2023年二噁英污染防控评述及2024年发展展望

    　中国环保产业协会发布2023年二噁英污染防控评述及2024年发展展望。

　　为及时反映生态环保产业过往一年的发展动态，预测新一年的发展趋势，我会组织各分支机构编写了《2023年行业评述及2024年发展展望》，供环保企事业单位、专家和管理者参考。本文为《2023年二噁英污染防控评述及2024年发展展望》，作者为中国环境保护产业协会二噁英污染防控专业委员会谢丹平，付建平，刘丽君，杨艳艳，林晓青，刘汉俊，刘科，郭涛，尹晓红，倪建伟，曹震，顾榴俊，郭荣。

　　2023年行业评述

　　01主要政策

　　为深入贯彻党中央、国务院决策部署，落实《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》要求和新发展阶段履约目标，持续推进《中华人民共和国〈关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约〉国家实施计划》的有效实施，加强包括二噁英在内的持久性有机污染物环境污染防控的全民行动，切实保障生态环境安全和人民健康，2023年国家和地方政府出台了一系列政策、法规及标准等，为深入推进我国二噁英污染防控提供了重要的政策保障。

　　2023年5月，生态环境部发布《医疗废物集中焚烧处置工程技术规范》（HJ 177-2023），主要对影响二噁英和重金属等在内的医疗废物集中焚烧处置工程的污染负荷、主要工艺设备和材料、检测与过程控制、运行与维护管理等关键环节技术要求作出规定，并对烟气和粉尘中二噁英和重金属去除提出采用活性炭或其他多孔性吸附剂的方法。

　　2023年9月，生态环境部发布《〈关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约〉国家实施计划（2023年增补版）》征求意见稿，提出继续实施二噁英污染控制措施，协同减少无意产生的多氯萘的环境排放；开展持久性有机污染废物阈值和环境无害化处置技术、持久性有机污染物和潜在持久性有机污染物的检测技术研究。

　　2023年9月，生态环境部发布《生活垃圾焚烧发电厂现场监督检查技术指南》（HJ 1307-2023），规定了对生活垃圾焚烧发电厂污染防治、污染物排放及相关环节开展的现场监督、检查、核查，对包括二噁英在内的污染防控技术环节和污染防治设施运行环节的可能影响因素提出了关键证据建议。

　　2023年11月，中国环境保护产业协会发布《生活垃圾焚烧烟气二噁英类控制技术指南》（T/CAEPI 75-2023），主要围绕机械炉排式和流化床式两种焚烧炉型工艺特点，以垃圾焚烧全过程为出发点，针对垃圾焚烧二噁英的产排环节，提出在垃圾接收和预处理管控、入炉垃圾及进料控制、焚烧工况调控、烟气净化处理以及运行管理等方面应采取二噁英类控制的关键技术和措施，为生活垃圾焚烧行业二噁英污染防控提供系统、实用、规范、科学的指导。

　　2023年5月，广东省环境科学学会发布《生活垃圾焚烧飞灰厂内处理运营管控技术规范》（T/GDSES 7-2023），规定生活垃圾焚烧厂内飞灰中重金属、二噁英等污染物需进行一定程度去除或抑制其可浸出性，对其稳定化处理过程中二噁英含量及浸出液污染物质量浓度提出限值要求。

　　2023年7月，江苏省生态环境厅发布《征求〈江苏省生活垃圾焚烧大气污染物排放标准〉（二次征求意见稿）意见的通知》，规定二噁英监测应在6h～12h完成不少于3个样品采集，提出生活垃圾焚烧大气污染物排放浓度限值标准。

　　2023年9月，深圳市发布《深圳市新污染物治理工作方案》，提出开展生活垃圾焚烧烟气二噁英的健康风险评估，开展生活垃圾焚烧新污染物调查监测，开展生活垃圾焚烧烟气中二噁英暴露健康风险评估。

　　2023年9月，山西省生态环境厅发布《公开征求〈关中地区生活垃圾焚烧大气污染物排放标准〉（征求意见稿）意见的通知》，规定关中地区生活垃圾焚烧厂运行要求、大气污染物排放限值、污染物监测、污染物达标判断和实施与监督。

　　02行业发展

　　2023年是全面贯彻落实党的二十大精神开局之年，也是向第二个百年奋斗目标进军的关键之年。在国内经济复苏大势下，污染防治攻坚向纵深推进，生态环境质量持续改善，我国二噁英污染防控领域迎来新的机遇和挑战。主要集中在以下方面：

　　（1）二噁英污染来源众多，行业规模大。生态环境部发布的《重点行业二噁英污染防治技术政策》指出，涉及二噁英排放的行业包括废弃物焚烧（生活垃圾焚烧、危险废物焚烧）、遗体火化、钢铁冶炼、再生有色金属冶炼、化工生产以及纸浆造纸行业等，其中废弃物焚烧受关注程度较高。垃圾焚烧方面，《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》指出，到2025年全国城镇生活垃圾焚烧处理能力达到80万吨/天左右，城市生活垃圾焚烧处理能力占比65%。目前我国城市生活垃圾焚烧处理厂增至925家，焚烧设计能力100余万吨/天，焚烧处理率达72.55%。危废处置方面，目前我国危废产生量达9200余万吨，危废利用处置量增长至8898万吨，处置率达96.7%。

　　（2）二噁英防控技术差异大，行业特点强。一是目前我国生活垃圾处理采用先进炉排焚烧处理为主，流化床等其他焚烧技术为辅，焚烧产生的含二噁英的废气处理采用“SNCR炉内脱硝＋旋转喷雾半干法脱酸＋活性炭干法喷射＋消石灰干法喷射＋布袋除尘”，该技术对二噁英的去除具有良好的控制效果。要实现二噁英超低排放，需在工艺末端采用低温SCR技术，使烟气中二噁英在SCR催化剂表面发生脱氯和苯环断裂而被分解。焚烧过程飞灰经预处理（水洗、固化/稳定化、高温烧结、高温熔融、低温热解等）后进行填埋（占90%左右）和资源化利用（占10%左右），能减少或降低二噁英等的潜在污染。另外，其他处置技术如水泥窑协同处置技术已进行产业化应用，而高温烧结制陶粒、等离子体熔融以及低温解毒等二噁英防控技术还需加大研究和攻关。二是目前危废处置一般采用“回转窑+二燃室”焚烧工艺，含二噁英的废气处理采用“余热锅炉+急冷+消石灰脱酸+活性炭喷射+布袋除尘器+烟气洗涤”技术。危废焚烧产生的固体废物因含有二噁英等污染物，也须经预处理后进行填埋或深度资源化利用。

　　（3）检测技术单一，实时在线监测与预测预警技术待突破。虽然国家已出台成熟的二噁英检测方法标准和技术指南，但二噁英现场监测目前国内仍采用短期手工取样方法，每次取样时间2h～6h，不足垃圾焚烧厂全年运行时间的0.1%，无法全面捕捉到焚烧处理异常工况（如启停炉，炉温过低等）时的二噁英排放情况。目前，全球还没有成熟的废气二噁英实时监测技术和超标预警预测系统。因此，二噁英长期取样技术和预测预警技术，无论从国际长期实际经验和国内外检测需求看，都是今后相当长时间内应突破的最优技术方案。从2020年开始，国内已组织专家和技术人员成立技术小组，选定多家垃圾焚烧厂进行长期取样和手工取样对比性实验，并结合工况参数进行二噁英超标预测预警，取得一定技术突破。

　　03关键核心技术进展

　　垃圾焚烧二噁英超标预测预警方法。该方法利用历史不同企业、不同焚烧炉、不同污染物传感器和温度传感器等采集的特征数据，以及对应的烟气二噁英检测结果是否超过国家行业标准限值，采用随机森林算法训练出以上各种特征和二噁英达标与否关系的算法模型。本方法从垃圾焚烧运行工况、烟气处理设施的运行效果、管理水平等二噁英可能生成和去除的各环节入手，建立大数据分析方法和自动监控预警算法，拟合二噁英浓度是否达标，对二噁英超标排放实时预测和预警。

　　二噁英长期采样技术。该系统包括取样探头、取样箱、控制柜等设备，目前已在垃圾焚烧现场与手工取样比对测试，结果表明该设备测量准确性符合欧洲长期取样要求。通过实验室测试，该设备也较符合长期在线取样要求。基于此，还研发了远程取样控制系统，除实现长期在线取样外，还可进行智能远程一键式取样控制、数据传输和远程监控等。

　　二噁英在线检测系统。该系统基于可调谐激光电离联合飞行时间质谱技术对烟气二噁英在线检测。已形成以固定式双/多通道二噁英在线检测系统为基础的多种产品，包括移动式二噁英在线检测车、二噁英智慧管控平台等。该系统已应用于垃圾焚烧厂，同时在线检测两台400t/d机械炉排垃圾焚烧炉烟气二噁英排放，能对焚烧炉燃烧和烟气净化系统等参数进行自动调整并启停相应减排设备，实现二噁英超低排放。该系统每年可获得至少16000个二噁英在线检测数据，二噁英检测平均成本降低至100元/样以下。

　　SCR协同脱除二噁英技术。该技术的SCR反应器除能脱除焚烧烟气中NOx，对二噁英也具有脱除效果。通过研究SCR反应器运行温度对协同脱除焚烧烟气NOx及二噁英的影响机制，掌握温度对协同脱除焚烧烟气NOx及二噁英机理，为生活垃圾焚烧处理工程应用提供理论指导。

　　烟气催化脱硝除尘一体化技术。该技术基于陶瓷管除尘器的孔隙率高、抗热震特性好、耐高温、强度高、过滤性能优异、涂覆催化剂等优点开发而成。通过对催化剂配方调整达到对烟气中二噁英氧基破坏，发生结构转变，裂解为CO2、H2O和HCl。该技术已用于玻纤、生物质、焦化、钢铁、水泥、垃圾焚烧、危废处理等行业烟气治理，能实现烟气多污染协同脱除，占地面积小，投资成本低。

　　焚烧烟气湿式洗涤技术。湿式洗涤塔受聚丙烯等填料的吸附和解析作用影响具有“记忆效应”，即当烟气中二噁英浓度降低时，湿式洗涤塔吸附的二噁英会被释放，从而导致湿式洗涤塔出口烟气中二噁英浓度增加。因此，该技术通过定期更换洗涤塔内部填料，及时清洁除尘，并监控洗涤塔运行状况等对控制二噁英的排放具有重要影响。

　　铈基低温降解二噁英技术。因铈基催化剂强氧化还原能力和储氧释氧能力，在低温下能将有机污染物彻底氧化成CO2和H2O，适用于催化降解二噁英。目前已成功研发出适用于协同催化降解二噁英的低温催化剂，并成功制备出工业尺寸产品，在140℃、160℃和180℃温度下，二噁英脱除率达96%、91%和88%，机械性能达到国标要求。

　　废弃物协同资源利用技术。该技术基于对飞灰、废酸、废盐中29种污染元素去除，生产出资源化利用产品并提取有价元素，产品质量指标和有毒有害污染物指标均达到国家相关规定。

　　2024年发展展望

　　一是在废弃物焚烧协同治污方面。随着国家提出双碳目标、创新发展等重大战略构想，为推进《减污降碳协同增效实施方案》《关于严格能效约束 推动重点领域节能降碳的若干意见》等实施，开展焚烧行业烟气多污染物短流程高效协同治理，强化末端低温协同脱二噁英脱硝催化剂优化和规模化测试、含氯污泥及含金属的工业固废掺烧烟气高效净化技术研发，低成本固体废物资源化利用技术和脱毒减害技术攻关等，实现我国日益严格的大气污染物总量控制和减污降碳协同增效发展需要。

　　二是连续在线监测与预警预测技术方面。垃圾焚烧发电对推进新时期生态环境保护和绿色低碳发展具有重要作用和深远影响，先进的监测监管技术是实现二噁英污染防控的重要手段，深入推进二噁英长期采样技术、在线监测技术和超标预警预测技术研发和攻关，开展二噁英常态化在线监测和二噁英超标预测预警，协助企业完成二噁英排放实时在线反馈、优化工艺工况条件，为探明二噁英生成、催化降解机理，揭示垃圾协同处置和多污染物生成、转化和迁移特性等基础研究提供强有力的检测方法和技术手段，是支持二噁英连续稳定超低排放的重要技术手段。