為及時反映生態環保產業過往一年的發展動態,預測新一年的發展趨勢,我會組織各分支機構編寫了《2024年行業評述和2025年發展展望》,供環保企事業單位、專家和管理者參考。本文為《2024年二噁英污染防控行業發展評述和2025年發展展望》,作者為中國環境保護產業協會二噁英污染防控專業委員會謝丹平、付建平、劉麗君、楊艷艷、韓靜磊、林曉青、劉漢俊、顧榴俊、金尚武、鄒廬泉、郭濤、高麗榮、尹曉紅、王慧敏、趙玉皓
2024年行業評述
01
#主要政策和標準#
1、主要政策
為深入貫徹黨中央、國務院決策部署,落實《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》要求和新發展階段履約目標,持續推進《〈關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的POPs環境污染防控的全民行動,切實保障生態環境安全和人民健康,2024年國家和地方政府出臺了一系列政策、法規及標準等,為深入推進我國二噁英污染防控提供了重要的政策保障。
2024年1月,生態環境部、外交部、國家發展改革委等14部委聯合印發《〈關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約〉國家實施計劃(2024年增補版)》(環固體〔2024〕7號),提出除二噁英以外POPs的生產、使用和排放限值,并開展包括二噁英在內的履約成效評估和報告編制工作。同時,提出將開發POPs的檢測方法、履約基礎研究以及替代品和替代技術、污染治理技術研發和應用等重點工作方向。
2024年2月,國務院辦公廳印發《關于加快構建廢棄物循環利用體系的意見》(國辦發〔2024〕7號),提出要加快構建廢棄物循環利用體系,推動發展方式全面綠色轉型。該意見強調了廢棄物循環利用的重要性,并為垃圾焚燒發電行業在廢棄物循環利用方面提供了政策支持和指導。
2024年2月,國家衛健委與國家市場監管總局聯合發布《食品中二噁英及其類似物毒性當量的測定》(GB 5009.205-2024),與已有標準相比,在二噁英氣相色譜-磁式高分辨質譜法(GC-HRMS)基礎上,新增氣相色譜-三重四級桿質譜法(GC-MS/MS),為國內首個使用GC-MS/MS儀器測定食品中二噁英的國家標準。
2024年5月,生態環境部牽頭編制并發布《中國持久性有機污染物控制》(2004-2024年),全面介紹了中國包括二噁英在內的持久性有機污染物(POPs)控制理念、實踐與成效。具體采取健全POPs控制制度,推進源頭綠色替代,強化過程協同減排,深化廢物管理處置等措施,有力推進POPs控制行動,有效減少POPs環境排放。其中,生活垃圾焚燒行業煙氣二噁英排放強度下降約97%,帶動大氣二噁英排放量降低;鋼鐵行業鐵礦石燒結工藝煙氣二噁英排放強度下降約70%,大氣二噁英排放量總體降低約20%,二噁英減排成效顯著。
2024年9月,生態環境部印發《新污染物生態
環境監測標準體系表(2024版)》(環辦監測函〔2024〕310號),旨在為開展新污染物調查監測、監督管理等工作參考。其中,在體系表中的標準樣品中提出飛灰中二噁英類標準樣品制定。
2024年9月,廣西壯族自治區生態環境廳牽頭印發《廣西落實〈關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約國家實施計劃〉(2024年增補版)》(桂環規范〔2024〕7號),結合廣西發展實際,提出了對POPs控制的主要任務與部門分工。
2024年11月,湖北省生態環境廳牽頭印發《湖北省履行〈關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約國家實施計劃(2024年增補版)〉實施方案》(鄂環發〔2024〕17號)的通知,結合湖北省發展實際,提出了對POPs控制的主要任務與部門分工。
2024年12月,浙江省生態環境廳牽頭印發《浙江省生活垃圾焚燒廠超低排放改造實施方案》(浙環發〔2024〕61號),方案提出對全省現有生活垃圾焚燒廠分兩個階段推動超低排放改造,同時還提出了對有組織排放廢氣中氮氧化物、二氧化硫、氨等污染物最高排放限值。
2、主要標準
2024年7月,中關村材料試驗技術聯盟發布《飛灰二噁英類低溫催化分解污染控制技術規范》(T/CSTM 00899-2024)團體標準。該團標適用于采用低溫催化分解技術實現生活垃圾焚燒飛灰中的二噁英類解毒過程的污染控制。
2024年8月,中國環境監測總站牽頭完成《固定污染源廢氣二噁英自動采樣系統技術要求及檢測方法(征求意見稿)》編制,該標準適用于固定污染源廢氣二噁英自動采樣系統的設計、生產和檢測。
02
#行業發展#
2024年是中國履行《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》20周年之際,也是我國全面貫徹落實黨的二十大和二十屆三中全會精神提出的加快經濟社會發展全面綠色轉型,發展綠色低碳產業,促進綠色低碳循環發展經濟體系建設的重要年份。在國內綠色發展大背景下,污染防治攻堅向縱深推進,生態環境質量持續改善,我國二噁英污染防控領域迎來新的機遇,但也充滿了各種挑戰,主要集中在以下方面:
(1)在線監測和預測預警技術研發不足。一方面,針對二噁英在線監測技術,由于固廢焚燒過程煙道處于高溫高濕高塵環境,且樣品基質復雜,目前仍未突破惡劣環境條件下在線監測設備的精密性、穩定性和抗干擾等綜合性能,煙氣二噁英仍以現場采樣與實驗室檢測分析為主。同時,國家層面未出臺政策或技術規范引導二噁英污染防控行業開展自動在線監測技術創新研發和試點應用。此外,二噁英屬于超痕量且種類多的污染物,在線監測技術須突破高靈敏度和低檢出限技術瓶頸,以推動該技術與現有成熟技術互為補充。另一方面,二噁英預測預警技術難以對排放源數據、燃燒狀態參數及設備運行參數等所有變量實現全覆蓋,導致精準建模還存在較大局限性。同時,二噁英預測預警可采用人工智能與機器學習等先進技術實現,但因缺乏大量訓練數據和成熟的算法,導致其研發和應用規模較小。此外,二噁英預測預警技術因焚燒全過程(源頭-過程-末端)參數信息的時空覆蓋不足,導致模型預測的可靠性和準確性受到限制。
(2)固廢焚燒智能優化控制有待提升。焚燒是實現固廢處置的有效途徑,也是二噁英產生源之一。在國家“雙碳”目標要求下,固廢焚燒智能優化控制,是實現二噁英等污染物低水平穩定排放和余熱高效利用的重要措施。目前,雖然固廢焚燒智能優化控制技術取得一定突破,但有待進一步提升,表現在:一是固廢焚燒是復雜的物理化學反應過程,多形態、多組分污染物遷移轉化規律不明,難以建立精準的焚燒過程表征模型,無法精準刻畫過程動態特征;二是固廢焚燒是氣液固多相共存的連續化過程,固廢成分、含水率、熱值等隨時空波動頻繁,系統穩定運行狀態無法精準控制,導致二噁英等污染物受未知因素干擾嚴重;三是固廢焚燒是不同工藝環節耦合關聯,難以根據實時運行工況從全局協調各環節和設備的優化控制,導致全流程無法優化運行,影響二噁英等污染物穩定排放。
(3)二噁英監測服務行為有待規范?!?ldquo;十四五”生態環境監測規劃》提出以更高標準保證監測數據“真、準、全、快、新”,全面推進生態環境監測從數量規模型向質量效能型跨越,提高生態環境監測現代化水平。目前,部分具有二噁英監測能力的機構思想認識不足、守法遵規不嚴、隊伍素質不齊,在二噁英監測服務方面存在監測行為不規范、數據出具不實、虛假等行為,導致數據質量下降并存在隱患。此外,在市場利益驅動下,一些服務機構為降低二噁英監測成本和獲取最大利益,無限壓低監測費用,擾亂二噁英監測市場良性發展,不僅導致二噁英監測結果可信度差,更是讓守法企業面臨巨大的壓力和挑戰,對二噁英監測監管造成不利影響。
(4)垃圾焚燒污染控制成本上升。截至2024年11月,全國建成生活垃圾焚燒電廠975座,焚燒生產線2162條,焚燒能力達108.5萬噸/天,焚燒能力已超過“十四五”規劃目標;同時,飛灰產量約800萬~1000萬噸/年,呈平穩上升趨勢。隨著國家降碳減污和綠色低碳發展目標的提出,污染排放要求越來越嚴,垃圾焚燒行業面臨進一步提標改造以實現超低排放和低碳運行,導致煙氣和飛灰中二噁英、重金屬等污染控制成本越來越高。此外,垃圾焚燒發電補貼政策進入退坡階段,國省補資金拖欠,疊加垃圾處理費用拖欠、垃圾處理量不足、焚燒處理能力冗余以及煙氣提標升級改造等因素綜合影響,導致企業資金壓力大,運行成本較高,增大了企業生產運營和二噁英等污染物排放控制風險。
03
#關鍵核心技術進展#
二噁英在線檢測技術。該技術核心部件包括高效煙氣采樣器、多通道預濃縮器、氣相色譜、深紫外雙光束可調諧脈沖激光器、系統控制與數據處理等模塊,且均已實現國產化,國產化率達100%。該技術已在部分企業進行試點應用。
基于過濾冷凝法的二噁英長期取樣技術。該技術優勢在于不僅能實現煙氣中二噁英樣品的長期取樣,還可以進行二噁英采樣過程的智能化綜合性取樣判斷和一鍵式取樣控制、數據傳輸和遠程監控等,實現二噁英連續、穩定、長時間采樣,提高了采集樣品的代表性。
移動式二噁英在線檢測系統。該系統是將應用于固定源的二噁英在線
檢測設備安裝在具有一定潔凈度的空間內,通過固定源在線檢測設備對排放源煙氣的高效連續無損采樣、除塵、除水,并結合激光選擇性電離檢測手段,可實現單/多臺
焚燒爐多點位煙氣二噁英檢測的移動式在線檢測系統。該系統可通過租售方式為焚燒企業和檢測機構臨時連續二噁英在線檢測,協助焚燒企業調整運行工況狀態,間接實現二噁英減排。
二噁英在線智慧管控平臺。通過全面、系統開展生活垃圾焚燒全過程幾十種工況參數與二噁英排放的影響關系的深入研究,成功開發二噁英在線預測模型,在此基礎上研制集軟件預測、人工交互、反饋指導等功能為一體的二噁英在線智慧管控平臺。該智慧管控平臺可通過接入全工況參數準確預測生活垃圾焚燒二噁英的排放趨勢。目前該技術已在生活垃圾二噁英在線監測方面實現示范應用。
高性能除塵PTFE覆膜濾袋。采用先進的熱復合技術以及添加特定添加劑或采用多層復合結構,對PTFE材料進行改性和復合處理,使PTFE薄膜與基布之間形成牢固的化學鍵合,研發出更薄、更均勻、耐高溫、耐腐蝕以及過濾精度高的PTFE微孔薄膜。同時,通過在濾袋上安裝壓力和溫度傳感器,實時采集濾袋工作參數,實現對濾袋運行狀態實時監測和遠程控制,及時發現濾袋堵塞、破損等問題并解決,提高設備可靠性并降低運行成本。
連續間熱式飛灰二噁英低溫熱分解大型化裝備。開發焚燒飛灰二噁英低溫熱分解裝備,單臺設備處置能力達50噸/日,連續運行時間大于330天/年,設備運行漏風率小于0.1%,多級加熱溫差小于30℃,二噁英分解效率大于99%,處置能耗低于20 kg標煤/噸,并研制單臺處置能力2噸/日、10噸/日、30噸/日、50噸/日、100噸/日的系列化裝備。與高溫熔融技術相比,該裝備二噁英分解工藝能耗降低85%以上,廢氣污染排放降低70%以上。
飛灰低碳解毒-脫毒產物提質和高效資源化技術。針對生活垃圾焚燒飛灰處理處置,形成了二噁英低溫熱分解耦合高效洗脫氯鹽-機械化學法固化重金屬的生活垃圾焚燒飛灰脫毒技術工藝,建成生活垃圾焚燒飛灰低溫熱分解無害化處理資源化利用示范工程,處置能力達5萬噸/年,噸灰處置成本較低。
低溫低含硫垃圾焚燒煙氣處理裝備。該裝備適用于低溫煙氣(200℃~260℃)、低濃度含硫煙氣處理,采用單元化設計在線激活系統技術,可實現各單元在線、靈活激活,有效抑制硫酸氫氨的生成。同時將脫酸調質預處理技術與低溫SCR技術相結合,可減少二噁英前驅物及載體的合成,從而有效控制二噁英的生成。
2025年發展展望
推進二噁英監測新技術與裝備研發攻關。在國家即將發布的《固定污染源廢氣二噁英自動采樣系統技術要求及檢測方法》標準背景下,將進一步加大對二噁英自動采樣、二噁英在線監測以及其他快速監測方法的創新研發和技術攻關,突破關鍵核心技術難點,并將技術試點不斷向應用示范轉變,支撐對我國二噁英污染排放的有效監測監管。
加大固廢焚燒二噁英智能控制技術研發。重點圍繞固廢焚燒全過程,創新研發固廢焚燒全過程自適應控制技術,采用深度學習和機器算法等技術,對焚燒全過程運行狀態實時跟蹤分析并自動調節,實現垃圾焚燒精準控制和二噁英穩定達標排放;構建二噁英排放預測預警系統,控制二噁英超標排放潛在風險;建設全流程數字化管控平臺,依托人工智能和物聯網等技術,提升整體運行效率和實時管控能力。
開展固廢協同處置與資源化利用研究。加大焚燒飛灰與市政污泥、陳腐垃圾等固廢協同處置技術研究,系統闡明固廢協同處置技術可行性與二噁英等達標排放可能性,提高固廢綜合處置能力;攻克固廢低溫熱分解、高溫燒結與高溫熔融等資源化利用技術瓶頸,闡明固廢資源化利用過程二噁英等污染物協同脫除機制,推動固廢資源化利用技術推廣與應用。
原標題:2024年二噁英污染防控行業發展評述和2025年發展展望