垃圾焚燒飛灰二噁英的控制技術(shù)研究.pdf

1、焚燒處理正逐漸成為我國生活垃圾與醫(yī)療垃圾的主要處理手段，然而由于垃圾焚燒處置過程產(chǎn)生二噁英這種劇毒物質(zhì)，它主要通過煙氣、飛灰排放進(jìn)入周圍環(huán)境，從而對生態(tài)環(huán)境、人民身體健康造成巨大危害，而飛灰對垃圾焚燒源排放總量的貢獻(xiàn)率在80％以上，正是基于此本文依托教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金(編號20060335129)、浙江大學(xué)學(xué)科交叉預(yù)研基金的支持，重點圍繞垃圾焚燒飛灰二噁英控制技術(shù)，開展了一系列內(nèi)容豐富的基礎(chǔ)實驗與理論研究，得到了一些具

2、有現(xiàn)實指導(dǎo)意義的研究結(jié)果和研究結(jié)論。本文的主要研究內(nèi)容包括如下四方面： 1)研究了醫(yī)療垃圾回轉(zhuǎn)熱解流化多段焚燒爐工藝段中爐渣、積灰、飛灰的物化特性與二噁英分布特征：研究發(fā)現(xiàn)空預(yù)器積灰中C1和Fe含量顯著高于其它灰渣，而Ca含量明顯低于其它灰渣，醫(yī)療垃圾焚燒飛灰中C1含量普遍高于生活垃圾焚燒飛灰含量。爐渣中二噁英含量極低，空預(yù)器積灰和飛灰二噁英濃度高，波動范圍大，從頭合成為其二噁英主要形成路徑。 2)利用球磨機(jī)械化學(xué)法

3、對典型二嗯英前驅(qū)物-246三氯酚(246TCP)降解研究。研究表明：246TCP與CaO按1：16摩爾比混合，在公轉(zhuǎn)速度400轉(zhuǎn)/分的球磨條件下，246TCP隨球磨時間的延長逐漸減少，當(dāng)球磨6h時降解率高于99％，246TCP分子中部分有機(jī)氯在球磨作用下隨球磨時間延長逐漸轉(zhuǎn)化為離子態(tài)氯，在2462℃P降解過程中除了脫氯反應(yīng)，同時還發(fā)生完全降解、碳酸化、碳化反應(yīng)共同實現(xiàn)對246三氯酚的降解。建立了磨球在行星球磨機(jī)中宏觀運(yùn)動軌跡模型與球磨過

4、程微觀撞擊能量傳遞模型，探討了球磨機(jī)運(yùn)行條件與磨球撞擊過程機(jī)械能之間的關(guān)系，即通過模擬計算探討了球磨罐自轉(zhuǎn)與行星球磨機(jī)公轉(zhuǎn)速度比(ω/Ω)和公轉(zhuǎn)速度(Ω)對球磨過程撞擊速度、撞擊頻率、撞擊能、機(jī)械能轉(zhuǎn)化的影響，結(jié)果表明ωΩ=1.15時可以獲得最大撞擊能。 3)開展了球磨機(jī)械化學(xué)降解醫(yī)療垃圾焚燒飛灰二噁英的試驗研究，結(jié)果表明CaO與飛灰按0.06～1.5混合比例混合，經(jīng)過一定的球磨條件下處理，飛灰中的二噁英的毒性當(dāng)量濃度和總濃度

5、降解率，隨CaO含量的增加而增加，分別為40.6～59.0％和28.8～60.4％。對兩種不同醫(yī)療垃圾焚燒飛灰直接球磨實驗和利用去除了本身所含二嗯英的飛灰作基質(zhì)加入OCDD、OCDF后球磨實驗，得到飛灰中二噁英均顯著降解的結(jié)果，基于此結(jié)果提出飛灰本身組成在二噁英球磨降解過程起到類似CaO脫氯還原劑或降解催化劑作用的觀點。 4)在管式爐上進(jìn)行了醫(yī)療垃圾焚燒飛灰二噁英的低溫?zé)峤到鈱嶒炑芯浚猴w灰在流動氮氣氛和靜態(tài)空氣氛的不同溫度區(qū)間

6、均發(fā)生了二噁英的合成和降解反應(yīng)。但兩種氣氛在二噁英合成、降解程度以及趨勢上呈現(xiàn)明顯差異。從頭合成為二噁英的主要生成方式。綜合比較兩種氣氛條件表明在靜態(tài)空氣氛450℃條件下，1h的處理時間是醫(yī)療垃圾焚燒飛灰二嗯英降解的最佳條件，飛灰二噁英總量與毒性當(dāng)量降解率高于99％。在半工業(yè)性飛灰二噁英低溫?zé)峤到馓幚硐到y(tǒng)中，對不同醫(yī)療垃圾焚燒飛灰處理結(jié)果表明簡易爐排飛灰二嗯英平均降解率高于流化床飛灰，降解效率隨處理時間延長而提高，水冷方式降解效率高于空