Effects of inorganic chlorine source on dioxin formation using fly ash from a fluidized bed incinerator

Chlorine source is indispensable for polychlorinated dibenzo-p-dioxin and furan (PCDD/F) formation during municipal solid waste (MSW) incineration. Inorganic chlorine compounds were employed in this study to investigate their effects on PCDD/F formation through heterogeneous synthesis on fly ash surfaces. A fly ash sample obtained from a fluidized bed incinerator was sieved to different size fractions which served as the PCDD/F formation sources. The capability of different metal chlorides which facilitate the formation of PCDDs/Fs was found to follow the trends: Na ＜ Mg ＜ K ＜ Al ＜ Ca, when two particle fractions of ＞177 μm and 104-125 μm were used in the experiments. However, the capability of NaCl, MgCl2 and KCl did not seem much different from each other, whereas CaCl2 and AlCl3 were much more active in PCDD/F formation. NaCl and MgCl2 were relatively effective to produce more PCDDs, while KCl, AlCl3 and CaCl2 generated more PCDFs during heterogeneous reactions occurring on fly ash. 2,3,7,8-TCDF was the most significant contributor to the toxicity of the PCDDs/Fs formed from inorganic chlorine sources. Decreasing the sizes of fly ash particles led to more active formation of PCDDs/Fs when NaCl was used as inorganic chlorine in the experiment. The highest PCDDs/Fs produced from particles with size ＜37 μm, while the lowest PCDDs/Fs produced from particles with size ＞177 μm. The toxicity generally increased with decreasing size of the fly ash particles. The formation of PCDDs was mainly facilitated by the two size fractions, 104-125 μm and ＜37 μm, while formation of PCDFs was favored by the two other size fractions, ＞177 μm and 53-104 μm.     

钢铁冶炼行业二英排放特性和厂区内大气中二英分布规律

对我国某市6家钢铁企业烟气中的二噁英(PCDD/Fs)污染水平和排放特性做了初步研究,同时对厂区内大气中的二噁英浓度水平进行了分析.结果表明,6家钢铁企业中,铁矿石烧结炉排放的二噁英浓度远高于炼钢精炼炉,烧结炉二噁英排放浓度为0.098~3.6 ng·Nm~(-3)(以ITEQ计),2个炼钢精炼炉烟气中二噁英的浓度分别为0.0037和0.078 ng·Nm~(-3)(以I-TEQ计),烟气排放达标率为66.67%.6家钢铁企业厂区内大气环境中的二噁英浓度变化范围为0.17~0.69 pg·m~(-3)(以I-TEQ计),平均值为0.41 pg·m~(-3)(以I-TEQ计),其中有两家企业略高于大气质量二噁英的推荐值.对烟气和大气中17种有毒二噁英的分布进行对比分析发现,污染源和大气中二噁英分布具有相似的指纹特性,推测厂区内大气中二噁英分布主要与污染源排放有关.     

鲫鱼肝脏中CYP1A1的诱导作为沉积物中二的毒理学指标的研究

在实验室内用鲫鱼分别暴露于含有PCDD/Fs和PCBs严重污染的沉积物和未受污染的沉积物中,测定鱼肝脏中细胞色素P4501A1（CYP1A1）依赖的7－乙氧基－3－异吩唑酮－脱乙基酶（EROD）的活性。结果表明,鲫鱼暴露于受二类化合物污染沉积物中1周后,肝脏中EROD的活性是对照组的83倍,而未被污染的沉积物暴露试验中EROD的活性和对照组没有明显差别。在此沉积物－水实验系统中二类污染物的TCDD等当量浓度（TEQ/L）与肝脏EROD的活性有较好的相关性。较长时间暴露,得到肝脏EROD的活性随时间的变化关系。还获得了试验温度对EROD活性诱导的影响。此实验表明,用实验室鲫鱼暴露于沉积物－水系统中,鱼肝脏EROD活性诱导可作为沉积物毒性评价指标,用于受二类化合物污染的沉积物样品的筛选,并有希望成为此类污染物的半定量检测方法。     

V2O5-WO3/TiO2催化剂与活性炭混合降解气相二噁英

基于二噁英稳定发生装置,研究在低温条件下(160℃)V2O5-WO3/Ti O2催化剂与2种活性炭(煤基活性炭及椰基活性炭)的物理混合物对气相二噁英(毒性当量质量浓度为9.80 ng·m-3)催化降解作用.结果表明,在加入活性炭后,二噁英的脱除效率及降解效率都有一定提高(20%左右).与椰基混合物相比,虽然煤基混合物对二噁英的脱除效果较弱,但其降解效果更好.调整混合物的比例会造成二噁英脱除效率及降解效率的改变,总的来说,在提高催化剂的比例后,二噁英脱除效率略有下降,但降解效率会有较为明显的提升.当反应气氛中的氧体积分数为0%时,将严重影响催化剂活性,导致绝大部分二噁英被吸附在混合物中而无法被催化氧化,随着氧体积分数的提高,二噁英的降解效率将大幅提高.为了提高二噁英的降解效率,向反应系统引入200 mg·m-3的臭氧,实验结果表明在一定条件下臭氧可以提高二噁英的催化氧化效果,但同时会与混合物中的活性炭发生反应,影响混合物的使用寿命.引入臭氧后,当煤基混合物配比为1∶1,反应温度为200℃时,二噁英的脱除及降解效率达到最高,分别达到98.0%和94.8%,尾气中的二噁英的毒性当量质量浓度仅为0.51 ng·m-3.     

围产期二英暴露对学龄前儿童类固醇激素的影响

为揭示围产期二噁英(PCDD/DFs)暴露对学龄前儿童类固醇激素水平的影响.采用液相色谱-质谱联用法(LC-MS/MS)及高分辨气相色谱法/高分辨质谱联用法(HRGC/HRMS)分析二噁英污染地区5岁儿童(n=37)及非污染地区5岁儿童(n=44)血清中8种类固醇激素水平及母乳中17种二噁英同系物浓度.结果显示污染地区男孩血清中睾酮、双氢睾酮、脱氢表雄酮的水平明显低于非污染地区(p0.05).污染地区女孩血清中睾酮、双氢睾酮、脱氢表雄酮、17α-羟孕酮、孕酮的水平明显低于非污染地区(p0.05).上述类固醇激素与部分二噁英同系物浓度存在显著性负相关.以上结果表明围产期二■英暴露导致学龄前儿童类固醇激素水平降低.     

西南地区新型干法水泥生产中的二(口恶)英大气排放

采用现场监测方式调查了西南地区6家干法水泥窑废气中PCDD/Fs排放情况.结果表明,未协同处置废物的水泥生产企业PCDD/Fs排放浓度范围(以TEQ计)为0.002 9~0.006 2 ng·m-3,平均0.004 3 ng·m-3;添加污泥作为原料和燃料的水泥企业的PCDD/Fs排放水平为0.028 ng·m-3.所有水泥窑的二英浓度都明显低于我国水泥工业大气污染物排放标准(0.1ng·m-3).6家水泥企业PCDD/Fs排放因子为0.008 9~0.084μg·t-1,接近或低于UNEP发布的水泥行业最低排放因子(0.05μg·t-1);其中协同处置污泥水泥窑的最高,约为其他5家平均排放因子(0.011μg·t-1)的7.6倍.另外,两类水泥窑废气PCDD/F异构体分布特征存在明显差异.结果表明,采用现代预热干法工艺的水泥企业的二英排放水平较低,可进一步开发我国水泥企业协同处置废物的能力.     

双回路立式垃圾热解炉试验研究

利用双回路立式热解焚烧炉对某地区的城市生活垃圾进行试验研究,结果表明,焚烧炉的二燃室温度能够达到850℃,烟气停留时间超过2s,燃烧灰的热灼减率小于3%。在废气排放口测到的数据表明：常规烟气的各种有害气体成分含量均能满足标准的要求;二噁英的含量不仅满足我国标准的要求,也远远低于欧盟的标准限值。     

垃圾焚烧炉二次配风优化数值模拟

针对城市生活垃圾焚烧发电的排放问题，以重庆市某垃圾焚烧炉为原始模型，在炉膛两侧炉壁的适当位置设置二次配风口，并采用CFD（计算流体动力学）方法对炉膛内气体的二次燃烧过程进行数值模拟。通过观察对比有无二次配风以及二次配风口位置不同时炉膛内气体的温度场、气体在炉膛内的停留时间分布以及炉膛内气体的混合程度和湍动能等，重点分析了二次风在气体燃烧过程中所起的作用，并对2种不同二次配风口位置时抑制二恶英产生的效果进行了评价。通过对垃圾焚烧炉二次风的优化数值模拟，获得了适合本焚烧炉的比较合理的二次配风条件，可为焚烧炉的设计和改进提供一些有价值的参考。     

两种典型生活垃圾焚烧炉烟气中二噁(口英)相态分布特征

采集了机械炉捧焚烧炉和循环流化床焚烧炉两种典型生活垃圾焚烧炉排放烟气样品,应用高分辨气相色谱/高分辨质谱(HRGC/HRMS)同位素内标稀释法分别测定了烟气不同相样品中17种2,3,7,8-位氯取代的PCDDs/PCDFs同类物的含量.结果表明,两种炉型中PCDDs/PCDFs同类物及毒性当量贡献率在冷凝水相中所占的比例均在85％以上,远远高于在滤筒相和XAD-2树脂相中所占的比例,机械炉排炉焚烧排放烟气中∑PCDFs与∑PCDDs的比值为0.77;而循环流化床焚烧排放烟气∑PCDFs与∑PCDDs的比值为5.28.机械炉排炉焚烧烟气三相中OCDD为优势分布,尤其是滤简相中OCDD的百分比含量高达51.1％.流化床焚烧炉焚烧烟气滤筒、树脂、冷凝水相中没有出现某个单体对总浓度具有绝对优势的贡献.机械炉排焚烧炉和循环流化床焚烧炉排放的烟气中PCDFs的毒性当量贡献最大,尤其是单体2,3,4,7,8-peCDF对总毒性当量的贡献均在30％以上.     

焚烧烟气中二噁英类控制技术研究进展

焚烧烟气中二噁英是制约垃圾焚烧技术发展的关键性问题。文章描述了烟气中二噁英的形态分布,并综述了烟气中二噁英控制技术的研究进展,指出了有待进一步研究的问题;重点阐述了活性炭吸附技术,比较了传统的利用活性碳吸附技术的净化工艺与双层滤料颗粒床+活性炭+布袋除尘脱酸除二噁英一体化新工艺。