垃圾焚烧飞灰或炉渣中二恶_的分布特征

中国环境科学 2004,24(5):524~527 China Environmental Science 垃圾焚烧飞灰或炉渣中二口恶口英的分布特征
杨志军,倪余文,张青,陈吉平*,梁鑫淼(中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连 116011)
摘要:分别采集了3种生活垃圾焚烧炉产生的飞灰或熔融炉渣样品,分析了其中的二口恶口英含量及其毒性当量,并讨论了17种2,3,7,8位氯取代的二口恶口英分布特征及其对总毒性当量的贡献.结果表明,机械炉排焚烧炉产生的飞灰中二口恶口英最多,总浓度为319ng/g,毒性当量为6.7ng I-TEQ/g;其次为流化床焚烧炉,产生的飞灰中二口恶口英总浓度为38.7ng/g,毒性当量为0.8ng I-TEQ/g;气化熔融焚烧炉产生的熔融炉渣中二口恶口英很少,总浓度为38.7pg/g,毒性当量仅为1.1pg I-TEQ/g;所有的2,3,7,8位氯取代的13C同位素标记内标化合物回收率在39%~156%之间.尽管不同的垃圾焚烧炉在二口恶口英的生成量上有明显的差别,但是产生的二口恶口英同类物的归一化浓度以及对毒性当量贡献的归一化结果分布特征十分相似,表明3种垃圾焚烧炉在垃圾焚烧过程产生二口恶口英可能具有相似的反应机理.
关键词:二口恶口英(PCDD/Fs);毒性当量(TEQ);垃圾焚烧炉;分布
中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:1000-6923(2004)05-0524-04
Distribution characters of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in fly ash or slag from municipal waste incineration. YANG Zhi-jun, NI Y u-wen, ZHANG Qing, CHEN Ji-ping, LIANG Xin-miao (Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116011, China). China Environmental Science, 2004,24(5):524~527 Abstract:The fly ash or slag samples produced from three kinds of municipal waste incinerators were collected respectively. In these samples the content and toxicity equivalent of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs) were analyzed, and the distribution character and its contribution to the total toxicity equivalent of 17 species 2,3,7,8-chlorinated substitutive PCDD/Fs were discussed. The PCDD/Fs in fly ash produced from stoker incinerator was the most, with total concentration of 319ng/g and TEQ of 6.7ng I-TEQ/g. Next the fly ash from fluidized bed incinerator, the total concentration of PCDD/Fs was 38.7ng/g, and of TEQ was 0.8ng I-TEQ/g. Only a little of PCDD/Fs was found in the slag produced by gasified and melting incinerator, with total concentration of 38.7pg/g, and that of TEQ only 1.1pg I-TEQ/g. The recovery ratios of 2,3,7,8 chlorinated substituted 13C labelled isotope compounds were 39%~156%. In spite of the distinct difference in the produce of PCDD/Fs from municipal waste incinerator, the distribution characters of normalized concentrations and contributions to TEQ of PCDD/Fs homologue were so similar that the PCDD/Fs produced in the processes of combustion of these three kinds of incinerators might possess similar reaction mechanism.
Key words:polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs);toxic equivalent (TEQ);municipal waste incinerator;distribution
5期杨志军等:垃圾焚烧飞灰或炉渣中二口恶口英的分布特征 525
526 中国环境科学 24卷
5期 杨志军等:垃圾焚烧飞灰或炉渣中二口恶口英的分布特征 527
作者简介:杨志军(1972-),男,河南南乐县人,讲师,中国科学院大连
化学物理研究所在读博士研究生,从事持久性有机污染物分析研究.。

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垃圾焚烧飞灰中重金属分布特征研究

垃圾焚烧飞灰中重金属分布特征研究

A t e T i a e od css de n tep desz itb to h rceit s ev bs ̄ t hsp p rc n u t t isO h u iedsr uinc aatr i ,h ay—mea o tn n e v i sc tl neta d ha y—me ldsiuin c t itb t a r o
lw ff i g a h o o rdfee t8. o ̄ i i lr h l i ga I u d rte sz f 5 a c u i sO e 0 o h oa l i gs h a dt e a o l , s ffu i rn e , t ss a :tef n sl n e h ie o 2 0/ n o c p e V r9 % ftettlf n s n h yl a 9 mi y y ri i i ewe n 3 .t r de sz b t e 7—7 a i h 璐 tc l n n s e h o tn f a h h a ymea i eydfee t h e v e 5tn st en ol o i ;t e c n e to c e v H z e tl sv r i rn ;te h a ymea o t ̄ f ll g tle n e to f n r
ahi or9l0 si iee t h itiu o fh aymea ndfee ts eahp ri si df rn .a de cp Z s nfu e n sdf rn ;teds b t n o ev r i tli i rn i s at z de s iee t n x e t n,tee ne la o f h o e nrt no i
标准。
关键词
垃圾焚烧飞灰

垃圾焚烧过程中二不恶[口英]类生成原理

垃圾焚烧过程中二不恶[口英]类生成原理

d o i o a in wee a ay e ,ma n c n i o s o ix n fr ai n w r eemie . ixn fr t r n s d m o l i o d t n fd o i o i m t e ed tr n d o Ke r s Wa t ic n r t n:Dix n Me h n s y wo d : se n i ea i o oi: c a im
原子在 1 9的取代位置的不 同,分为多氯代二苯 品 的燃 烧 。 表 1 出 了一些 工 业化 国家 二 嘿哄类 的 主要 列 对一 二嘿哄 (C D )和多氯代二苯 一 一 PD s 并 呋喃
一
(C F)。P D PDs C D有 7 同分异 构体 ,而 P D 排放 源 。 5种 CF 有 15 同分异构体 。二 吧哄类易溶于脂 肪 ,其化 2 二晤哄 类生成 机理 3种 学 性质很稳定 ,在 7 0℃ 以上开 始分解 。 0 12 二 嗯哄类 对人 的主要毒 性 . 垃 圾 焚烧 过程 中二 吧 哄类 的 生成 机理 相 当 复
使用 氯 漂 白纸 浆 的造 纸 工艺 可 产生 二 嗯哄 类 ,并 下 :
存于废 水 中。 氯 化 物 ( 氯 酚 、 多 氯 联 苯 、 苯 氧 基 除 草 剂 五 等 ) ,在 生产 过程也 产生 二 嗯哄 。
类。
( )在大分 子碳结 构边 缘 ,以并排 的方 式进 1 ( )氧化破 坏碳结 构 ,进行重 组生 成二 吧哄 2 ( ) 氧 经反 应 生 成 氢 氧 自由基 ,氯 经 D a 3 e.
母 乳进入 婴幼 儿体 内 。 垃 圾 中本 身含 有 的 二 吧哄类 在 燃烧 过 程 中未
二吧哄类对人体健康 的影响主要表现为 :急 发 生变化 ,或经 过不完全 的分解破坏 后继续存 性 毒性 作用 ;致 癌作 用 ;致 畸 作用 ;对生 殖 系统 在 ,通过 固体残 渣 和烟气进 入环境 。

垃圾焚烧飞灰

垃圾焚烧飞灰

本期目录垃圾焚烧飞灰•特性 ------------------------------------------------------------------ 2•处理处置技术 ---------------------------------------------------------- 3•意见建议 -------------------------------------------------------------- 5•政策法规 -------------------------------------------------------------- 5•产业化发展 ------------------------------------------------------------ 7行业动态• ---------------------------------------------------------------------- 8市场动态•国 ------------------------------------------------------------------- 11•国外 ----------------------------------------------------------------- 17院新闻•标准管理 ------------------------------------------------------------- 18垃圾焚烧飞灰飞灰是垃圾焚烧的必然产物,大约占焚烧垃圾量的3~5%。

《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》(国办发〔2012〕23号),规划到2015年新增垃圾焚烧设施262座,处理能力达21.9万吨/日。

将建老港焚烧厂二期及崇明、嘉定、松江等5座郊区垃圾焚烧厂,新增设施能力达8000吨/日以上。

生活垃圾焚烧飞灰中的二恶英分布及指示异构体的识别

生活垃圾焚烧飞灰中的二恶英分布及指示异构体的识别
WAN e . 0 Xig b o G W i GA n . a ( eat e t f n i n et cec n r i e n ,T i h aU i r t,B r g 10 8 , hn ) D p r n o v o m na S i ea dE ̄ n f g s g u n esy e i 0 0 4 C i m E r l n ei n v i n a A s at F u u i p l o d w s c ea r MS ) l ahsm l e n l e r C D F . h x i q ia n q o e t T Q bt c :o r n ia sl at i i r o ( WI f s p s r a a z f D / s T e o i t e uv et t n ( E ) r m c i en n t y a ew e y do P t cy l i u
的快速 测定 , 尤其适用 q r- 焚烧炉 的长期监测 , = ̄- 指示 因子分别 为4464 .6 ; 同 焚烧炉 飞灰 的二 嗯英 毒性 当量与 2 .649 ,, , ,,-e D 。, ,-eD r .8 )23 4 78P C F可作为不同焚烧炉飞灰 中二嘿英检测 的指示 异构体 , 指示
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第 2 卷第 2期 8
20 07年 2月
环
境
科
学
ENVI RONMENT CI AL S ENC E
、 . 8. o. 1 2 N 2 F b. 2 0 e ,0 7
生活 垃 圾 焚 烧 飞 灰 中 的 二 嘿 英 分 布 及 指 示 异 构 体 的 识 别
长期监测结 果 , 同一焚烧炉不 同时期飞灰样品的二 嘿英毒性 当量与 12 3 7 8PC D和 23 4 7 8P C F贡献值具 有很好 的 , , , ,-eD , , , ,-e D 线性相关性 ( 分别为09 6 和O 97 )123 7 8PC D和 23 4 78PC F r . .9 ,,, , ,-eD 93 4 , , ,,-e D 可作 为指示异 构体用 于焚烧飞灰 中二嗯英 毒性

垃圾焚烧处理污染源及污染特点和排放标准

垃圾焚烧处理污染源及污染特点和排放标准

50
50
40
57
260
80 200 70
105
400
HF 浓度/(mg/m3)(标准状态)
1
1
1
CO 浓度/(mg/m3)(标准状态)
50
50
50
88
150
Cd 及其化合物浓度/(mg/m3)(标准状 态)
0. 05
0. 05
0. 05
0.1
Hg 及其化合物浓度(mg/m3)(标准状态)0. 05 0. 05 0. 05 0. 05
表 13 -96 部分国家生活垃圾焚烧烟气污染物的排放限值
名称
欧盟 德国 荷兰 日本
中国
(1996) ( 1990) (1993) (现执行) ( CB18485)
颗粒物浓度/( mg/m3)(标准状态)
5
10
6
20
80
HCl 浓度/(mg/m3)(标准状态)
10
10
10
25
75
SOx 浓度/(mg/m3)(标准状态) NOx 浓度/(mg/m3)(标准状态)
(5)腐蚀性强垃圾焚烧烟气中含有 HC1、SO。、HF、NO。等多种酸性气体以及水分, 烟气露点温度较高。当烟气温度控制不当时,容易产生积结,对反应塔、除尘器及烟道阀门 具有较强的腐蚀性。在高湿低温条件下还会引起化纤滤料水解,使用寿命缩短。
除尘垃圾焚烧炉烟气中所含烟尘,俗称飞灰。其平均粒径为 20~ 30 μ m,堆积密度约为 0.3~0.5 g/cm3,原始含尘浓度为 1.5~ 15~g/m3(标准状态),掺加有害气体处理剂后可增至 15~ 25g/m3(标 准状态)。烟气含湿量较高,一般为 30%左右,最高可达 60%。除尘器的选型经历了湿法洗涤、 干法电除尘到干法袋式除尘的演变过程。实践证明:从颗粒物除尘和废气净化综合考虑,袋式除 尘器是最合理的选择。为此,国标 GB/T 18485 明文规定,“垃圾焚烧炉除尘装置必须采用袋式除 尘器” (三废处理 /)

生活垃圾焚烧飞灰

生活垃圾焚烧飞灰

生活垃圾焚烧飞灰
生活垃圾焚烧飞灰是一个备受关注的环境问题。

随着城市化进程的加快,人们
生活中产生的垃圾量不断增加,垃圾处理成为了一个亟待解决的问题。

而焚烧是一种被广泛采用的垃圾处理方式,但焚烧过程中产生的飞灰却给环境带来了新的挑战。

焚烧是一种将垃圾燃烧成灰烬的处理方式,可以减少垃圾的体积并产生能源。

然而,焚烧过程中产生的飞灰却含有大量的有害物质,如重金属、二恶英等,对环境和人体健康都会造成严重的影响。

这些飞灰往往会随着空气飘散到周围的土壤和水体中,污染了环境。

为了解决生活垃圾焚烧飞灰带来的环境问题,需要采取一系列的措施。

首先,
可以加强对焚烧设施的监管,确保其排放达标。

其次,可以采用先进的过滤技术,减少飞灰的排放。

同时,也可以加强对垃圾的分类和回收,减少焚烧的垃圾量,从根本上解决问题。

除了政府和企业的努力,个人也可以为减少生活垃圾焚烧飞灰做出贡献。

我们
可以从日常生活中做起,减少使用一次性塑料制品,鼓励垃圾分类和回收,减少生活垃圾的产生。

生活垃圾焚烧飞灰是一个复杂的环境问题,需要全社会的共同努力来解决。

只
有通过政府、企业和个人的共同努力,才能减少焚烧飞灰对环境带来的影响,建设一个更加清洁、美丽的家园。

生活垃圾焚烧飞灰水洗过程中理化特性及二噁英分布规律研究

生活垃圾焚烧飞灰水洗过程中理化特性及二英分布规律研究*龙吉生,姚挺(上海康恒环境股份有限公司,上海201703)【摘要】采用三级水洗,分析水洗前后生活垃圾焚烧飞灰和洗灰废水的物理化学性质及二英形态、含量,探明了水洗预处理过程中飞灰二英的迁移、分布规律。

结果表明:Cl、Na、K 等可溶性成分,水洗去除效率达90%以上,主要沉积在飞灰中小颗粒表面,导致水洗后飞灰粒径中位值减小。

Ca、Mg 则主要以低溶解性化合物残留在水洗飞灰中。

水洗后二英毒性当量出现了富集,二英毒性当量(TEQ )从水洗前的166ng/kg 增加至水洗后的232ng/kg。

飞灰中17种二英同系物的毒性当量分布规律并未发生明显变化。

洗灰废水中毒性当量最高的为2,3,7,8-TCDD,占洗灰废水总毒性当量的33.93%,从原灰向洗灰废水的迁移率仅为0.26%。

【关键词】生活垃圾焚烧飞灰;水洗;二英中图分类号:X799.3文献标识码:A文章编号:1005-8206(2022)03-0041-05DOI :10.19841/ki.hjwsgc.2022.03.007Investigation on Physicochemical Properties and PCDD/Fs Distribution Patterns of MSWI Fly Ash During Water Washing Process LONG Jisheng ,YAO Ting(Shanghai SUS Environment Co.Ltd.,Shanghai 201703)【Abstract 】Three-step water washing was applied to analyze the physical and chemical properties,forms andcontents of PCDD/Fs of municipal solid waste incineration(MSWI )fly ash and washing effluent before and after washing.The migration and distribution patterns of PCDD/Fs in fly ash during water washing pretreatment were proved.The results showed that washing removal efficiency of soluble components such as Cl,Na and K were more than 90%,mainly deposited on the surface of small and medium particles of fly ash,resulted in a decrease of the median particle size of fly ash after washing.While Ca and Mg mainly remained in the washed fly ash in the form of low-solubility compounds.The enrichment of toxic equivalent (TEQ )of dioxins in washed fly ash was indicated by an increase from 166to 232ng/kg after water washing.The TEQ distribution patterns of 17PCDD/Fs congeners in fly ash did not change significantly.The highest TEQ of the washing effluent was 2,3,7,8-TCDD,accounted for 33.93%of the total TEQ of the washing effluent.And the migration ratio of 2,3,7,8-TCDD from raw fly ash to washing effluent only reached 0.26%.【Key words 】MSWI fly ash;water washing;PCDD/Fs*基金项目:国家重点研发计划项目(2020YFC1910100)收稿日期:2021-11-18第30卷第3期2022年6月环境卫生工程Environmental Sanitation EngineeringVol.30,No.3Jun.20221引言根据生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据公开平台数据统计,我国生活垃圾焚烧处理量已达7.085×105t/d 。

垃圾焚烧过程中的四大类污染物详解:成因与控制措施

垃圾焚烧过程中的四大类污染物详解:成因与控制措施环保面前,没有旁观者“在垃圾焚烧被广泛应用于生活垃圾处理的同时,其潜在的二次污染问题受到越来越多的关注,近年来,由此引发的“邻避运动”屡屡发生,垃圾焚烧项目陷入“一闹就停”的尴尬境地。

但是,在当前“垃圾围城”的严峻形式下,建设垃圾焚烧厂几乎是不可避免。

那么,垃圾焚烧过程中究竟会释放出哪些污染物?垃圾焚烧厂如何控制这些污染物的排放?所谓“世纪之毒”二噁英的排放是否可控?1 城市生活垃圾焚烧过程中的危害物质分析城市生话垃圾焚烧处理的目的是治理城市生活垃圾污染,但由于资金、技术等局限,多数焚烧厂只偏重于垃圾焚烧,未配套热能利用及符合环保要求的污染净化设施,从而形成二次污染,这包括垃圾焚烧后排放的废气、燃烧后的灰渣、飞灰、工艺处理后的废水及恶臭、噪声污染等,尤其是烟气排放的污染。

“垃圾焚烧烟气污染物以气态或固态形式存在,一般分为四类:酸性气态污染物、不完全燃烧的产物、颗粒污染物和重金属污染物。

以处理能力500t/d的大型垃圾焚烧炉为例,额定工况下正常运行,其配套的余热锅炉出口处烟气流量约(80000~100000)Nm3/h,温度约190~240℃,烟气中污染物典型成份及浓度如表1。

表1烟气污染物的浓度(单位:mg/Nm3) 1.1酸性气体焚烧烟气中的酸性气体主要由SOx、NOx、HCl、HF组成,均来源于相应垃圾组分的燃烧。

SOx由含硫化合物焚烧时氧化所致,大部分为SO2。

NOx包括NO、NO2、N2O3等,主要由垃圾中含氮化合物分解转换或由空气中的氮在燃烧过程中高温氧化生成。

HF由含氟塑料燃烧产生。

HCl来源于垃圾中的有机氯化物和无机氯化物:(1)含氯有机物如PVC塑料、橡胶、皮革等高温燃烧时分解生成HCl; (2)大量的无机氯化物NaCl、MgCl2等与其它物质反应也会产生HCl,如:H2O+2NaCl+SO2+0.5O2→-Na2SO4+2HCl,这是垃圾焚烧炉烟气中HCl的主要来源。

基于污泥掺烧的某生活垃圾焚烧厂烟道气、飞灰及炉渣中的二恶英特征

第37卷第12期2017年12月环㊀境㊀科㊀学㊀学㊀报㊀ActaScientiaeCircumstantiaeVol.37,No.12Dec.,2017基金项目:环保公益性行业科研专项(No.201109001);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(No.PM⁃zx703⁃201607⁃225)SupportedbytheSpecialFundforEnvironmentalProtectionScientificResearchinthePublicInterest(No.201109001)andtheBasicResearchFundforCentralPublicResearchInstitutes(No.PM⁃zx703⁃201607⁃225)作者简介:付建平(1983 ),男,E⁃mail:fujianping@scies.org;∗通讯作者(责任作者),E⁃mail:renmingzhong@scies.orgBiography:FUJianping(1983 ),male,E⁃mail:fujianping@scies.org;∗Correspondingauthor,E⁃mail:renmingzhong@scies.orgDOI:10.13671/j.hjkxxb.2017.0325付建平,青宪,冯桂贤,等.2017.基于污泥掺烧的某生活垃圾焚烧厂烟道气㊁飞灰及炉渣中的二英特征[J].环境科学学报,37(12):4677⁃4684FuJP,QingX,FengGX,etal.2017.Characteristicsofpolychlorinateddibenzo⁃p⁃dioxinsanddibenzofurans(PCDD/Fs)influegas,flyashandbottomslagfromamunicipalsolidwasteincineration(MSWI)plantbasedonco⁃firingofsewagesludge[J].ActaScientiaeCircumstantiae,37(12):4677⁃4684基于污泥掺烧的某生活垃圾焚烧厂烟道气㊁飞灰及炉渣中的二英特征付建平,青宪,冯桂贤,尹文华,杨艳艳,黄锦琼,韩静磊,张素坤,谢丹平,任明忠∗环境保护部华南环境科学研究所,广州510655收稿日期:2017⁃05⁃10㊀㊀㊀修回日期:2017⁃08⁃03㊀㊀㊀录用日期:2017⁃08⁃15摘要:以我国南方某生活垃圾焚烧厂掺烧10%市政污泥的生活垃圾为研究对象,对前/后口废气㊁飞灰㊁炉渣及用于掺烧的污泥中17种二英的含量进行了测定,并分析了其指纹分布特征.结合焚烧工况及处理设施,从生成机理角度探讨了二英的排放特征㊁毒性当量浓度主成分特征及主要单体的排放因子线性关系.结果表明:掺烧10%的市政污泥后,废气中二英的去除率为99.4%,低于国家排放标准;固体废物中二英含量为飞灰>炉渣>污泥.这说明采用高温焚烧和 活性炭喷射+布袋除尘 装置不会影响掺烧10%污泥的达标排放.指纹分布特征表明,前口废气以1,2,3,4,6,7,8⁃HpCDF和OCDD为主,后口废气以OCDD和OCDF为主;飞灰㊁炉渣及污泥中的主要单体为OCDD㊁1,2,3,4,6,7,8⁃HpCDD㊁OCDF㊁1,2,3,4,6,7,8⁃HpCDF.主成分分析显示,前口废气和飞灰中的二英毒性分布特征相似;炉渣和污泥的毒性分布特征相似;后口废气有自身的特征.这说明在相同工况条件下,经同一设施处理的废物中二英排放特征相似.排放因子分析表明,2,3,4,7,8⁃PeCDF和1,2,3,6,7,8⁃HxCDF㊁1,2,3,6,7,8⁃HxCDD和1,2,3,7,8,9⁃HxCDD与总毒性排放因子具有较强的线性关系,且呋喃类(PCDFs)强于二英类(PCDDs).关键词:二英;生活垃圾焚烧;主成分分析;排放因子文章编号:0253⁃2468(2017)12⁃4677⁃08㊀㊀㊀中图分类号:X705㊀㊀㊀文献标识码:ACharacteristicsofpolychlorinateddibenzo⁃p⁃dioxinsanddibenzofurans(PCDD/Fs)influegas,flyashandbottomslagfromamunicipalsolidwasteincineration(MSWI)plantbasedonco⁃firingofsewagesludgeFUJianping,QINGXian,FENGGuixian,YINWenhua,YANGYanyan,HUANGJinqiong,HANJinglei,ZHANGSukun,XIEDanping,RENMingzhong∗SouthChinaInsitituteofEnvironmentalSciences,MinistryofEnvironmentalProtection,Guangzhou510655Received10May2017;㊀㊀㊀receivedinrevisedform3August2017;㊀㊀㊀accepted15August2017Abstract:DeterminationandfingerprintanalysisofPCDD/Fsofthefront/backfluegas,flyash,bottomslagandsewagesludgesampledfromaMSWIplantwithco⁃combustionofsewagesludgeat10%inSouthernChinawereperformed.Basedonincinerationoperatingconditionsandtreatmentfacilities,weexploredtheemissioncharacteristics,principalcomponent(PC)characteristicsofinternationaltoxicityequivalent(I⁃TEQ)andlinearrelationshipofemissionfactorofmaincongenersfromaperspectiveofformationmechanismsofPCDD/Fs.TheresultsrevealedthattheremovalrateofPCDD/Fsinfluegaswas99.4%,whichwaslowerthanthenationalemissionstandard.TheconcentrationsofPCDD/Fsinsolidwasteswereintheorderasfollows:flyash>bottomslag>sewagesludge.Theseindicatedthattheapplicationofhightemperaturecombustionandactivatedcarboninjection+bagfilterhadnoeffectonthestandardizedemissionofco⁃firingsewagesludgeat10%.Thefingerprintanalysisshowedthatthemaincongenersinthefrontfluegaswere1,2,3,4,6,7,8⁃HpCDF,OCDD,andthoseinthebackfluegaswereOCDDandOCDF.Themajorcongenersinflyash,bottomslagandsludgewereOCDD,1,2,3,4,6,7,8⁃HpCDD,OCDFand1,2,3,4,6,7,8⁃HpCDF.Resultsofprincipalcomponentanalysis(PCA)revealedthatthesimilarityofI⁃环境科学学报环㊀㊀境㊀㊀科㊀㊀学㊀㊀学㊀㊀报37卷TEQdistributioncharacteristicsofPCDD/Fsinthefrontfluegasandflyash;theI⁃TEQdistributioncharacteristicsofPCDD/Fsinashandsludgewerealsosimilar,whileasthesewerespecificinthebackfluegas.ThisindicatedthattheemissioncharacteristicsofPCDD/Fsweresimilaraftertreatedwiththesamefacilityandthesameoperatingcondition.Analysisofemissionfactorshowedthat2,3,4,7,8⁃PeCDF,1,2,3,6,7,8⁃HxCDF,1,2,3,6,7,8⁃HxCDDand1,2,3,7,8,9⁃HxCDDsignificantlycorrelatedwithtotaltoxicemissionfactor.AndPCDFsshowedmoresignificantlinearcorrelationswiththetotaltoxicemissionfactorincomparisonwithPCDDs.Keywords:PCDD/Fs;MSWI;principalcomponentanalysis,emissionfactor1㊀引言(Introduction)随着经济的快速发展和生活水平的提高,城市垃圾问题日益突出.为实现资源的综合利用,垃圾焚烧已成为当前城市生活垃圾处理与处置的主要技术手段.但该技术会不可避免地产生二次污染,尤其是二英的污染引起了全社会的广泛关注.垃圾焚烧过程中生成的二英主要有3种途径,即原料中固有二英释放㊁低温异相催化反应㊁高温均相催化反应(Stieglitzetal.,1987;Hagenmaieretal.,1987;Tuppurainenetal.,1998),生成的二英主要通过废气㊁炉渣及飞灰等途径释放到环境中.据调查,这几种产生方式对二英的贡献为:飞灰>烟气>炉渣,其中,飞灰的贡献率占整个产生源的58% 88%(UNEPChemicals,2005).目前,针对垃圾焚烧行业二英的排放特征已有相关的研究报道(刘劲松等,2010;张海军等,2008;杨志军等,2004).而市政污泥作为城市污水处理过程产生的另一类固体类废物,因含有病原菌㊁重金属及有机物等毒害物质,若不经处理直接排入环境,既会造成环境污染,也会影响人类健康.据报道,截止2010年底,全国城镇污水处理厂脱水污泥产生量近2200万t, 十二五 期间还将进一步增长(张韵,2010).当前,污泥处置已有相关的成熟技术,如卫生填埋㊁堆肥㊁焚烧及土地利用等.因焚烧具有减量化㊁资源化及无害化优势,因此,被认为是比较可靠的污泥处理方式(曹秀芹等,2013;Chenetal.,2012),但污泥焚烧也会造成二英的排放(Dengetal.,2009).基于此,本文选取南方某生活垃圾焚烧厂,针对该厂在生活垃圾焚烧的基础上,掺烧一定比例的市政污泥,对各类型废物(膛燃烧后排放废气㊁炉渣㊁飞灰及经处理后排放废气)中排放的二英进行研究,并测定市政污泥中二英的含量,以探讨生活垃圾掺烧市政污泥后二英的排放情况及行为特征,以期为我国生活垃圾掺烧一定量市政污泥的环境管理提供借鉴.2㊀材料与方法(Materialsandmethods)2.1㊀样品采集本文以南方某生活垃圾焚烧厂为研究对象,该厂主要采用90%生活垃圾+10%的干化污泥(含水率20% 30%)掺烧技术;烟气净化系统采用半干式反应塔+活性炭喷射+布袋除尘器.废气采集:选取经炉膛燃烧后排放废气(前口),以及经活性炭喷射㊁高效布袋除尘器废气处理装置后的烟囱排放废气(后口),采样方法参照EN1948,采用等速采样,采样时长大于2h,采样体积大于2m3,前㊁后口各采集3个废气样品.飞灰㊁炉渣采集:在每个废气样品采集0.5㊁1和1.5h时采集经炉膛燃烧冷却后的炉渣和处理后的飞灰样品并混匀,各采集3个.污泥采集:从待掺烧的经压滤脱水后的污泥中随机取3份后混合成1个样品.焚烧厂焚烧设施及废气处理装置见图1.各类型废物废物产生量及工况参数情况见表1.从表1可以看出,炉渣产生量较飞灰多,前㊁后图1㊀焚烧装置及采样点位示意图Fig.1㊀Incinerationunitsandsamplingsites8764环境科学学报12期付建平等:基于污泥掺烧的某生活垃圾焚烧厂烟道气㊁飞灰及炉渣中的二英特征表1㊀固废及工况参数信息Table1㊀Informationofsolidwastesandworkparameters垃圾/(t㊃d-1)污泥/(t㊃d-1)炉渣/(t㊃d-1)飞灰/(t㊃d-1)烟气流量/(m3㊃h-1)前口氧量后口氧量炉膛温度/ħ前口温度/ħ后口温度/ħ45050388783209508.54%8.25%940226148采样口烟气氧含量基本一致,说明整个装置的密封性能良好.同时,各处理设施的温度满足垃圾焚烧二英控制的有关技术要求.由总体情况可知,整个焚烧设施及关键工况参数在研究开展期间处于正常的状态.2.2㊀样品前处理废气样品处理:滤筒和树脂用300mL甲苯索氏抽提24h后浓缩至2mL,冷凝水用二氯甲烷液液萃取3次浓缩后与甲苯抽提液合并.炉渣及污泥经冷冻干燥后研磨过200目筛,取筛下样品,与飞灰样品分别用300mL甲苯索氏抽提24h后浓缩至2mL.所有样品提取前加净化内标.浓缩后样品依次过多层硅胶柱(从上到下依次为:酸性硅胶㊁中性硅胶㊁碱性硅胶㊁中性硅胶㊁中性氧化铝㊁弗洛里硅土).上样前用80mL正己烷预淋洗层析柱,上样后依次用120mL正己烷㊁30mL正己烷ʒ二氯甲烷混合液(体积比为95ʒ5)洗脱以去除干扰物;然后用100mL二氯甲烷淋洗,洗脱液旋转蒸发至2mL,最后用高纯氮气吹扫浓缩至50μL后加入13C标记的进样内标,待仪器分析.2.3㊀仪器分析分析仪器为HP6890HRGC和AutoSpecPremierHRMS联用分析仪.色谱条件:选用DB⁃5MS(60mˑ0.25mmˑ0.25μm)色谱柱对17种二英单体进行分离.色谱柱升温程序:初温140ħ,保持2min,然后以8ħ㊃min-1升温至220ħ,再以1.4ħ㊃min-1升温至260ħ,最后以4ħ㊃min-1升温至310ħ,并保持4min.采用无分流方式进样,进样量为1μL.质谱条件:分辨率ȡ10000;离子源选用EI源,源温为300ħ.采用选择性离子(SIM)进行测定,电离能为35eV,离子化电流为600μA.2.4㊀质量保证与质量控制采用13C同位素内标稀释定量法对废气㊁炉渣㊁飞灰及污泥中二英进行定量,以实验空白扣除背景干扰.结果表明,实验空白的回收率介于63.4%118.0%,OCDD和OCDF是主要干扰物;样品回收率范围为60% 121.3%,说明此方法能满足研究要求.3㊀结果(Results)3.1㊀各类型排放废物中二英分布情况由表2可知,前口排放烟气中二英平均浓度表2㊀各类型废物中4 8氯代二英浓度及毒性当量浓度分布Table2㊀TheconcentrationsofPCDD/Fsinvarioustypesofwastes成分前口废气(n=3)后口废气(n=3)炉渣(n=3)飞灰(n=3)污泥(n=1)浓度/(ng㊃m-3)毒性当量浓度/(ng㊃m-3)浓度/(ng㊃m-3)毒性当量浓度/(ng㊃m-3)浓度/(ng㊃kg-1)毒性当量浓度/(ng㊃kg-1)浓度/(ng㊃kg-1)毒性当量浓度/(ng㊃kg-1)浓度/(ng㊃kg-1)毒性当量浓度/(ng㊃kg-1)TCDF1.010.10㊀㊀1.57ˑ10-31.57ˑ10-42.220.22174.0017.401.440.14PeCDFs3.280.871.12ˑ10-23.93ˑ10-36.251.83515.00130.004.721.41HxCDFs4.060.413.24ˑ10-23.24ˑ10-310.901.09596.0059.608.700.87HpCDFs2.932.93ˑ10-25.95ˑ10-25.95ˑ10-422.300.22455.004.5516.250.16OCDF0.878.74ˑ10-38.91ˑ10-28.91ˑ10-520.802.08ˑ10-2144.000.1416.700.02PCDFs12.101.410.197.99ˑ10-362.603.391884.00212.0047.812.60TCDD0.190.19N.D.N.D.N.D.N.D.33.3033.300.000.00PeCDDs0.400.20N.D.N.D.0.990.3358.0029.000.000.00HxCDDs0.686.76ˑ10-22.19ˑ10-22.06ˑ10-32.530.25143.0014.301.740.17HpCDDs0.858.52ˑ10-38.98ˑ10-28.98ˑ10-412.100.12263.002.637.950.08OCDD1.461.46ˑ10-30.111.12ˑ10-446.804.68ˑ10-2474.000.4738.500.04PCDDs3.570.470.223.08ˑ10-362.400.75971.0079.7048.190.29S PCDD/Fs15.701.870.420.01125.004.102855.00292.0096.002.90㊀㊀注:N.D.表示未检出;毒性当量浓度以I⁃TEQ计.9764环境科学学报环㊀㊀境㊀㊀科㊀㊀学㊀㊀学㊀㊀报37卷为15.7ng㊃m-3,平均毒性当量浓度为1.87ng㊃m-3(以I⁃TEQ计);后口烟气中二英平均浓度为0.42ng㊃m-3,平均毒性当量浓度为0.01ng㊃m-3(以I⁃TEQ计).根据我国颁布的生活垃圾焚烧行业二英的排放限值(0.1ng㊃m-3,以I⁃TEQ计)标准(GB18485 2014),该厂二英属达标排放.相对于前口排放废气,后口废气中二英毒性当量浓度去除率达到99.4%.这说明生活垃圾掺烧10%污泥对二英的达标排放并未造成影响.有学者对西班牙某垃圾焚烧厂的研究发现,原生垃圾中的二英含量对其排放没有影响(Abadetal.,2002).为探究产生该现象的原因,进一步对烟气处理工艺进行分析发现,本研究使用了活性炭喷射+布袋双重除尘装置,这可能是导致后口排放废气能达标排放的主要原因.研究指出,布袋除尘器和活性炭的联用可以有效去除飞灰中的二英,去除效率可达90%以上(周志广等,2007;张文斌等,2008).由表2可知,其他3类固体废物中二英含量介于国内外同类行业中低水平(Abadetal.,2006;Linetal.,2008).3类固体中二英含量依次为飞灰>炉渣>污泥,对应的平均值分别为2855㊁125㊁96.0ng㊃kg-1,毒性当量浓度(以I⁃TEQ计)分别为294㊁4.14㊁2.90ng㊃kg-1.这说明生活垃圾与污泥共焚烧排放的二英主要集中在飞灰中,少部分存在于炉渣中,而掺烧污泥对二英排放影响比较小.这可能是因为采用了活性炭喷射装置,提高了活性炭对二英的吸附效率,而布袋除尘装置对活性炭及其他颗粒具有过滤作用.现有研究指出,在垃圾焚烧过程使用活性炭喷射会增加飞灰中二英含量(Zhangetal.,2012).为初步判断生活垃圾掺烧污泥与不掺烧污泥两种工况时二英的排放特征,列举了部分国内外生活垃圾焚烧时烟气㊁飞灰及炉渣中二英的排放情况(表3).从表3可以看出,生活垃圾在焚烧过程经不同的烟气净化装置处理,所排放的二英毒性当量浓度并不相同,这可能是由于垃圾的成分及不同的燃烧条件造成的.但所列举的生活垃圾经焚烧设施处理后烟气㊁飞灰及底渣中呋喃类和二英类的质量浓度比值表现出基本一致的特征,即PCDD/PCDF<1,这与本研究的特征基本相似.这可能是因为生活垃圾在经过焚烧及相应的净化装置处理后,大部分二英都集中于PCDFs,少部分集中在PCDDs中.以上分析表明,生活垃圾掺烧污泥和不掺烧污泥的二英排放水平虽然不同,但PCDFs与PCDDs的比值具有相似的特征.表3 生活垃圾焚烧烟气、飞灰及炉渣中二英浓度水平Table3㊀ConcentrationofPCDD/Fsinfluegas,flyashandbottomslagofMSWIplant处理量/(t㊃d-1)二英毒性当量浓度烟气飞灰炉渣烟气净化装置数据来源2400.1923724.00活性炭+旋风除尘+布袋除尘张海军等,20083000.541500/静电除尘+湿式除尘Takaokaetal.,2003450/204021.8活性炭+布袋除尘Linetal.,20084000.0051200.03布袋除尘+湿法除尘Giuglianoetal.,20024500.030.46/活性炭+布袋除尘Wangetal.,200911400.07863963.4活性炭+布袋除尘Linetal.,20105000.012924.14活性炭+布袋除尘本研究㊀㊀注:烟气中二英毒性当量浓度(以I⁃TEQ计)单位为ng㊃m-3,飞灰㊁炉渣中二英毒性当量浓度(以I⁃TEQ计)单位为ng㊃kg-1.3.2㊀各类型废物中二英单体指纹分布特征各类型废物中17种二英单体指纹分布特征见图2.对于废气中二英指纹分布而言(图2a),前口废气二英主要集中于PCDFs,其中,1,2,3,4,6,7,8⁃HpCDF平均浓度为2.50ng㊃m-3,其余单体浓度介于0.099 1.710ng㊃m-3;PCDDs中以OCDD为主,平均浓度为1.46ng㊃m-3,其余单体浓度介于0.185 0.852ng㊃m-3.后口排放废气(图2b)二英与前口废气分布不一致,主要集中于PCDDs,以OCDD(平均浓度0.11ng㊃m-3)为主,其余单体浓度介于ND0.898ng㊃m-3;PCDFs除OCDF平均浓度为0.089ng㊃m-3外,其余单体浓度都低于0.05ng㊃m-3.所有废气除1,2,3,7,8,9⁃HxCDF外,PCDDs和PCDFs单体浓度都随着氯原子数增加而增大,这与现有的研究结果基本一致(Nietal.,2009;Abadetal.,2006).飞灰㊁炉渣与污泥中17种二英单体分布特征相似,PCDD/Fs含量随氯原子增加而增大(分别见图2c和图2d).飞灰样品中PCDDs以OCDD㊁1,2,0864环境科学学报12期付建平等:基于污泥掺烧的某生活垃圾焚烧厂烟道气㊁飞灰及炉渣中的二英特征3,4,6,7,8⁃HpCDD为主,平均含量分别为474和263ng㊃kg-1,其余单体平均含量介于31.0 64.5ng㊃kg-1;PCDFs以1,2,3,4,6,7,8⁃HpCDF(平均含量400ng㊃kg-1)为主,其余单体平均含量介于16.6 283ng㊃kg-1.飞灰中二英分布与Lin等(2008)的研究结果基本一致,而与其他研究结论不同(Panetal.,2013).这说明不同处理工艺对飞灰中二英的分布产生不同的影响.炉渣中PCDDs和PCDFs平均含量分别为62.4和62.6ng㊃kg-1(图2d),其中,PCDDs以OCDD(均值46.8ng㊃kg-1)和1,2,3,4,6,7,8⁃HpCDD(均值12.1ng㊃kg-1)为主,PCDFs以OCDF(均值20.8ng㊃kg-1)和1,2,3,4,6,7,8⁃HpCDF(均值19.5ng㊃kg-1)为主.这与现有研究对底渣中二英研究分布规律一致(Linetal.,2008).同样,污泥中二英分布规律与炉渣具有相似性,PCDDs主要单体是OCDD和1,2,3,4,6,7,8⁃HpCDD,含量分别为38.5和7.91ng㊃kg-1;PCDFs以OCDF和1,2,3,4,6,7,8⁃HpCDF为主,含量分别为16.7和14.3ng㊃kg-1.这与某研究对污水处理厂污泥中二英测定的结论一致(Delaetal.,2011).图2㊀各废物样品中17种二英单体指纹分布(a.前口废气,b.后口废气,c.飞灰,d.炉渣和污泥)Fig.2㊀Profilesof17congenersinvarioustypesofwastes1864环境科学学报环㊀㊀境㊀㊀科㊀㊀学㊀㊀学㊀㊀报37卷4㊀讨论(Discussion)4.1㊀各类型废物中二英排放特征有学者指出,垃圾焚烧过程中若PCDFs/PCDDs>1,二英主要以 从头合成 为主;若PCDFs/PCDDs<1,二英主要以 前驱物合成 为主(陈彤,2006).根据这一规律,并结合前面二英浓度分析可知,本研究各类型废物中前口废气㊁飞灰和炉渣中PCDFs/PCDDs>1,发生从头合成.从本研究的生产工艺(图1)及工况条件(表1)分析可知,这可能是因为生活垃圾与污泥在炉膛内经过高温焚烧(940ħ)后,各种污染物被完全分解,随后废物经余热锅炉后温度降至226ħ,此过程导致分解产物中的大分子碳与氯在催化剂的作用下生成二英,从而被飞灰吸附.而炉渣则是通过高温焚烧后,在降温后进行处理.有研究指出,PCDFs的最佳生成温度区间在400 500ħ,并且发生在垃圾焚烧炉尾部低温区域(Wikstromdetal.,2001;Stieglitzetal.,1987).而对于后口废气,PCDFs/PCDDs<1,发生的是前驱物反应.这可能是由于炉膛燃烧后的某些分解产物在降温过程中重新合成或燃烧后废物中本身含有的二英前驱物,并且这些前驱物在温度降低到一定程度时,在飞灰表面发生分子异构反应及缩合反应,从而导致PCDDs生成.同样有研究指出,由前驱物在飞灰表面生成PCDDs的最佳温度范围为250 400ħ,且主要在催化剂作用下通过偶联反应及异构反应等生成(Dicksonetal.,1987;Tuppurainenetal.,1998).4.2㊀各类型废物二英毒性当量浓度相关性为进一步探明二英毒性当量浓度在各类型排放废物中的分布特征,研究采用主成分法进行分析.从图3可知,该厂各类型废物17种二英毒性当量浓度可以由主成分1(91.9%)和主成分2(6.36%)解释98.26%的变化,并且可以分为3组不同的类型.一组为前口废气和飞灰样品的相似度比较大,这说明前口废气和飞灰中二英的毒性当量浓度分布特征相似;另一组为炉渣和污泥相似度较大,说明这两类样品中二英毒性当量浓度具有相似的分布特征;后口废气自成一簇,说明后口废气具有其自身的排放特征.同样结合本研究的生产工艺(图1)和工况信息(表1)进行分析,推断各类型废物中二英毒性当量浓度的主成分分布特征现象发生的原因可能是:图3㊀各类型废物17种二英毒性当量浓度主成分分析Fig.3㊀ThePCAofPCDD/Fsinvarioustypesofwastes由于垃圾和污泥共焚烧后产生的飞灰随废气流一同经过余热锅炉降温,使飞灰和前口废气在相同的生产工艺及工况条件下的改变一致,从而导致前口废气和飞灰的主成分特征相似;后口废气是前口废气经半干式反应塔脱酸及 活性炭喷射+布袋除尘 装置净化处理后的烟道气体,因此,导致其主成分特征与前口废气不同;而炉渣是由垃圾掺烧10%的污泥后所形成的大粒径固体类废物,其中可能包含有污泥焚烧后形成的残渣,从而也导致炉渣和污泥的主成分特征相似.4.3㊀各类型废物中二英排放因子行为分析为掌握垃圾焚烧厂二英排放情况,目前已有相关文献对排放因子进行深入研究报道(Linetal.,2010;Choietal.,2008).为进一步摸清本研究中各类型废物二英的产生及排放情况,结合表1,计算得到每燃烧1t生活垃圾的排放因子情况如表4所示.从表4可以看出,污泥中二英质量排放因子最大(514μg㊃t-1,以Waste计,下同),其次是飞灰(445μg㊃t-1)和前口排放废气(242μg㊃t-1),最小的为炉渣(96.7μg㊃t-1)和后口排放废气(6.42μg㊃t-1).而从毒性排放因子看,飞灰(45.5μg㊃t-1,以每tWaste的I⁃TEQ(μg)计,下同)和前口排放废气(28.9μg㊃t-1)最大,炉渣(3.22μg㊃t-1)和污泥(2.18μg㊃t-1)次之,后口排放废气(0.171μg㊃t-1)最小.总体上看,除污泥外,其他类型废物中的二英排放因子均以PCDFs为主.而后口排放废气中二英排放因子介于现有研究结果(Nietal.,2009)之间.4.4㊀主要毒性贡献体排放因子的线性分析结合各类型废物中17种单体二英的毒性当量浓度分析可知,2,3,4,7,8⁃PeCDF㊁1,2,3,6,7,8⁃2864环境科学学报12期付建平等:基于污泥掺烧的某生活垃圾焚烧厂烟道气㊁飞灰及炉渣中的二英特征表4㊀各类型废物中二英排放因子分布情况Table4㊀TheemissionfactorofPCDD/Fsinvarioustypesofwastesμg㊃t-1前口废气排放因子a后口废气排放因子a炉渣排放因子a飞灰排放因子a污泥排放因子b质量毒性质量毒性质量毒性质量毒性质量毒性187.021.702.990.124048.62.63029433.157.10.96655.17.163.430.047448.20.58215112.4457.01.210242.028.906.420.171096.73.22044545.5514.02.180㊀㊀注:质量排放因子以Waste计,毒性排放因子以每tWaste的I⁃TEQ(μg)计;a.n=3,b.n=1.HxCDF㊁1,2,3,6,7,8⁃HxCDD和1,2,3,7,8,9⁃HxCDD对总毒性排放因子贡献最大,平均毒性贡献率分别为18.3% 42.0%㊁5.11% 8.92%㊁1.29%11.6%和1.33% 4.82%.因此,对类型废物中4种主要单体的排放因子与总毒性排放因子进行线性分析.从图4a可以看出,2,3,4,7,8⁃PeCDF和1,2,3,6,7,8⁃HxCDF的线性可决系数分别为0.997和0.995;而从图4b可知,1,2,3,6,7,8⁃HxCDD和1,2,3,7,8,9⁃HxCDD的线性可决系数分别为0.893和0.976.由此分析可以判断,呋喃类(2,3,4,7,8⁃PeCDF和1,2,3,6,7,8⁃HxCDF)对总毒性排放因子的线性关系强于二英类(1,2,3,6,7,8⁃HxCDD和1,2,3,7,8,9⁃HxCDD).说明毒性贡献单体对总毒性排放因子贡献越大,其线性关系越强.图4㊀主要毒性单体与总毒性排放因子线性分析Fig.4㊀Thelinearcorrelationanalysisofemissionfactor5㊀结论(Conclusions)1)生活垃圾掺烧10%的市政污泥后,后口排放废气相对于前口废气,二英去除率达99.4%,低于国家排放标准.而固体类废物二英排放强度为飞灰>炉渣>污泥,这表明通过半干式反应塔与活性炭喷射+布袋除尘双重装置对废气进行处理,能够满足生活垃圾掺烧10%污泥后废气的达标排放要求.但采用活性炭喷射装置,会使飞灰中二英含量显著高于其他固体废物.与现有不掺烧污泥的生活垃圾焚烧研究结论相比,生活垃圾掺烧污泥与不掺烧污泥时二英具有相似性的排放特征.2)各类型废物中,前口废气以1,2,3,4,6,7,8⁃HpCDF和OCDD为主,后口废气以OCDD和OCDF为主.所有废气样品除123789⁃HxCDF外,其余单体浓度随氯原子增加而增大.飞灰㊁炉渣及污泥中主要单体集中在OCDD㊁1,2,3,4,6,7,8⁃HpCDF㊁OCDF和1,2,3,4,6,7,8⁃HpCDF,3类固体样品中PCDDs单体浓度随氯原子增加而增大.从垃圾焚烧二英生成机理推断,前口废气㊁飞灰及炉渣的PCDFs/PCDDs>1,发生 从头合成 反应;后口废气的PCDFs>PCDDs<1,发生 前驱物 合成反应.3)不同类型废物中二英毒性当量浓度主成分分析显示,前口废气和飞灰样品中二英的毒性当量浓度分布特征相似,炉渣和污泥毒性当量浓度分布特征相似,后口废气具有自身的排放特征,该现象可能与焚烧设施处理工艺有关.4)各类型废物的毒性当量排放因子的线性关3864环境科学学报环㊀㊀境㊀㊀科㊀㊀学㊀㊀学㊀㊀报37卷系研究结果显示,2,3,4,7,8⁃PeCDF㊁1,2,3,6,7,8⁃HxCDF㊁1,2,3,6,7,8⁃HxCDD和1,2,3,7,8,9⁃HxCDD对总毒性排放因子贡献最大,且呋喃类(PCDFs)对总毒性排放因子强于二英类(PCDDs).责任作者简介:任明忠(1973 ),男,博士,研究员,主要从事环境污染物的环境与健康风险评估研究.主持和参加国家级和省部级项目数项.E⁃mail:renmingzhong@scies.org.参考文献(References):AbadE,AdradosMA,CaixachJ,etal.2002.Dioxinabatementstrategiesandmassbalanceatamunicipalwastemanagementplant[J].EnvironmentalScience&Technology,36(1):92⁃99AbadE,MartinezK,CaixachJ,etal.2006.Polychlorinateddibenzo⁃p⁃dioxins,dibenzofuransanddioxin⁃likePCBsinfluegasemissionsfrommunicipalwastemanagementplants[J].Chemosphere,63(4):570⁃580曹秀芹,杜金海.2013.污泥处理处置技术发展现状及分析[J].环境工程,s1:561⁃564ChenH,YanSH,YeZL,etal.2012.Utilizationofurbansewagesludge:Chineseperspectives[J].EnvironmentalScienceandPollutionResearch,19(5):1454⁃1463陈彤.2006.城市生活垃圾焚烧过程中二英的形成机理及控制技术研究[D].杭州:浙江大学ChoiKI,LeeSH,LeeDH.2008.EmissionsofPCDDs/Fsanddioxin⁃likePCBsfromsmallwasteincineratorsinKorea[J].AtmosphericEnvironment,42(5):940⁃948DelaTorreA,AlonsoE,ConcejeroMA,etal.2011.Sourcesandbehaviourofpolybrominateddiphenylethers(PBDEs),polychlorinateddibenzo⁃p⁃dioxinsanddibenzofurans(PCDD/Fs)inSpanishsewagesludge[J].WasteManage⁃ment,31(6):1277⁃1284DengWY,YanJH,LIXD,etal.2009.Emissioncharacteristicsofdioxins,furansandpolycyclicaromatichydrocarbonsduringfluidized⁃bedcombustionofsewagesludge[J].JournalofEnvironmentalSciences,21(12):1747⁃1752DicksonLC,KarasekFW.1987.Mechanismofformationofpolychlorinateddibenzo⁃p⁃dioxinsproducedonmunicipalincineratorflyashfromreactionsofchlorinatedphenols[J].JournalofChromatographyA,389:127⁃137GiuglianoM,CernuschiS,GrossoM,etal.2001.ThefluxandmassbalanceofPCDD/FinaMSWincinerationfullscaleplant[J].Chemosphere,43(4):743⁃750HagenmaierH,KraftM,BrunnerH,etal.1987.Catalyticeffectsofflyashfromwasteincinerationfacilitiesontheformationandcompositionofpolychlorinateddibenzo⁃p⁃dioxinsandpolychlorinateddibenzofurans[J].EnvironSciTechnol,21(11):1080⁃1084LinWY,WangLC,WangYF,etal.2008.RemovalcharacteristicsofPCDD/Fsbythedualbagfiltersystemofaflyashtreatmentplant[J].JournalofHazardousMaterials,153(3):1015⁃1022LinWY,WuYL,TuLK,etal.2010.TheemissionanddistributionofPCDD/Fsinmunicipalsolidwasteincineratorsandcoal⁃firedpowerplant[J].AerosolandAirQualityResearch,10(6):519⁃532LinYS,ChenKS,LinYC,etal.2008.Polychlorinateddibenzo⁃p⁃dioxinsanddibenzofuransdistributionsinashfromdifferentunitsinamunicipalsolidwasteincinerator[J].JournalofHazardousMaterials,154(1):954⁃962刘劲松,刘维屏,巩宏平,等.2010.城市生活垃圾焚烧炉周边环境空气及土壤中二英来源研究[J].环境科学学报,30(10):1950⁃1956NiY,ZhangH,FanS,etal.2009.EmissionsofPCDD/FsfrommunicipalsolidwasteincineratorsinChina[J].Chemo⁃sphere,75(9):1153⁃1158PanY,YangL,ZhouJ,etal.2013.CharacteristicsofdioxinscontentinflyashfrommunicipalsolidwasteincineratorsinChina[J].Chemosphere,92(7):765⁃771StieglitzL,VoggH.1987.OnformationconditionsofPCDD/PCDFinflyashfrommunicipalwasteincinerators[J].Chemosphere,16(8/9):1917⁃1922TakaokaM,LiaoP,TakedaN,etal.2003.ThebehaviorofPCDD/Fs,PCBs,chlorobenzenesandchlorophenolsinwetscrubbingsystemofmunicipalsolidwasteincinerator[J].Chemosphere,53(2):153⁃161TuppurainenK,HalonenI,RuokojärviP,etal.1998.FormationofPCDDsandPCDFsinmunicipalwasteincinerationanditsinhibitionmechanisms:areview[J].Chemosphere,36(7):1493⁃1511UNEPChemicals.2005.StandardizedToolkitforIdentificationandQuantificationofDioxinandFuranReleases(2ndedition)[R].GenevaSwitzerland:UnitedNationsEnviron⁃mentProgram.41⁃46WangYH,LinC,Chang⁃ChienGP.2009.CharacteristicsofPCDD/Fsinaparticlesfiltrationdevicewithactivatedcarboninjection[J].AerosolAirQualityResearch,9(3):317⁃322WikströmE,MarklundS.2001.Theinfluenceoflevelandchlorinesourceontheformationofmono⁃toocta⁃chlorinateddibenzo⁃p⁃dioxins,dibenzofuransandcoplanarpolychlorinatedbiphenylsduringcombustionofanartificialmunicipalwaste[J].Chemosphere,43(2):227⁃234杨志军,倪余文,张青,等.2004.垃圾焚烧飞灰或焚烧炉中二英的分布特征[J].中国环境科学,24(5):524⁃527ZhangG,HaiJ,ChengJ.2012.Characterizationandmassbalanceofdioxinfromalarge⁃scalemunicipalsolidwasteincineratorinChina[J].WasteManagement,32(6):1156⁃1162张海军,倪余文,张雪萍,等.2008.城市生活垃圾焚烧系统中二英的生成与质量平衡[J].环境科学,29(4):1133⁃1137张文斌,梅连廷.2008.半干法烟气净化工艺在垃圾焚烧发电厂的应用[J].工业安全与环保,34(4):37⁃39张韵.2010.我国污泥处理处置的规划研究[J].给水排水动态,(4):13⁃15周志广,田洪海,李楠,等.2007.小型焚烧设施烟气中二英类的排放和控制[J].环境污染与防治,29(3):226⁃2284864环境科学学报。

垃圾焚烧炉飞灰熔融特性及重金属的分布


29 =9 => 熔融实验方法 > 飞灰试样在 238 B V 2 B 干燥 =P F, 用 233 目和 =83 目的筛网筛分后放入干 放入石墨坩埚中, 燥器中备用。秤取试样 : . 左右, 启 动 )W% 2< X T8 X <23 型 管 式 高 温 加 热 炉,以 23 B X ?"5升温到 T33 B , 把装有样品的坩埚置入管 式炉加热段, 继续升温至设定温度, 恒温 ,3 ?"5 后, 在炉中缓慢冷却至室温后取出。 29 =9 :> 差热分析 > 采用 ’&@"5 Y$?&D ZW# ; T 型差 热分析仪。3 [ 2 833 B , 扫描速率 =39 33 *&. X ?"5, 试样质 量 为 2P9 T= ?., 粒 径 尺 寸 为 39 3<: ?? [ 39 2P, ??。测试条件为:升温速率 P3 B X ?"5; 氧气 气氛, 氧气流量 83 ?\ X ?"5。 29 =9 P> 重金属分析 > 参照 ]!Y’# !A+P< ; :383(
图 => 飞灰试样的差热分析曲线 %".CD& => ZW# N$GMJ GH H$I /JF&J J/?N$&J
" 9 "# 试样灼烧减量变化 # 试样的灼烧减量变化如 图 : 所示。熔融温度在 2 =33 B 时, 飞灰试样灼烧减 量达 到 最 低, 质 量 分 数 为 =T9 8^ , 在熔融温度为 2 P33 B 时灼烧减量最高, 质量分数达 <+9 :^ , 且在 P3 ?"5 内保持恒重, 说明在该温度下试样已经达到
图 2> 焚烧飞灰熔融炉装置示意图 %".CD& 2> !EF&?& GH H$I /JF&J HDG? K!AL ?&$M"5. /NN/D/MCJ > 2 —(/HH$&; = —MC(& GH #$= O: ; : —EDCE"($&; P —JM"E@ GH QC/DMR ; ?G$I(*&5C?;8 —H$GS?&M&D;< —/M?GJNF&D&;T —/(JGD(U &D; + —EG5MDG$ C5"M GH M&?N&D/MCD&
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