城市生活垃圾焚燒爐的二惡英排放特征
1 引言
我(wo)國城市生(sheng)活(huo)垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)主要(yao)有機(ji)械爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)排焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)和(he)流化(hua)床(chuang)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)兩種(zhong)。垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)過(guo)程可(ke)以產(chan)生(sheng)二惡(e)(e)英類(lei)化(hua)合(he)(he)物,如(ru)多(duo)氯代二苯并二惡(e)(e)英和(he)呋喃(nan)(PCDD/Fs)、多(duo)氯聯苯(PCBs)等,這(zhe)些化(hua)合(he)(he)物可(ke)通過(guo)飛(fei)灰表面的(de)(de)(de)(de)催化(hua)反應被(bei)合(he)(he)成(cheng),并吸附在垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)的(de)(de)(de)(de)飛(fei)灰上。垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)是環境(jing)中(zhong)廣泛存在的(de)(de)(de)(de)二惡(e)(e)英類(lei)化(hua)合(he)(he)物的(de)(de)(de)(de)一個主要(yao)來源,如(ru)何控制(zhi)(zhi)和(he)削減垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)過(guo)程中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)二惡(e)(e)英類(lei)化(hua)合(he)(he)物已經成(cheng)為世界各國研究(jiu)的(de)(de)(de)(de)熱點(dian)。本文(wen)比較(jiao)了國內2種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)(de)垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(機(ji)械爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)排焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)、流化(hua)床(chuang)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu))產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)飛(fei)灰中(zhong)PCDD/Fs的(de)(de)(de)(de)分(fen)布特點(dian),為改進(jin)垃(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)工藝、控制(zhi)(zhi)和(he)削減二惡(e)(e)英類(lei)化(hua)合(he)(he)物提供參考。
2 材料與方法
2.1樣品的采集(ji)和凈化
利(li)用(yong)我國華東、華南(nan)等地區使用(yong)的(de)(de)(de)流(liu)化(hua)床(chuang)垃圾(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)、機械爐(lu)(lu)排(pai)(pai)垃圾(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu),利(li)用(yong)TCR等動力采(cai)(cai)樣(yang)儀(yi)(意大利(li))分(fen)別采(cai)(cai)集(ji)煙道氣(qi)樣(yang)品(pin),本項工作共(gong)完成5臺爐(lu)(lu)排(pai)(pai)爐(lu)(lu)、5臺流(liu)化(hua)床(chuang)焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)(lu)的(de)(de)(de)采(cai)(cai)樣(yang)工作,共(gong)收(shou)集(ji)爐(lu)(lu)排(pai)(pai)爐(lu)(lu)樣(yang)品(pin)15個、流(liu)化(hua)床(chuang)樣(yang)品(pin)15個。所有樣(yang)品(pin)采(cai)(cai)樣(yang)前(qian)均在XAD-2樹脂中添(tian)加10ul的(de)(de)(de)100ng/ml的(de)(de)(de)37Cl4-TCDD(由美國Cambridge同位(wei)素(su)實(shi)驗室(shi)提(ti)供(gong))采(cai)(cai)樣(yang)內(nei)標,所有采(cai)(cai)集(ji)的(de)(de)(de)煙道氣(qi)樣(yang)品(pin)密封后低溫運輸和保存。
所有(you)樣品加(jia)入(ru)15中13C12-PCDD/Fs提(ti)取內標(biao),用甲苯索氏提(ti)取16h.樣品提(ti)取液(ye)經旋轉蒸發濃縮(suo)后,依次通過酸化(hua)硅膠柱、氧化(hua)鋁柱和(he)弗羅(luo)里土柱,用不同配(pei)比的(de)正(zheng)己烷(wan)和(he)二氯甲烷(wan)溶劑淋(lin)洗(xi)(xi)和(he)洗(xi)(xi)脫(tuo),收集含有(you)PCDD/Fs的(de)洗(xi)(xi)脫(tuo)液(ye),將洗(xi)(xi)脫(tuo)液(ye)旋轉蒸發濃縮(suo),用高(gao)純氮(dan)氣吹干(gan)后,加(jia)入(ru)回(hui)收率內標(biao),密(mi)封待測。
2.2 儀器分析
采用同位素稀(xi)釋、高分(fen)(fen)(fen)辨氣(qi)相(xiang)色(se)譜(pu)(pu)(Agilent 6890N,美國(guo))和高分(fen)(fen)(fen)辨質譜(pu)(pu)(Autospec,Micromass,英(ying)(ying)國(guo))聯用技術測定樣(yang)品中的PCDD/Fs。GC部分(fen)(fen)(fen)操(cao)作(zuo)條件:石英(ying)(ying)毛細(xi)管氣(qi)相(xiang)色(se)譜(pu)(pu)柱:Rtx-2330(Restec公(gong)司),60m×0.25mm(id)×0.1μm,柱溫程序:90℃(1.5min),25℃/min到180℃,3℃/min到260℃(25min);He氣(qi)為載氣(qi),進樣(yang)口(kou)溫度(du)280℃,傳輸線溫度(du)260℃,不分(fen)(fen)(fen)流進樣(yang)1μL。MS部分(fen)(fen)(fen)操(cao)作(zuo)條件:EI源,離(li)子(zi)化(hua)電(dian)壓(ya)(ya)為37eV,離(li)子(zi)化(hua)電(dian)流為650μA,加速電(dian)壓(ya)(ya)為8000V,離(li)子(zi)源溫度(du)為250℃,選擇離(li)子(zi)檢測(SIM),檢測電(dian)壓(ya)(ya)為350V,質譜(pu)(pu)分(fen)(fen)(fen)辨率為R=10000。
3 結果與討論
5臺(tai)機(ji)(ji)械爐排(pai)焚(fen)燒爐煙道氣排(pai)放(fang)(fang)PCDD/Fs毒性(xing)當(dang)量(liang)的(de)(de)濃(nong)度(du)在0.056~0.530 ng TEQ/Nm3之(zhi)(zhi)間,均(jun)值和(he)殘(can)差為(wei)0.326±0.187ng TEQ/Nm3。5臺(tai)流化床(chuang)(chuang)焚(fen)燒爐煙道氣排(pai)放(fang)(fang)PCDD/Fs毒性(xing)當(dang)量(liang)的(de)(de)濃(nong)度(du)在0.038~0.329 ng TEQ/Nm3之(zhi)(zhi)間,均(jun)值和(he)殘(can)差為(wei)0.185±0.131ng TEQ/Nm3。2378取(qu)(qu)(qu)(qu)代PCDD/Fs的(de)(de)分布如圖1。機(ji)(ji)械爐排(pai)焚(fen)燒爐煙道氣排(pai)放(fang)(fang)2378取(qu)(qu)(qu)(qu)代PCDD/Fs均(jun)表(biao)現(xian)為(wei)1234678-HpCDD、OCDD和(he)1234678-HpCDF貢(gong)獻(xian)較(jiao)(jiao)大(da),在2378取(qu)(qu)(qu)(qu)代PCDD/Fs總量(liang)中占44.01~60.48%。所(suo)研究(jiu)的(de)(de)3臺(tai)流化床(chuang)(chuang)焚(fen)燒爐煙道氣排(pai)放(fang)(fang)2378取(qu)(qu)(qu)(qu)代PCDD/Fs表(biao)現(xian)出(chu)與爐排(pai)爐相(xiang)同的(de)(de)趨勢,1234678-HpCDD、OCDD和(he)1234678-HpCDF的(de)(de)貢(gong)獻(xian)占59.73~65.01%,其(qi)余兩臺(tai)流化床(chuang)(chuang)焚(fen)燒爐表(biao)現(xian)為(wei)2378-TCDF、12378-PeCDF和(he)23478-PeCDF較(jiao)(jiao)高(gao),占2378取(qu)(qu)(qu)(qu)代PCDD/Fs總量(liang)的(de)(de)47.80~69.42%,其(qi)原因(yin)可能與焚(fen)燒溫度(du)和(he)氧(yang)含量(liang)有關(Pekarek等Chemosphere,2001,Addink等Chemosphere,1991)。
![]() |
圖1. 機械(xie)爐排和流化床焚(fen)燒爐2378取代(dai)PCDD/Fs的(de)排放分布與特征(zheng)

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”