生活垃圾焚烧发电中二噁英控制技术研究进展

随着中国生活垃圾焚烧事业的蓬勃发展,垃圾焚烧过程产生的二噁英问题受到社会越来越多的关注,选择合适的控制技术手段来使二噁英的排放达到国家标准,是垃圾焚烧厂必须面对的问题。本文主要从垃圾预处理、炉内燃烧、尾部烟道、烟气净化及飞灰稳定化五个方面综述并总结在生活垃圾焚烧发电厂中二噁英控制技术研究应用进展,并提出了今后二噁英控制技术的研究方向。     

“垃圾焚烧”并不可怕

正近年来,我国各地政府都积极尝试用焚烧的方式,来解决无地可埋而带来的垃圾围城问题,但是阻力甚大,反焚声音不绝。"二噁英"是被夸大的威胁对于垃圾焚烧,长期以来人们普遍都有抵制心理,认为垃圾焚烧会排放出大量的二噁英,引发癌症,甚至是造成死亡。二噁英是一种无色无味的脂溶性物质,包括210种化合物,毒性是氰化物的130倍,砒霜的900倍,是目前世界上已知的有毒化合物中毒性最强的,有世纪之毒之称,国际     

垃圾焚烧发电过程污染物排放控制方法

垃圾焚烧技术是处理城市生活垃圾的有效手段之一,能够实现垃圾的无害化、减量化和资源化。但由于我国城市生活垃圾成分的多样性、复杂性和不均匀性,在垃圾焚烧的过程中会发生很多不同的、复杂的化学反应。这些化学反应会产生对人体和环境有危害的物质即焚烧气体污染物。尤其是剧毒二噁英,使垃圾焚烧处理技术的发展受到了阻碍。本文着重对垃圾焚烧发电过程中产生的二次污染物的排放及控制方法做了深入的研究探讨。     

生活垃圾循环流化床焚烧锅炉飞灰中二噁英热解析特性研究

实际垃圾焚烧系统中飞灰会在尾部烟道堆积并在受热后发生二噁英的再生成、热降解及向烟气解析等协同作用.本文研究了半干法脱硫塔前生活垃圾焚烧飞灰在受热过程中二噁英的质量变化及其气固相分布情况,重点研究了反应温度、含氧量及硫胺基复合阻滞剂的添加等对飞灰中二噁英热解析特性的影响.试验结果表明,250℃时飞灰析出的气相二噁英很少,而450℃时气相二噁英的比例高达99.7%;氧含量对飞灰中二噁英的热解析特性影响较大,当氧含量为6%时,气相二噁英的析出量最大,达到2.87 ng·g-1;350℃时添加硫胺基复合阻滞剂后二噁英总量明显下降,表明阻滞剂能够抑制二噁英再合成,但气相中二噁英的比例从47.69%上升到87.50%.     

生活垃圾焚烧电厂的危害与防治措施研究

垃圾焚烧电厂会对环境和人类健康造成危害,特别是会产生渗滤液、酸性气体、二噁英、重金属等有毒有害物质.在此针对各污染因子提出了现阶段先进的污染防治措施,并对今后可进一步发展的污染防治措施进行了探讨.     

生活垃圾焚烧炉烟气的治理措施——以某生活垃圾焚烧发电厂为例

垃圾焚烧发电产生的二次污染,特别是焚烧中产生的剧毒物二噁英是人们共同关注的问题。对其尾气的净化处理关系到垃圾能否资源化利用的关键。本文以某生活垃圾焚烧发电厂为例,阐述城市生活垃圾焚烧发电过程中污染物的来源与形成,同时分析了对它们的处理与控制。     

生活垃圾焚烧过程中二噁英抑制剂研究进展

二噁英可在环境中造成持久性有机污染和危害。自20世纪80年代在生活垃圾焚烧烟气中发现二噁英以来,各国学者针对二噁英排放控制开展了大量基础和应用研究。其中化学抑制剂可从根源上抑制焚烧过程中二噁英生成,一直是该领域的研究热点。介绍了二噁英的生成机理及现有控制策略,指出采用抑制剂的优越性;综述了二噁英抑制剂种类及抑制机理,包括常用的氮基/硫基抑制剂、碱性抑制剂和复合抑制剂,并特别阐述了新型磷基抑制剂的研究进展。根据各类抑制剂在实验室的小试研究成果,提出了未来新型抑制剂的研发思路。而实际焚烧工况复杂多变、抑制剂对二噁英的控制效果不稳定,难以达到小试实验效果,因此抑制剂在实际生活垃圾焚烧过程中的应用和推广仍需深入研究和优化。     

垃圾焚烧污染控制技术

垃圾焚烧处理技术由于其具有显著的稳定和无害的效果,符合实现垃圾的减量化、无害化、资源化的处理原则而倍受欢迎,在我国的应用越来越广泛。然而,在垃圾焚烧炉中,伴随焚烧烟气及灰分所排放的金属尘粒、酸性气体、二噁英等有害物质,造成了日益严重的环境污染。目前,各国不断研究更先进的垃圾焚烧污染控制技术,虽然末端净化处理工艺大大减小了垃圾焚烧的二次污染问题,但是并没有一种成熟、高效、廉价的污染控制方法,各种方法各有优缺点。本文介绍了垃圾焚烧过程中产生的烟气的化学组成,还对国内外垃圾焚烧烟气净化控制技术进行了介绍和比较。     

生活垃圾焚烧废气中二噁英监测采样研究

对当前国内生活垃圾焚烧废气中二噁英监测相关标准和技术规范的解读和实践操作后,认识到生活垃圾焚烧废气中二噁英监测采样的现状及不足.针对不同类型烟道,不同采样时间和不同采样时间间隔分别进行了研究.实验结果表明,同一稳定气流的排放源中,水平烟道和垂直烟道测试二噁英毒性当量排放浓度水平相当;满足监测采样量要求下,不同采样时间和采样时间间隔对二噁英监测结果并无显著差异,对此给出几点相应采样建议.     

基于复杂地形-气象场的二噁英污染物沉降研究

为了解复杂地形-气象场条件下二噁英类污染物环境影响,选取我国西南某代表性山地,利用CALPUFF预测区域垃圾焚烧、医废与危废项目二噁英类污染物的环境影响,并通过土壤实测数据进行模型分析验证.结果显示：复杂地形-气象场条件下,同一区域不同空间下的风向与风速将会出现明显差异,CALMET气象模块可结合相关资料,模拟计算出可信较高的复杂气象场文件;模型预测显示,在复杂地形-气象场条件下,项目排放的二噁英在土壤中的沉降位置、方向与全年主导风向不完全一致.研究区域土壤沉降量为0.86×10^-3~9.84×10-1ngTEQ/m²;模型模拟医废与垃圾焚烧、危废项目沉降数据与监测数据相关性R分别为0.854,0.287,说明CALPUFF模式在复杂地形-气象场条件下模拟周边土壤二噁英空间分布有一定可信度.     

稳定化飞灰填埋处置环境中二噁英溶出影响因素研究综述

垃圾焚烧飞灰是一种富集二噁英类污染物的危险废物。随着我国垃圾填埋场从原生垃圾填埋向焚烧残渣(主要为稳定化飞灰)填埋转型,稳定化飞灰中的二噁英溶出将是未来填埋场渗滤液污染的重要来源之一,溶出过程受填埋环境中DOM(DOC、DHM、HA等)、pH值、表面活性剂、非有机溶剂和微生物作用等多种因素的共同影响。目前对填埋稳定化飞灰中二噁英的溶出风险问题尚缺乏全面认识。综述了国内外关于垃圾焚烧飞灰中二噁英的典型含量和分布特征,重点总结了稳定化飞灰填埋处置环境中影响二噁英溶出的主要因素及影响规律,分析了二噁英的溶出风险性。指出应从飞灰中二噁英产生的源头、过程以及最终处置等方面加强对二噁英的减量化,并开展关于共填埋处置环境或多因素交互影响条件下二噁英溶出和转化机制以及风险评估方法学的研究。     

辐照处理垃圾焚烧烟气中二噁英仿真研究

随着垃圾焚烧技术的推广,有效处理焚烧烟气中的有毒物质二噁英以达到工业排放标准是当下的一个重要研究课题。分析辐照技术处理垃圾焚烧烟气中二噁英的反应动力学过程,基于Simulink仿真组件进行建模,研究反应环境中包括活性碳、氧气、水等物质的含量和电子束辐照剂量以及OH自由基浓度对二噁英降解率的影响。结果表明,采用电子束辐照处理垃圾焚烧烟气中二噁英的最佳反应条件为:温度小于57℃,电子束剂量控制在为6~10 kGy的范围,活性炭浓度尽量低(辐照前对活性炭进行处理),水的体积分数0.2%以上,同时需保证足够高的OH自由基浓度。     

垃圾焚烧系统中二噁英类形成机理及影响因素

垃圾焚烧是城市中二噁英类污染的主要来源之一，因此如何控制焚烧二噁英类的形成和排放是目前研究的热点。本文探讨了垃圾焚烧过程中二噁英类的三种形成途径：原始垃圾中存在二噁英类、从头合成、前体物形成。并且进一步分析了二噁英类形成的影响因素(包括反应物、反应表面、催化剂、温度、烟气环境、氯源、水分)，从而为二噁英类的形成和排放控制提供理论基础和依据。     

水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰过程中二噁英的迁移和降解特性

为了解生活垃圾焚烧飞灰中的二噁英在水泥脱氯预处理过程中的迁移特性以及在水泥窑内的热降解特性,依托北京市琉璃河水泥有限公司的生活垃圾焚烧飞灰水泥窑协同处置示范线,开展了生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯预处理和水洗后飞灰向水泥窑投加的工程试验研究.结果表明:烘干烟气中和水泥窑窑尾烟气中二噁英排放浓度低于GB 30485—2013《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》中所规定的标准限值(以I-TEQ计)为0.1 ng/m~3,结晶氯盐中二噁英含量(以I-TEQ计)仅为2.8 ng/kg;以每h进入水洗罐的原飞灰中所含二噁英量为100%计,经过水洗处理后,99.97%的二噁英仍留在脱氯飞灰中,仅有0.08%和0.14%的二噁英分别通过烘干废气和结晶盐排出;以每h投入水泥窑窑尾烟室的飞灰所含二噁英为100%计,仅有0.82%、0.13%和0.002%的二噁英分别随窑灰、熟料、烟气排出,飞灰中的二噁英在水泥窑内的消减率达到了99%以上,实现了较为彻底的降解.     

几种可能来源对广东某地空气中二噁英的影响

采用高分辨气相色谱法/高分辨质谱法(HRGC/HRMS)对广东某地生活垃圾焚烧厂烟道气及周边环境空气和可能来源的环境空气中17种二噁英进行了分析.讨论了所有样品中同系物、主要毒性贡献体的特性.并运用主成分和聚类分析法,探究了焚烧厂周边监测点位与焚烧厂排放烟气及可能来源的关系.结果表明周边空气中二噁英浓度低于焚烧厂烟道气,且不受主导风向的影响.在调查基础上,推断轮胎厂及露天焚烧为可能污染源.轮胎厂二噁英浓度均低于上风向监测点,露天焚烧空气中二噁英高于厂界外监测点.对各同类物百分比分析可知,烟道气和所有空气中主要同类物为OCDD、1,2,3,4,6,7,8-Hp CDD及1,2,3,4,6,7,8-Hp CDF,但空气中同类物还包括OCDF;焚烧厂周边监测点与轮胎厂空气中二噁英单体百分浓度相似,烟气与露天焚烧中二噁英单体分布相似.进一步研究表明所有空气样品中单体1,2,3,7,8-Pe CDD和2,3,4,6,7,8-Hx CDF与总毒性当量浓度的线性相关系数分别为0.95和0.75,相关性较强.主成分分析及聚类分析表明垃圾焚烧厂对周边空气产生影响,轮胎厂对上风向产生影响,露天焚烧对厂界影响较小.     

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。     

30t/d新型村镇垃圾热解气化炉二噁英排放特性

针对目前处置村镇垃圾的小型热处理炉运行不稳定、排放难以达标等问题,介绍了一种新型村镇垃圾热解气化炉(30 t/d),并对其系统烟气及炉渣的二噁英生成排放特性进行研究。结果表明：炉渣中的二噁英浓度为0.723μg I-TEQ/kg,可满足GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》中二噁英排放的要求;在正常喷射活性炭时尾部烟气二噁英浓度为0.029 ng I-TEQ/Nm³,低于GB 18485—2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》中二噁英排放限值;气化燃烧过程的烟气二噁英原始排放浓度较低,低温异相合成反应是该垃圾炉烟气二噁英的主要来源;在质量浓度分布上占优势的为高氯代PCDD/Fs,对总毒性当量起主导作用的为2,3,4,7,8-PeCDF,喷射活性炭对二噁英具有良好的去除效果。以期为村镇垃圾热解气化规范处置提供示范,并为热解气化炉二噁英排放控制提供参考。     

生活垃圾焚烧飞灰二噁英控制技术研究进展

生活垃圾焚烧飞灰含有二噁英等有机物和Cr、Hg等重金属,是高度危险的固体废物,已成为二噁英污染的主要来源之一。针对飞灰中二噁英的不同解毒技术研究现状,系统阐述了近年来不同技术的原理、研究现状及发展趋势等,指出具有较大工业化应用前景的是水泥窑协同处置和低温热解技术。水泥窑协同处置技术可实现二噁英高效降解,且无二次污染物产生,局限性是该技术需要依托熟料生产线,飞灰水洗预处理投资运行成本相对较高;低温热解技术可高效实现飞灰中二噁英的脱除,局限性是存在二噁英从固相转移至气相,通常集成其他气相二噁英降解技术,如催化氧化等技术,可实现气相二噁英的高效降解,能耗及投资成本相对较低。并对飞灰中二噁英未来的降解技术和发展方向进行了展望,旨在为飞灰二噁英解毒技术的实用研究提供理论研究基础。     

生活垃圾低温热解过程二噁英控制试验

针对垃圾热解烟气中二噁英排放不达标的现象,在分析垃圾热解机理及二噁英产生机制的基础上,提出了定量供氧、分层控制二噁英的方法;并采用数值分析和试验测试相结合的方法,对炉内气流组织及垃圾热解过程进行模拟分析。结果表明：热解炉内部气流整体分布较为均匀,能够保证垃圾稳定热解。热解炉沿轴向方向上存在温度分层,与理论分析结果一致,但燃烧层与热解层之间的过渡层存在二噁英合成气氛;热解炉温度实测结果与模拟结果整体吻合较好;空气过剩系数为0.3时热解炉运行情况更有利于减少二噁英的产生。现场试验发现,热解炉出口烟气中除颗粒物浓度超标外,其余常规污染物及二噁英排放浓度均满足GB 18485—2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》;而市面上常见炉型二噁英出口浓度为0.44 ng-TEQ/m³,超过GB 18485—2014限值0.1 ng-TEQ/m³;2种炉型试验结果对比证明,在热解炉布气均匀的基础上,通过定量供氧、分层控制的方法可以有效抑制烟气中二噁英的生成。该成果可为生活垃圾低温热解过程二噁英的控制提供理论参考。     

垃圾焚烧飞灰中二噁英削减技术研究

二噁英(PCDD/Fs)是多氯代二苯并二噁英和多氯代二苯并呋喃的总称,因具有生物蓄积性、高毒性、难降解等特点而备受关注。垃圾焚烧是二噁英的重要来源,而其中超过50%的二噁英以飞灰形式排出。文章综述了热分解法、光降解法、机械化学法、生物降解法等飞灰二噁英毒性削减技术的国内外研究进展,并在此基础上对飞灰二噁英削减技术研究和管理提出了建议。