垃圾焚燒飛灰中二惡英實驗研究范文

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《環境衛生工程雜志》2014年第三期

1檢測與分析

分別取原飛灰、350℃飛灰、450℃飛灰樣品2.0g，按照《同位素稀釋法高分辨氣相色譜/高分辨質譜測定四到八氯代二惡英和呋喃》USEPA1613B（1997）標準方法進行處理和分析。

2結果與討論

2.1飛灰中二惡英低溫降解效果表3顯示了在維持惰性氣體氣氛時，原飛灰中的17種有毒PCDD/Fs在350℃和450℃的條件下，產生的降解效果。原飛灰中，各種PCDD/Fs同系物含量為40.9～1935.5ng/kg，其中2，3，7，8-TCDD的含量最低，OCDD的含量最高。在350℃反應1h時，各種PCDD/Fs同系物殘留量為0～38.0ng/kg，降解率為86.8%～100%，其中OCDF的降解率最低，1，2，3，7，8，9-HxCDD的降解率最高達到100%，PCDD/Fs的I-TEQ（毒性當量）從初始的553.6ng/kg降低到6.7ng/kg，降解率為98.8%。在450℃反應1h時，各種PCDD/Fs同系物殘留量為0～23.1ng/kg，降解率為92.0%～100%，其中OCDF的降解率最低，1，2，3，7，8，9-HxCDF、1，2，3，7，8-PeCDD、1，2，3，4，7，8-HxCDD、1，2，3，6，7，8-HxCDD、1，2，3，7，8，9-HxCDD的飛灰殘留量都低于檢測限的檢測值，降解率達到100%，PCDD/Fs的I-TEQ（毒性當量）從初始的553.6ng/kg降低到3.4ng/kg，降解率為99.4%。而且，相對于350℃條件下，飛灰中的17種PCDD/Fs在450℃條件下的降解效果均有提高，其中OCDD的提高效果最為顯著，降解率從86.8%增加到92.0%。不同數目氯原子取代的PCDD/Fs降解效果不同，六氯取代物降解效果明顯優于五氯和八氯取代物。

2.2中試裝置工業化應用的經濟性分析以垃圾處理量1000t/d的爐排爐垃圾焚燒發電項目為例，取飛灰產生率為垃圾處理量的3%，飛灰比熱容為0.82kJ/（kg•℃），反應溫度為350℃，大氣溫度為15℃，電費價格0.65元/（kW•h）（垃圾焚燒發電廠上網電價）。則飛灰產生量為30t/d，該裝置實行24h不間斷運行，處理量能力需達到1250kg/h，所需惰性氣體自行制備，系統正常運行總功率為130kW，運營成本為130kW×0.65元/（kW•h）×24h=2028元/d，折合每噸垃圾處理成本增加2028元/d÷1000t/d=2.028元/T．

3結論

1）在低溫熱降解中試實驗中，采用自行研發的連續式飛灰處理裝置，在處理量10kg/h下，溫度為350℃時飛灰中二惡英I-TEQ（毒性當量）降解率達到98.8%、溫度為450℃時飛灰中二惡英I-TEQ降解率達到99.4%。不同數目氯原子取代的PCDD/Fs降解效果不同，其中1，2，3，7，8，9-HxCDF、1，2，3，7，8-PeCDD、1，2，3，4，7，8-HxCDD、1，2，3，6，7，8-HxCDD、1，2，3，7，8，9-HxCDD的飛灰在450℃時降解效率達到100%。2）在垃圾處理量1000t/d的爐排爐垃圾焚燒發電廠中，控制反應溫度為350℃，實行24h運行制，該裝置處理量能力需達到1250kg/h，折合每噸垃圾處理成本增加2.028元。3）垃圾焚燒飛灰二惡英降解中試實驗的結果，為未來的工業化設備生產、工藝工程設計及生產實際運行提供了參考。

作者：陳宋璇劉海威黎小保高玉萍梁梅單位：中國恩菲工程技術有限公司中冶垃圾焚燒發電工程技術中心