生活垃圾焚燒飛灰中元素分布與二噁英的關(guān)聯(lián)性分析

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:摘要：以國(guó)內(nèi)不同地區(qū)的14個(gè)生活垃圾焚燒爐的布袋除塵器飛灰為研究對(duì)象，對(duì)飛灰中主要元素的分布和二噁英(PCDD/Fs)含量進(jìn)行測(cè)定，并采用因子分析研究不同爐型飛灰特性及其與PCDD/Fs分布之間的關(guān)聯(lián)性。結(jié)果表明：在生活垃圾焚燒飛灰中，Si、Al、Fe、O和Na、K、Cl、S兩組元素分布各自呈明顯的兩兩正相關(guān)性。流化床爐飛灰中Si、Al、Fe、O的含量明顯高于爐排爐飛灰，而Na、K、Cl、S的含量則與之相反。

飛灰中PCDD/Fs為0.17～94.49ng/g，毒性當(dāng)量為0.02～2.53ngI-TEQ/g，不同飛灰差距較大。爐排爐飛灰通常含有高氯代的多氯代二苯并-對(duì)-二噁英(PCDDs)，PCDDs、多氯代二苯并呋喃(PCDFs)的質(zhì)量比(PCDDs/PCDFs)均大于1;流化床爐飛灰含有的PCDFs多于爐排爐飛灰，PCDDs/PCDFs均小于1。流化床爐飛灰中Cu、Ca與PCDD/Fs含量有明顯的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)(R)分別為0.86、0.90。

關(guān)鍵詞：生活垃圾焚燒飛灰，元素分布，二噁英，因子分析

二噁英(PCDD/Fs)屬于持續(xù)性有機(jī)污染物(POPs)，主要包括多氯代二苯并-對(duì)-二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)。垃圾焚燒產(chǎn)生PCDD/Fs主要有兩種途徑，一種為高溫氣相反應(yīng)，一種為低溫異相催化反應(yīng)，其中后者占主導(dǎo)地位[1-2]。

在低溫異相催化反應(yīng)中，飛灰是生成PCDD/Fs的主要來(lái)源，飛灰上的金屬、金屬氧化物或金屬氯化物會(huì)促進(jìn)PCDD/Fs的生成[3-4]。因此，飛灰在低溫異相催化反應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用，研究飛灰特性對(duì)PCDD/Fs生成、對(duì)垃圾焚燒過(guò)程中PCDD/Fs的控制具有重要意義。

目前，焚燒爐運(yùn)行參數(shù)、常規(guī)污染物與PCDD/Fs的關(guān)聯(lián)性已有一定研究[5]，對(duì)飛灰物化特性的研究主要著眼于飛灰的無(wú)害化處理處置方面，包括飛灰的形貌特征、元素組成、礦物組成、灰熔點(diǎn)、浸出毒性、重金屬的分布和浸出特性等。本研究采集了國(guó)內(nèi)14家垃圾焚燒廠的布袋除塵器飛灰，對(duì)PCDD/Fs含量及主要元素的分布進(jìn)行測(cè)定，并采用因子分析的方法分析不同爐型飛灰特性及其與PCDD/Fs分布之間的關(guān)聯(lián)性?為進(jìn)一步研究垃圾焚燒過(guò)程中PCDD/Fs的減排打下基礎(chǔ)。

1試驗(yàn)部分

1.1樣品采集

試驗(yàn)所用飛灰采自國(guó)內(nèi)不同地區(qū)的14個(gè)生活垃圾焚燒爐，飛灰采集按照美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(USE-PA)的方法進(jìn)行[9]，采樣點(diǎn)選擇和儀器操作步驟等按照《固定污染源排氣中顆粒物與氣態(tài)污染物采樣方法》(GB/T16157—1996)的要求進(jìn)行。在焚燒爐的布袋除塵器后方進(jìn)行采樣，焚燒爐具體參數(shù)如表1所示。

表1焚燒爐參數(shù)

注：1)處理量以單臺(tái)焚燒爐處理量×焚燒爐數(shù)量表示。

為確保樣品具有代表性，在焚燒爐連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行期間采集飛灰，隨后將飛灰在105℃下烘干24h至恒量，研磨過(guò)100目標(biāo)準(zhǔn)篩，于常溫下密閉保存待測(cè)。

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