垃圾焚燒過程中二惡英生成的鈣基阻滯技術(shù)模擬研究.pdf

1、隨著人類生活習(xí)慣的不斷改變及工業(yè)生產(chǎn)方式的不斷轉(zhuǎn)變，所產(chǎn)生的生活垃圾、醫(yī)療垃圾、工業(yè)垃圾等廢棄物也與日俱增。垃圾焚燒處理能夠使其減量化、資源化，然而在焚燒過程中會(huì)產(chǎn)生一些氯代芳烴類有機(jī)污染物，如二惡英類（PCDD/Fs，簡(jiǎn)稱:二惡英）、多氯聯(lián)苯、多氯萘、氯苯類等，是環(huán)境中PCDD/Fs排放的主要來源之一。近年來我國垃圾焚燒處理能力不斷增強(qiáng)、應(yīng)用比例不斷增大，然而焚燒過程中無意產(chǎn)生和排放的PCDD/Fs已經(jīng)成為制約垃圾焚燒工藝技術(shù)發(fā)展的關(guān)

2、鍵性問題。
　　本文主要對(duì)垃圾焚燒過程中PCDD/Fs生成的阻滯技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究，主要內(nèi)容如下:
　　1、對(duì)幾種常用的含鈣化合物(CaO、CaCO3、Ca(OH)2)進(jìn)行初步探究，篩選出阻滯性能較好的CaO作為鈣基阻滯劑的主要成分之一。將CaO與另外一種金屬氧化物混合，探究其是否具有協(xié)同阻滯效應(yīng)，結(jié)果表明CaO與MgO、CeO2、BaO、r-Al2O3等金屬氧化物混合添加后，生成的PCDD/Fs沒有數(shù)量級(jí)上的差異，協(xié)同阻

3、滯效果不太明顯。將CaO與活性炭進(jìn)行物理混合，反應(yīng)后生成PCDD/Fs的總量有了明顯的減少，而其國際毒性當(dāng)量反而增加。
　　2、在反應(yīng)溫度為300℃、反應(yīng)時(shí)間為2h的條件下，探究了分別添加50mgCaO、49mgCaO+1mgUrea(Urea2％)、47.5mgCaO+2.5mgUrea(Urea5％)、45mgCaO+5mgUrea(Urea10％)、40mgCaO+10mgUrea(Urea20％)、25mgCaO+25mg

4、Urea(Urea50％)、50mgUrea(Urea100％)時(shí)，對(duì)1mg五氯酚(PCP)生成PCDD/Fs的阻滯情況，空白對(duì)照組不添加任何阻滯劑。研究結(jié)果表明，生成PCDD/Fs同系物差異較大，尤其是CaO與Urea單獨(dú)添加時(shí)差異最為明顯。隨著CaO與Urea混合阻滯劑中Urea含量的增加，生成PCDD/Fs的總量及其ⅠTEQ呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢(shì)，其總阻滯效率(TSE)及國際毒性當(dāng)量阻滯效率(ⅠTEQ/SE)呈現(xiàn)出先增大后減小的

5、趨勢(shì)。改變反應(yīng)溫度后，在250、350℃的條件下，探究的阻滯劑對(duì)PCP生成PCDD/Fs同樣具有較好的阻滯性能，且在CaO與Urea混合阻滯劑中，隨著Urea含量的增加，生成PCDD/Fs的總量及其ⅠTEQ均呈現(xiàn)出與300℃條件時(shí)類似的規(guī)律。
　　3、采用X射線粉末衍射儀(XRD)、紅外光譜衍射儀(FT-IR)對(duì)分別在室溫、250、300、350℃條件下添加CaO、Urea20％阻滯劑反應(yīng)2h后固相產(chǎn)物進(jìn)行表征。研究結(jié)果表明，Ca

6、O與Urea混合物對(duì)PCP生成PCDD/Fs的協(xié)同阻滯機(jī)制可能為:Urea加熱后生成三聚氰胺，繼續(xù)升高溫度可能生成氨水等物質(zhì)，生成的氨水能與PCP反應(yīng)生成五氯酚銨鹽;CaO能夠與Urea加熱生成的水、PCP與氨水反應(yīng)生成的水及PCP通過縮合反應(yīng)生成的水反應(yīng)生成Ca(OH)2，Ca(OH)2能與PCP發(fā)生酸堿反應(yīng)生成五氯酚鈣鹽，此外還能與PCP加熱生成的CO2反應(yīng)生成CaCO3，如此相互之間與各自反應(yīng)生成的產(chǎn)物繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，不斷協(xié)同將PC