生活垃圾焚烧飞灰中元素分布与二噁英的关联性分析

北极星环保网讯:摘要：以国内不同地区的14个生活垃圾焚烧炉的布袋除尘器飞灰为研究对象，对飞灰中主要元素的分布和二噁英(PCDD/Fs)含量进行测定，并采用因子分析研究不同炉型飞灰特性及其与PCDD/Fs分布之间的关联性。结果表明：在生活垃圾焚烧飞灰中，Si、Al、Fe、O和Na、K、Cl、S两组元素分布各自呈明显的两两正相关性。流化床炉飞灰中Si、Al、Fe、O的含量明显高于炉排炉飞灰，而Na、K、Cl、S的含量则与之相反。

飞灰中PCDD/Fs为0.17～94.49ng/g，毒性当量为0.02～2.53ngI-TEQ/g，不同飞灰差距较大。炉排炉飞灰通常含有高氯代的多氯代二苯并-对-二噁英(PCDDs)，PCDDs、多氯代二苯并呋喃(PCDFs)的质量比(PCDDs/PCDFs)均大于1;流化床炉飞灰含有的PCDFs多于炉排炉飞灰，PCDDs/PCDFs均小于1。流化床炉飞灰中Cu、Ca与PCDD/Fs含量有明显的线性关系，相关系数(R)分别为0.86、0.90。

关键词：生活垃圾焚烧飞灰，元素分布，二噁英，因子分析

二噁英(PCDD/Fs)属于持续性有机污染物(POPs)，主要包括多氯代二苯并-对-二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)。垃圾焚烧产生PCDD/Fs主要有两种途径，一种为高温气相反应，一种为低温异相催化反应，其中后者占主导地位[1-2]。

在低温异相催化反应中，飞灰是生成PCDD/Fs的主要来源，飞灰上的金属、金属氧化物或金属氯化物会促进PCDD/Fs的生成[3-4]。因此，飞灰在低温异相催化反应中起着至关重要的作用，研究飞灰特性对PCDD/Fs生成、对垃圾焚烧过程中PCDD/Fs的控制具有重要意义。

目前，焚烧炉运行参数、常规污染物与PCDD/Fs的关联性已有一定研究[5]，对飞灰物化特性的研究主要着眼于飞灰的无害化处理处置方面，包括飞灰的形貌特征、元素组成、矿物组成、灰熔点、浸出毒性、重金属的分布和浸出特性等。本研究采集了国内14家垃圾焚烧厂的布袋除尘器飞灰，对PCDD/Fs含量及主要元素的分布进行测定，并采用因子分析的方法分析不同炉型飞灰特性及其与PCDD/Fs分布之间的关联性?为进一步研究垃圾焚烧过程中PCDD/Fs的减排打下基础。

1试验部分

1.1样品采集

试验所用飞灰采自国内不同地区的14个生活垃圾焚烧炉，飞灰采集按照美国环境保护署(USE-PA)的方法进行[9]，采样点选择和仪器操作步骤等按照《固定污染源排气中颗粒物与气态污染物采样方法》(GB/T16157—1996)的要求进行。在焚烧炉的布袋除尘器后方进行采样，焚烧炉具体参数如表1所示。

表1焚烧炉参数

注：1)处理量以单台焚烧炉处理量×焚烧炉数量表示。

为确保样品具有代表性，在焚烧炉连续稳定运行期间采集飞灰，随后将飞灰在105℃下烘干24h至恒量，研磨过100目标准筛，于常温下密闭保存待测。

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