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生活垃圾焚烧飞灰中元素分布与二噁英的关联性分析

放大字体 缩小字体 发布日期:2017-06-13 17:02:01   来源:环保节能网  编辑:环保节能网  浏览次数:254


北极星环保网讯:摘要:以国内不同地区的14个生活垃圾焚烧炉的布袋除尘器飞灰为研究对象,对飞灰中主要元素的分布和二噁英(PCDD/Fs)含量进行测定,并采用因子分析研究不同炉型飞灰特性及其与PCDD/Fs分布之间的关联性。结果表明:在生活垃圾焚烧飞灰中,Si、Al、Fe、O和Na、K、Cl、S两组元素分布各自呈明显的两两正相关性。流化床炉飞灰中Si、Al、Fe、O的含量明显高于炉排炉飞灰,而Na、K、Cl、S的含量则与之相反。

垃圾焚烧

飞灰中PCDD/Fs为0.17~94.49ng/g,毒性当量为0.02~2.53ngI-TEQ/g,不同飞灰差距较大。炉排炉飞灰通常含有高氯代的多氯代二苯并-对-二噁英(PCDDs),PCDDs、多氯代二苯并呋喃(PCDFs)的质量比(PCDDs/PCDFs)均大于1;流化床炉飞灰含有的PCDFs多于炉排炉飞灰,PCDDs/PCDFs均小于1。流化床炉飞灰中Cu、Ca与PCDD/Fs含量有明显的线性关系,相关系数(R)分别为0.86、0.90。

关键词:生活垃圾焚烧飞灰,元素分布,二噁英,因子分析

二噁英(PCDD/Fs)属于持续性有机污染物(POPs),主要包括多氯代二苯并-对-二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)。垃圾焚烧产生PCDD/Fs主要有两种途径,一种为高温气相反应,一种为低温异相催化反应,其中后者占主导地位[1-2]。

在低温异相催化反应中,飞灰是生成PCDD/Fs的主要来源,飞灰上的金属、金属氧化物或金属氯化物会促进PCDD/Fs的生成[3-4]。因此,飞灰在低温异相催化反应中起着至关重要的作用,研究飞灰特性对PCDD/Fs生成、对垃圾焚烧过程中PCDD/Fs的控制具有重要意义。

目前,焚烧炉运行参数、常规污染物与PCDD/Fs的关联性已有一定研究[5],对飞灰物化特性的研究主要着眼于飞灰的无害化处理处置方面,包括飞灰的形貌特征、元素组成、矿物组成、灰熔点、浸出毒性、重金属的分布和浸出特性等。本研究采集了国内14家垃圾焚烧厂的布袋除尘器飞灰,对PCDD/Fs含量及主要元素的分布进行测定,并采用因子分析的方法分析不同炉型飞灰特性及其与PCDD/Fs分布之间的关联性?为进一步研究垃圾焚烧过程中PCDD/Fs的减排打下基础。

1试验部分

1.1样品采集

试验所用飞灰采自国内不同地区的14个生活垃圾焚烧炉,飞灰采集按照美国环境保护署(USE-PA)的方法进行[9],采样点选择和仪器操作步骤等按照《固定污染源排气中颗粒物与气态污染物采样方法》(GB/T16157—1996)的要求进行。在焚烧炉的布袋除尘器后方进行采样,焚烧炉具体参数如表1所示。

表1焚烧炉参数

垃圾焚烧

注:1)处理量以单台焚烧炉处理量×焚烧炉数量表示。

为确保样品具有代表性,在焚烧炉连续稳定运行期间采集飞灰,随后将飞灰在105℃下烘干24h至恒量,研磨过100目标准筛,于常温下密闭保存待测。

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