焚烧条件对模拟城市生活垃圾焚烧污染物二噁英的影响
2021-12-14张楷文张海军高肖汉吕雪川
燃料化学学报 2021年11期
张楷文,刘 旭,,张海军,高肖汉,吕雪川,张 磊,*,王 胜,*
(1.辽宁石油化工大学 石油化工学院,辽宁 抚顺 113001;2.中国科学院大连化学物理研究所 洁净能源国家实验室,辽宁 大连 116023)
中国国民经济的迅猛发展和城市化程度的不断加深,城市生活垃圾的数量逐年增长[1]。目前,人均生活垃圾产生量达到1.2 kg/d 左右,预计到2025年,这一数字将进一步上升到1.42 kg/d,因此,生活垃圾的无害化处理已经成为城市化进程中的重要任务[2]。生活垃圾的无害化处理一般采用填埋法和焚烧法[3]。焚烧法相比填埋法能更好地实现生活垃圾减量,再利用和无害化[4]。由于城市生活垃圾组成的复杂性,在焚烧过程中会产生重金属污染物、气态污染物、二噁英污染物等二次污染物。其中,二噁英(PCDD/Fs)已被证实是毒性最强、严重危害人类健康的一类种类繁多的芳烃类化合物[5]。近年来,随着人们对环境保护的高度重视,如何抑制垃圾焚烧过程中PCDD/Fs 的生成已成为焚烧法处理城市生活垃圾的关键性问题。研究表明,PCDD/Fs 在垃圾焚烧过程中生成的化学路径有两个:一是高温500–800 ℃下气相生成;二是低温200–400 ℃异相生成[6,7]。当前实现垃圾焚烧过程二噁英控制的方法主要有三种:一是通过垃圾分类,减少城市生活垃圾中Cu、Fe 等金属的存在,从源头减少Cu、Fe 对二噁英生成反应的催化促进作用[8,9]。二是改变燃烧条件。生活垃圾中富含碳元素,其不完全燃烧会产生大量苯的同系物及不饱和烃,这些物质经过氯代化反应会生成二噁英前驱体氯苯、氯酚、含氯烃类等。……
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