傳統城市垃圾處理不夠有效？DDBD彌補這一缺陷

城市垃圾在焚燒處理的過程中會產生許多的有毒害物質，傳統的處理方法是使用脫硫、脫硝、活性炭吸附、高溫再燃燒等方式，目前多採用DDBD（Double Dielectric Barrier Discharge）低溫等離子體垃圾焚燒技術。那麼，DDBD技術採用的是什麼樣的作用原理？它又具有什麼樣的特點？

DDBD技術，是採用雙介質阻擋放電形式產生等離子體，該技術產生的等離子體密度遠遠大於其它技術產生的等離子體的密度，與傳統電暈放電所產生的低溫等離子技術相比較，DDBD等離子體技術放電密度是電暈放電的1500倍，幾乎可以處理所有化工生產環節產生的惡臭異味，並且可以分解強毒害物質二噁英。由於DDBD技術能夠有效地處理有毒害物質，因此這項技術被廣泛應用於城市垃圾焚燒的處理過程。

示意圖（電極擊穿空氣產生低溫等離子體，低溫等離子體用於分解垃圾燃燒污染物）

DDBD技術的低溫等離子體是繼固態、液態、氣態之后的物質第四態。它是因為對氣體施加的外加電壓達到氣體放電電壓時，氣體被擊穿，產生包括高能電子（速度接近光速的電子）、原子、自由基（也稱為“游離基”，是指具有不成對電子的原子或基團）和各種離子在內的混合體。雖然，放電過程中電子的溫度很高，但是重粒子（質量數大於4的原子核）溫度很低，整個體系呈現低溫狀態，所以稱為低溫等離子體。

低溫等離子體作用於污染物反應過程

（1）電場+電子→高能電子

（2）高能電子+污染物→（受激原子、受激基團、游離基團）活性基團1

（3）高能電子+H2O、O2→（臭氧、羥基、氣態氫或其它）活性基團2

（4）活性基團（1或2）+污染物→無毒害化合物+熱

（5）活性基團1+活性基團2→生成物+熱

介質阻擋放電過程中，電子從電場中獲取能量，通過無規則的碰撞，將能量轉化給污染物分子（如二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、二噁英等），這些獲得動能或內能的分子被激發、電離，形成活性基團1，同時空氣中的水分和氧氣在高能電子的作用下，也產生大量的臭氧、羥基、氣態氫及其它一些活性基團2，這些具有較高能量的活性基團（1 or 2）或者活性物質和污染物（如二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、二噁英等）發生反應，最終生成一些無毒害的化合物，使垃圾焚燒過程中產生的污染物和有毒害物質在極短的時間內發生分解，達到淨化目的。

DDBD等離子體垃圾焚燒技術有如下特點：

1.純中國制造，應用廣泛，國際領先。

2.在垃圾焚燒過程中，處理有毒害物質的能力比傳統方法效果好，而且費用低，此過程中無二次污染，操作簡潔方便，運行穩定。

3.能有效處理傳統方法中難以解決的二噁英問題。

4.DDBD等離子體垃圾焚燒技術的DDBD雙介質阻擋設備中採用陶瓷、石英、不鏽鋼等材料，電極與廢氣不直接接觸，根本上解決氣體腐蝕設備的問題。

盡管DDBD低溫等離子體垃圾焚燒技術擁有很多優勢，但還是倡導大家要保護環境，在生活中盡量減少城市垃圾的產生，減少污染的來源，從而讓這個世界更美麗。

本文由中國科學院化學研究所副研究員李風煜進行科學性把關。