垃圾焚烧飞灰中二恶英实验研究范文

《环境卫生工程杂志》2014年第三期

1检测与分析

分别取原飞灰、350℃飞灰、450℃飞灰样品2.0g，按照《同位素稀释法高分辨气相色谱/高分辨质谱测定四到八氯代二恶英和呋喃》USEPA1613B（1997）标准方法进行处理和分析。

2结果与讨论

2.1飞灰中二恶英低温降解效果表3显示了在维持惰性气体气氛时，原飞灰中的17种有毒PCDD/Fs在350℃和450℃的条件下，产生的降解效果。原飞灰中，各种PCDD/Fs同系物含量为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℃反应1h时，各种PCDD/Fs同系物残留量为0～38.0ng/kg，降解率为86.8%～100%，其中OCDF的降解率最低，1，2，3，7，8，9-HxCDD的降解率最高达到100%，PCDD/Fs的I-TEQ（毒性当量）从初始的553.6ng/kg降低到6.7ng/kg，降解率为98.8%。在450℃反应1h时，各种PCDD/Fs同系物残留量为0～23.1ng/kg，降解率为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的飞灰残留量都低于检测限的检测值，降解率达到100%，PCDD/Fs的I-TEQ（毒性当量）从初始的553.6ng/kg降低到3.4ng/kg，降解率为99.4%。而且，相对于350℃条件下，飞灰中的17种PCDD/Fs在450℃条件下的降解效果均有提高，其中OCDD的提高效果最为显著，降解率从86.8%增加到92.0%。不同数目氯原子取代的PCDD/Fs降解效果不同，六氯取代物降解效果明显优于五氯和八氯取代物。

2.2中试装置工业化应用的经济性分析以垃圾处理量1000t/d的炉排炉垃圾焚烧发电项目为例，取飞灰产生率为垃圾处理量的3%，飞灰比热容为0.82kJ/（kg•℃），反应温度为350℃，大气温度为15℃，电费价格0.65元/（kW•h）（垃圾焚烧发电厂上网电价）。则飞灰产生量为30t/d，该装置实行24h不间断运行，处理量能力需达到1250kg/h，所需惰性气体自行制备，系统正常运行总功率为130kW，运营成本为130kW×0.65元/（kW•h）×24h=2028元/d，折合每吨垃圾处理成本增加2028元/d÷1000t/d=2.028元/T．

3结论

1）在低温热降解中试实验中，采用自行研发的连续式飞灰处理装置，在处理量10kg/h下，温度为350℃时飞灰中二恶英I-TEQ（毒性当量）降解率达到98.8%、温度为450℃时飞灰中二恶英I-TEQ降解率达到99.4%。不同数目氯原子取代的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的飞灰在450℃时降解效率达到100%。2）在垃圾处理量1000t/d的炉排炉垃圾焚烧发电厂中，控制反应温度为350℃，实行24h运行制，该装置处理量能力需达到1250kg/h，折合每吨垃圾处理成本增加2.028元。3）垃圾焚烧飞灰二恶英降解中试实验的结果，为未来的工业化设备生产、工艺工程设计及生产实际运行提供了参考。

作者：陈宋璇刘海威黎小保高玉萍梁梅单位：中国恩菲工程技术有限公司中冶垃圾焚烧发电工程技术中心