（3）檢測技術(shù)單一，實時在線監(jiān)測與預(yù)測預(yù)警技術(shù)待突破。雖然國家已出臺成熟的二噁英檢測方法標準和技術(shù)指南，但二噁英現(xiàn)場監(jiān)測目前國內(nèi)仍采用短期手工取樣方法，每次取樣時間2h～6h，不足垃圾焚燒廠全年運行時間的0.1%，無法全面捕捉到焚燒處理異常工況（如啟停爐，爐溫過低等）時的二噁英排放情況。目前，全球還沒有成熟的廢氣二噁英實時監(jiān)測技術(shù)和超標預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)。因此，二噁英長期取樣技術(shù)和預(yù)測預(yù)警技術(shù)，無論從國際長期實際經(jīng)驗和國內(nèi)外檢測需求看，都是今后相當長時間內(nèi)應(yīng)突破的最優(yōu)技術(shù)方案。從2020年開始，國內(nèi)已組織專家和技術(shù)人員成立技術(shù)小組，選定多家垃圾焚燒廠進行長期取樣和手工取樣對比性實驗，并結(jié)合工況參數(shù)進行二噁英超標預(yù)測預(yù)警，取得一定技術(shù)突破。
03關(guān)鍵核心技術(shù)進展
垃圾焚燒二噁英超標預(yù)測預(yù)警方法。該方法利用歷史不同企業(yè)、不同焚燒爐、不同污染物傳感器和溫度傳感器等采集的特征數(shù)據(jù)，以及對應(yīng)的煙氣二噁英檢測結(jié)果是否超過國家行業(yè)標準限值，采用隨機森林算法訓練出以上各種特征和二噁英達標與否關(guān)系的算法模型。本方法從垃圾焚燒運行工況、煙氣處理設(shè)施的運行效果、管理水平等二噁英可能生成和去除的各環(huán)節(jié)入手，建立大數(shù)據(jù)分析方法和自動監(jiān)控預(yù)警算法，擬合二噁英濃度是否達標，對二噁英超標排放實時預(yù)測和預(yù)警。
二噁英長期采樣技術(shù)。該系統(tǒng)包括取樣探頭、取樣箱、控制柜等設(shè)備，目前已在垃圾焚燒現(xiàn)場與手工取樣比對測試，結(jié)果表明該設(shè)備測量準確性符合歐洲長期取樣要求。通過實驗室測試，該設(shè)備也較符合長期在線取樣要求?；诖耍€研發(fā)了遠程取樣控制系統(tǒng)，除實現(xiàn)長期在線取樣外，還可進行智能遠程一鍵式取樣控制、數(shù)據(jù)傳輸和遠程監(jiān)控等。
二噁英在線檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于可調(diào)諧激光電離聯(lián)合飛行時間質(zhì)譜技術(shù)對煙氣二噁英在線檢測。已形成以固定式雙/多通道二噁英在線檢測系統(tǒng)為基礎(chǔ)的多種產(chǎn)品，包括移動式二噁英在線檢測車、二噁英智慧管控平臺等。該系統(tǒng)已應(yīng)用于垃圾焚燒廠，同時在線檢測兩臺400t/d機械爐排垃圾焚燒爐煙氣二噁英排放，能對焚燒爐燃燒和煙氣凈化系統(tǒng)等參數(shù)進行自動調(diào)整并啟停相應(yīng)減排設(shè)備，實現(xiàn)二噁英超低排放。該系統(tǒng)每年可獲得至少16000個二噁英在線檢測數(shù)據(jù)，二噁英檢測平均成本降低至100元/樣以下。
SCR協(xié)同脫除二噁英技術(shù)。該技術(shù)的SCR反應(yīng)器除能脫除焚燒煙氣中NOx，對二噁英也具有脫除效果。通過研究SCR反應(yīng)器運行溫度對協(xié)同脫除焚燒煙氣NOx及二噁英的影響機制，掌握溫度對協(xié)同脫除焚燒煙氣NOx及二噁英機理，為生活垃圾焚燒處理工程應(yīng)用提供理論指導。
煙氣催化脫硝除塵一體化技術(shù)。該技術(shù)基于陶瓷管除塵器的孔隙率高、抗熱震特性好、耐高溫、強度高、過濾性能優(yōu)異、涂覆催化劑等優(yōu)點開發(fā)而成。通過對催化劑配方調(diào)整達到對煙氣中二噁英氧基破壞，發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，裂解為CO2、H2O和HCl。該技術(shù)已用于玻纖、生物質(zhì)、焦化、鋼鐵、水泥、垃圾焚燒、危廢處理等行業(yè)煙氣治理，能實現(xiàn)煙氣多污染協(xié)同脫除，占地面積小，投資成本低。
焚燒煙氣濕式洗滌技術(shù)。濕式洗滌塔受聚丙烯等填料的吸附和解析作用影響具有“記憶效應(yīng)”，即當煙氣中二噁英濃度降低時，濕式洗滌塔吸附的二噁英會被釋放，從而導致濕式洗滌塔出口煙氣中二噁英濃度增加。因此，該技術(shù)通過定期更換洗滌塔內(nèi)部填料，及時清潔除塵，并監(jiān)控洗滌塔運行狀況等對控制二噁英的排放具有重要影響。
鈰基低溫降解二噁英技術(shù)。因鈰基催化劑強氧化還原能力和儲氧釋氧能力，在低溫下能將有機污染物徹底氧化成CO2和H2O，適用于催化降解二噁英。目前已成功研發(fā)出適用于協(xié)同催化降解二噁英的低溫催化劑，并成功制備出工業(yè)尺寸產(chǎn)品，在140℃、160℃和180℃溫度下，二噁英脫除率達96%、91%和88%，機械性能達到國標要求。
廢棄物協(xié)同資源利用技術(shù)。該技術(shù)基于對飛灰、廢酸、廢鹽中29種污染元素去除，生產(chǎn)出資源化利用產(chǎn)品并提取有價元素，產(chǎn)品質(zhì)量指標和有毒有害污染物指標均達到國家相關(guān)規(guī)定。
2024年發(fā)展展望
一是在廢棄物焚燒協(xié)同治污方面。隨著國家提出雙碳目標、創(chuàng)新發(fā)展等重大戰(zhàn)略構(gòu)想，為推進《減污降碳協(xié)同增效實施方案》《關(guān)于嚴格能效約束 推動重點領(lǐng)域節(jié)能降碳的若干意見》等實施，開展焚燒行業(yè)煙氣多污染物短流程高效協(xié)同治理，強化末端低溫協(xié)同脫二噁英脫硝催化劑優(yōu)化和規(guī)模化測試、含氯污泥及含金屬的工業(yè)固廢摻燒煙氣高效凈化技術(shù)研發(fā)，低成本固體廢物資源化利用技術(shù)和脫毒減害技術(shù)攻關(guān)等，實現(xiàn)我國日益嚴格的大氣污染物總量控制和減污降碳協(xié)同增效發(fā)展需要。
二是連續(xù)在線監(jiān)測與預(yù)警預(yù)測技術(shù)方面。垃圾焚燒發(fā)電對推進新時期生態(tài)環(huán)境保護和綠色低碳發(fā)展具有重要作用和深遠影響，先進的監(jiān)測監(jiān)管技術(shù)是實現(xiàn)二噁英污染防控的重要手段，深入推進二噁英長期采樣技術(shù)、在線監(jiān)測技術(shù)和超標預(yù)警預(yù)測技術(shù)研發(fā)和攻關(guān)，開展二噁英常態(tài)化在線監(jiān)測和二噁英超標預(yù)測預(yù)警，協(xié)助企業(yè)完成二噁英排放實時在線反饋、優(yōu)化工藝工況條件，為探明二噁英生成、催化降解機理，揭示垃圾協(xié)同處置和多污染物生成、轉(zhuǎn)化和遷移特性等基礎(chǔ)研究提供強有力的檢測方法和技術(shù)手段，是支持二噁英連續(xù)穩(wěn)定超低排放的重要技術(shù)手段。
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