市政污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒的二噁英排放特征及毒性當量平衡

呂家揚， 林 穎， 蔡鳳珊， 許榕發(fā)， 莊 僖， 羅偉鏗

(生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學研究所∥國家環(huán)境保護環(huán)境污染健康風險評價重點實驗室， 廣州 510655)

市政污泥主要來源于城市污水處理廠的生活污水凈化處理過程，并富集了有機污染物、重金屬和致病原等多種污染物[1-2]. 截止2018年9月底，我國累計建成運行污水處理廠4 306座，污泥年產量超過4 500萬t，預測到2020年，城鎮(zhèn)污泥的產量將超過6 000萬t[3]. 但我國污泥有效處理效率偏低，不到20%的污泥得到安全處理處置[3]. 現(xiàn)階段，常用的市政污泥處理方式主要包括堆肥、填埋和焚燒等[4-6]. 填埋和堆肥處置方式有可能導致市政污泥中的有毒有害物質浸出與擴散，從而危害生態(tài)環(huán)境和人體健康[7]. 市政污泥安全處理處置已成為我國城市與環(huán)境管理的重要課題，市政污泥處置方式的環(huán)境友好性與處理效率亟待提高.

焚燒是實現(xiàn)市政污泥減量化、固定化和資源回收的理想手段，與生活垃圾協(xié)同焚燒是成本較低的一種市政污泥處置方法[8-9]. 然而，生活垃圾焚燒是大氣與土壤中多氯代二苯并-二噁英和多氯代二苯并呋喃(Polychlorinated-p-dibenzodioxins/furans, PCDD/Fs)為主的二噁英類化合的主要來源[10]. 其主要成因是焚燒原料中的含氯底物在反應時間不足或反應溫度低于700 ℃以下的不完全燃燒[11]. PCDD/Fs是2001年簽署的《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》的首批受控對象，具有致癌、致畸、免疫系統(tǒng)干擾等人體毒害作用[12-13]. 有研究指出，生活垃圾焚燒過程中摻燒所產生的PCDD/Fs增加了周邊環(huán)境和人群的PCDD/Fs暴露風險，并引起公眾關注[14]. 盡管過去已有研究[15-17]報道了市政污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒過程中的PCDD/Fs排放情況，但有關焚燒過程中的排放毒性當量平衡數(shù)據(jù)卻較為缺乏，還不足以支撐市政污泥與生活垃圾焚燒處置方法的推廣.

本研究利用生活垃圾焚燒電廠設施，在不同季節(jié)下將不同比例的市政污泥與生活垃圾進行協(xié)同焚燒，以此綜合評估生活垃圾焚燒發(fā)電廠的生產效率、PCDD/Fs排放與毒性當量平衡、摻燒過程中PCDD/Fs產排特征的主要影響因素，評價市政污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒的安全性，為市政污泥的安全處理處置與資源綜合利用提供數(shù)據(jù)支撐與參考案例.

1 材料與方法

1.1 污泥摻燒系統(tǒng)

選取中國南方某地生活垃圾焚燒發(fā)電廠焚燒系統(tǒng)進行試驗，該系統(tǒng)包括日處理量500 t的機械往復式垃圾焚燒爐、0.5 t/h的余熱鍋爐、除渣機、噴霧塔、布袋除塵器及2臺15 MW汽輪發(fā)電機組. 市政污泥干化脫水后由散裝運輸車運載至焚燒發(fā)電廠，經地磅稱質量后按5%、10%和15%的比例投入垃圾儲坑，與垃圾充分混合后，利用機械吊臂抓斗將其投入焚燒爐內協(xié)同焚燒，高熱的焚燒煙氣經過選擇性非催化還原(Selective Non-Catalytic Reduction, SNCR)系統(tǒng)后，進入煙氣凈化系統(tǒng)(Air Pollutant Control Device，APCD)，APCD主要包括半干式洗滌器、活性炭噴射與布袋除塵器。

在市政污泥與生活垃圾摻燒過程中，設備的運行條件與一般污染物排放情況見表1. 2個季節(jié)共設置生活垃圾單獨焚燒組2批，生活垃圾與市政污泥摻燒組6批，每批次投放的生活垃圾為492～575 t，摻燒市政污泥量為28.4～90.4 t. 不同批次焚燒組的鍋爐溫度為983～1 010℃，蒸汽溫度為431～438 ℃，變化率小于3%，不同批次焚燒組的蒸汽壓為4 MPa. 焚燒后蒸汽通過2臺15 MW發(fā)電機組進行發(fā)電后，不同批次發(fā)電量為230 000 ～254 000 kW·h，市政污泥摻燒后對發(fā)電量無明顯影響.

表1 不同市政污泥摻燒組的設備運行條件和煙氣中一般污染物的質量濃度Table 1 The operating conditions and gaseous pollutants in different sludge sewage co-combustion series

2個季節(jié)中，不同批次焚燒組排放煙氣中的HCl質量濃度為1.75～3.27 mg/m3，在濕季(20～30 ℃, 相對濕度67%～100%，平均相對濕度84%)條件下，污泥摻燒組煙氣中的HCl排放質量濃度高于生活垃圾單獨焚燒組，可能受濕季市政污泥的氯含量較高，從而在焚燒過程中引入額外氯源的影響(表2). 不同焚燒批次煙氣中，濕季的生活垃圾單獨焚燒組SO2質量濃度最高，達24 mg/m3. 干季(10～20 ℃，相對濕度55%～75%，平均相對濕度73%)條件下，市政污泥協(xié)同焚燒組的排放煙氣中的SO2質量濃度略高于生活垃圾單獨焚燒組，可能與市政污泥中硫和氮的質量分數(shù)相關(表2).

表2 濕季與干季條件下生活垃圾與市政污泥摻燒原料中主要元素的質量分數(shù)Table 2 The elemental compositions of municipal solid waste and sludge sewage in wet season and dry season

1.2 樣品采集

在2016年5月與2017年1月對生活垃圾焚燒裝置的樣品進行采集. 生活垃圾與市政污泥均來源于佛山市南海區(qū)，生活垃圾主要由餐廚垃圾與塑料廢物構成，同時含有少量紡織品. 市政污泥由佛山市南海區(qū)污泥處理廠提供，主要來自南海區(qū)北江以北地區(qū)的生活污水處理廠，市政污泥投放前脫水至水的質量分數(shù)約為30%的半干污泥. 生活垃圾與市政污泥樣品采集于物料投放口，參照《工業(yè)固體廢物采樣制樣技術規(guī)范》(HJ/T 20-1998)要求，在采樣過程中采用系統(tǒng)隨機采樣法，對每個部位進行多點采樣.

每隔2 h采集1次份樣，污泥和垃圾樣品各采集3次，每次各采集3個重復，每個重復由12點采集樣品混合而成，3次采集的樣品充分混合組成小樣，小樣質量約為1 kg. 焚燒試驗組包括不添加市政污泥的生活垃圾單獨焚燒對照組(以下簡稱對照組)和焚燒原料中市政污泥質量分數(shù)分別為5%、10%和15%的摻燒組，各批次物料投放情況見表1. 焚燒后產生的爐渣通過除渣機排出成為爐渣，焚燒過程產生的煙氣經過噴霧塔后，大部分被布袋除塵器捕獲成為飛灰，剩余煙氣經煙囪排出，煙氣分別用青島嶗應煙氣采樣器、TCR BASIC二惡英采樣器進行收集，流量為12 m/s. 各組正常焚燒2 d后采集飛灰、爐渣和煙氣樣品，每次監(jiān)測平行采樣3次，各指標取平均值. 飛灰與爐渣樣品每2 h采集1次，各采集3個重復. 煙氣樣品等時間采集120～180 min.

1.3 儀器分析

化合物分析采用高分辨率氣相色譜儀質譜聯(lián)用儀 (色譜儀：Agilent HP7890GC；質譜儀：HRGC/HRMS, Waters)，使用內標法進行測定. 色譜柱為DM5-MS-60M (Agilent Technologies)，進樣體積1 μL. 按照現(xiàn)行標準(HJ77.2-2008和HJ77.3-2008)對17種PCDD/Fs單體進行檢測. 氣相色譜起始溫度90 ℃，保持2 min后，以18 ℃/min上升至220 ℃，保持3 min后，以1.4 ℃/min上升至260 ℃，保持4 min，最終以4 ℃/min 上升至305 ℃，保持 4 min.

一般污染物與元素分析委托廣州海沁天誠技術檢測服務有限公司進行分析檢測，按照國家相關標準執(zhí)行監(jiān)測.

1.4 質量保證與質量控制

13C-PCDD/Fs作為回收率指示物加入樣品，回收率為68.4%～129.8%. 每一批樣品均設置流程空白，空白中目標化合物低于檢出限.

1.5 PCDD/Fs的排放與毒性當量平衡

生活垃圾與市政污泥協(xié)同焚燒后的毒性當量平衡為單位投放物料焚燒后的PCDD/Fs總排放毒性當量相對于焚燒前焚燒原料PCDD/Fs毒性當量的變化，由下式計算獲得：

Cb=[(Ca×ma+Cs×ms+Cg×Vg) -(CMSS×mMSS+CMSW×

mMSW) ]÷(mMSS+mMSW).

(1)

本文中PCDD/Fs通過單位質量/體積的毒性當量(Toxic Equivalent Concentration of PCDD/Fs，TEQ)進行比較，按照國際毒性當量因子(International Toxicity Equivalency Factor，ITEF) 的方法計算.C為毒性當量，m為質量，V為排放煙氣的體積，下標b、a、s、g、MSS、MSW分別為毒性當量平衡、產生的飛灰、爐渣、煙氣與投放的市政污泥、生活垃圾(表1).

1.6 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計采由SPSS 19 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)進行. 以爐渣、飛灰和煙氣的PCDD/Fs排放與總PCDD/Fs分別作為因變量，以混合垃圾中的碳質量分數(shù) (w(C))、氫質量分數(shù)(w(H))、氮質量分數(shù) (w(N))、硫質量分數(shù)(w(S))、氧質量分數(shù)(w(O))、氯質量分數(shù)(w(Cl))、硫氯質量比(m(S)/m(Cl))和原生垃圾中PCDD/Fs的原始毒性當量作為自變量進行多元回歸分析，按照逐步法(Stepwise)對多元回歸模型的自變量進行篩選，設P<0.05顯著性構建模型.

2 結果

2.1 PCDD/Fs的排放與毒性當量平衡

PCDD/Fs的排放與毒性當量平衡用于分析焚燒過程中，單位質量焚燒原料產生的與焚燒原料自身含有的PCDD/Fs毒性當量變化情況. 試驗中，生活垃圾PCDD/Fs毒性當量在濕季和干季分別為4.2～14.7 μg TEQ/t(平均值為9.9 μg TEQ/t)和11.5～12.4 μg TEQ/t(平均值為12.0 μg TEQ/t). 而濕季和干季的污泥中PCDD/Fs毒性當量則分別為6.9～15.9 μg TEQ/t(平均值為10.1 μg TEQ/t)和13.0～26.0 μg TEQ/t(平均值為21.0 μg TEQ/t). 干季生活垃圾與污泥中的二噁英毒性當量高于濕季，但差異并不顯著(P>0.05). 2個季節(jié)不同市政污泥摻燒組(0%、5%、10%和15%)的PCDD/Fs排放與毒性當量平衡見表3. 濕季條件下，煙氣中的PCDD/Fs的毒性當量為0.009～0.030 ng TEQ/m3. 干季條件下，煙氣中PCDD/Fs在不同摻燒組中的毒性當量為0.012～0.048 ng TEQ/m3，高于濕季條件下煙氣中的PCDD/Fs的毒性當量. 與煙氣的情況相似，干季條件下爐渣中的PCDD/Fs毒性當量(7.6～8.3 ng TEQ/kg)高于濕季條件下爐渣中PCDD/Fs的毒性當量(0.4～1.2 ng TEQ/kg). 濕季條件下，不同市政污泥摻燒組摻燒的飛灰PCDD/Fs毒性當量(684.2～1 157.2 ng TEQ/kg)為干季條件飛灰中PCDD/Fs毒性當量(12.2～17.6 ng TEQ/kg)的56～76倍.

表3 不同市政污泥摻燒組的PCDD/Fs 排放與毒性當量平衡Table 3 The emission and toxic equivalent quantity balance of PCDD/Fs in different combustion series

不同廢棄物中PCDD/Fs的分布特征見圖1. 濕季條件下，PCDD/Fs在不同市政污泥摻燒組中均主要分布于飛灰(>99%)，而市政污泥摻燒以后，隨著污泥摻燒比例的增加，PCDD/Fs在煙氣中的分配比例有所上升，而在爐渣中的分配比例有所降低. 在干季條件下，PCDD/Fs在不同的廢棄物中的分配比例從高到低為爐渣、飛灰、煙氣，其中75%以上的PCDD/Fs分配于爐渣中. 干季條件下，PCDD/Fs的分配特征不隨市政污泥摻燒比線性變化.

圖1 PCDD/Fs在飛灰、爐渣與煙氣中的分配特征Figure 1 The PCDD/Fs distributions in fly ash, slag, and flue gas

濕季和干季條件下，生活垃圾與市政污泥混合焚燒后，排放的PCDD/Fs總毒性當量分別為19.0～38.1 ng TEQ/kg 和2.4～3.3 ng TEQ/kg(表3). 在濕季條件下，PCDD/Fs的排放總毒性當量較焚燒原料中增加了14.1～29.2 ng TEQ/kg，而干季條件下PCDD/Fs的排放總毒性當量較焚燒原料中降低了9.2～9.9 ng TEQ/kg. 此外，在實際條件下，10%市政污泥摻燒組中PCDD/Fs的毒性當量平衡較生活垃圾單獨焚燒組少增加50%，意味著市政污泥摻燒可能對生活垃圾焚燒過程中PCDD/Fs的產生起抑制作用.

2.2 PCDD/Fs在煙氣、飛灰與爐渣中的單體組成特征

在干季條件下，2,3,4,7,8-PeCDF是生活垃圾中的主要PCDD/Fs單體，貢獻率為36.3%(圖2A)，其他PCDD/Fs單體的貢獻率均低于10%. 而2,3,4,7,8-PeCDF和2,3,7,8-TCDD是濕季條件下生活垃圾中主要的2種單體，貢獻率分別為25.5%和22.2%(圖2B). 市政污泥的PCDD/Fs組成存在明顯的季節(jié)差異，干季中市政污泥的PCDD/Fs以OCDD為主(圖2A)，貢獻率達73.1%，其次為2,3,4,7,8-PeCDF(10.6%). 濕季條件下，市政污泥的PCDD/Fs以2,3,4,7,8-PeCDF和OCDD單體為主(圖2B)，貢獻率分別為20.3%和15.3%.

在不同季節(jié)下，煙氣中的PCDD/Fs均以2,3,4,7,8-PeCDF為主要的PCDD/Fs單體，在干季和濕季的貢獻率最高分別達67.2%和35.4%(圖2C、D). 2,3,4,7,8-PeCDF也是飛灰中的主要PCDD/Fs單體，在干季條件下貢獻率最高達66.6%，在濕季條件下最高貢獻率為44.0%(圖2E、F). 爐渣中2,3,4,7,8-PeCDF在干季和濕季條件最大貢獻率分別為44.2%和46.6%. 此外，濕季條件下爐渣中2,3,7,8-TCDD的貢獻率也較高，可達32.4%(圖2G、H).

圖2 濕季和干季條件下焚燒原料、煙氣、飛灰、爐渣中的PCDD/Fs單體組成特征Figure 2 The PCDD/Fs congener profiles in incineration material, flue gas, fly ash and slag in wet season and dry season

市政污泥摻燒比例對單體組成的影響不明顯，僅濕季條件下爐渣中PCDD/Fs單體組成受不同摻燒比例影響存在規(guī)律性變化. 濕季條件下，爐渣中2,3,7,8-TCDD和1,2,3,7,8-PeCDD對PCDD/Fs的貢獻率隨著市政污泥摻燒比例的增大呈上升趨勢，而2,3,4,7,8-PeCDF的貢獻率則隨著市政污泥摻燒比例的增大而明顯下降.

2.3 市政污泥摻燒對PCDD/Fs排放的影響

通過多元回歸分析方法進一步探討市政污泥摻燒對生活垃圾焚燒過程PCDD/Fs排放的影響因素(表4). 模型中涉及的自變量與煙氣中的PCDD/Fs排放毒性當量無線性回歸關系，PCDD/Fs總排放毒性當量、飛灰與爐渣中的PCDD/Fs排放毒性當量與焚燒原料中的元素質量分數(shù)存在顯著線性關系(P<0.05)，說明焚燒原料的元素組成對PCDD/Fs排放存在顯著影響. 由于焚燒原料中PCDD/Fs的毒性當量僅對焚燒后飛灰中的PCDD/Fs毒性當量存在弱正相關作用，筆者認為焚燒原料中原有的PCDD/Fs對焚燒后排放的PCDD/Fs影響較小，焚燒后排放的PCDD/Fs主要來源于焚燒過程中的再合成. 碳元素和氧元素的質量分數(shù)與飛灰中的PCDD/Fs與總PCDD/Fs的毒性當量呈正向關系(P<0.05). 氯元素和硫元素的質量分數(shù)對PCDD/Fs排放無顯著影響，而硫/氯質量比(m(S)/m(Cl))則與飛灰和總PCDD/Fs呈顯著負相關關系(P<0.05). 這可能與市政污泥摻燒改變了焚燒原料中的元素組成相關.

表4 焚燒原料中各元素質量分數(shù)、PCDD/Fs毒性當量與排放的PCDD/Fs毒性當量的線性回歸模型P值Table 4 The P value of linear regression model of elements, Toxic Equivalent Quantity of PCDD/Fs in incineration materials and PCDD/Fs emissions in co-combustion

煙氣的二噁英污染物排放受煙氣凈化系統(tǒng)(APCD)影響. 在干季條件下，經過APCD處理后，生活垃圾單獨焚燒組的煙氣中的PCDD/Fs毒性當量從0.157 ng TEQ/m3下降至0.024 ng TEQ/m3，而在濕季條件下則從7.33 ng TEQ/m3下降至0.009 ng TEQ/m3(表5). 煙氣中PCDD/Fs 在干季和濕季的清除率分別為84.7%和 99.9%，與PCDD/Fs大部分分配于飛灰中的情況一致(圖1). 生活垃圾單獨焚燒組和10%市政污泥摻燒組中，煙氣PCDD/Fs在APCD處理前后的組成特征見圖3. 在濕季條件下，高氯代PCDDs的比例在APCD處理后明顯提高(圖3C、D).

表5 APCD處理對煙氣中PCDD/Fs毒性當量的影響Table 5 The influence of APCD treatment on Toxic Equivalent Quantity of PCDD/Fs in flue gas

圖3 濕季和干季條件下，生活垃圾單獨焚燒組和10%市政污泥摻燒組的PCDD/Fs在APCD處理前后的組成特征Figure 3 The PCDD/Fs congener profiles in flue gas and input gas before and after APCD in the control and the 10% SS batches in wet season and dry season

3 討論

研究采用的市政污泥與生活垃圾摻燒原料中的PCDD/Fs毒性當量與此前北京六所污水處理廠產生的污泥PCDD/Fs毒性當量范圍一致(3.5～88.2 μg TEQ/t)[2]，亦與此前報道南方某大型生活垃圾焚燒發(fā)電廠所處理的生活垃圾原料PCDD/Fs毒性當量接近(15.6 μg TEQ/t)[18]. 這種焚燒原料的普遍性與一致性確保了本研究結果對中國大部分市政污泥與生活垃圾具有代表性. 過去對市政污泥在生活垃圾焚燒廠的摻燒試驗表明：半干市政污泥摻燒比例在20%的情況下，能夠保證生活垃圾焚燒發(fā)電廠設備的蒸汽溫度、保留時間等運作條件[15]. 而試驗中所采用的水質量分數(shù)為30%的半干污泥在摻燒比例低于15%條件下，在干季條件與濕季條件對生活垃圾焚燒發(fā)電設備的運作與發(fā)電情況均不受影響，即市政污泥摻燒處置方式不影響生活垃圾焚燒發(fā)電廠的生產效率. 盡管市政污泥摻燒組排放的煙氣中SO2和HCl的質量濃度較生活垃圾單獨焚燒組有輕微上升，但是上述污染物的監(jiān)測值遠低于《生活垃圾焚燒污染控制標準(GB18485-2014)》的有關規(guī)定 (SO2、HCl和CO的24 h平均質量濃度：80、50和80 mg/m3)[19]. 2個季節(jié)下，煙氣中的PCDD/Fs毒性當量監(jiān)測值遠低于《生活垃圾焚燒污染控制標準(GB18485-2014)》的有關規(guī)定(24 h平均毒性當量：0.1 ng TEQ/m3)[19]. 上述不同摻燒比例下的設備運行數(shù)據(jù)與SO2、HCl等常規(guī)污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)表明：市政污泥摻燒對生活垃圾焚燒發(fā)電廠的生產效率與環(huán)境影響微乎其微，是市政污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒處置手段進一步推廣的重要依據(jù).

本研究中，濕季條件下飛灰中的PCDD/Fs毒性當量與以往報道范圍較為一致. 過去的研究指出中國多個省份/地區(qū)的生活垃圾焚燒廠飛灰中的PCDD/Fs毒性當量為70.7～2 860 ng TEQ/kg[20-21]，而飛灰中的PCDD/Fs主要分布于粒徑小于10 μm的顆粒物中[22]. 而本研究中干季條件下，飛灰中的PCDD/Fs毒性當量僅為濕季條件中飛灰PCDD/Fs毒性當量的1.1%～2.6%. 干季條件下，飛灰中的PCDD/Fs毒性當量明顯下降，該批次試驗PCDD/Fs毒性當量平衡遠低于濕季條件下. 過去的研究[22]發(fā)現(xiàn)：山東省與河南省的生活垃圾焚燒設備廢棄飛灰中的PCDD/Fs存在明顯季節(jié)性差異，春季與冬季的飛灰中PCDD/Fs毒性當量高于夏季與秋季飛灰中的PCDD/Fs毒性當量. 而這種季節(jié)性差異可能與焚燒條件的改變或焚燒原料的批次間差異有關.

2,3,4,7,8-PeCDF是焚燒后排放的主要PCDD/Fs單體，其毒性當量因子高于其他PCDD/Fs單體. 2,3,4,7,8-PeCDF是生活垃圾焚燒廠周邊環(huán)境大氣中的主要PCDD/Fs單體[14,23]，也是一般環(huán)境中的主要單體之一[10]. 而焚燒原料中以2,3,7,8-TCDD和OCDD為主要的PCDD/Fs單體，與焚燒后排放PCDD/Fs組成存在明顯差異，說明原料中的PCDD/Fs在焚燒過程中降解，而焚燒后排放的PCDD/Fs主要來源于再合成. 原料中的PCDD/Fs在500 ℃會降解，而在300 ℃則會重新合成[24]，因此焚燒后PCDD/Fs的組成特征主要受到焚燒后的焚燒爐溫度與含氯情況的影響[25]，而焚燒原料中的氯源主要來源生活垃圾的含氯高分子化合物[26]. 在有限的氯源條件下，不完全的氯化反應導致 tetra-到hexa-PCDFs等低氯代同系物比例會高于hepta-到octa-PCDFs等高氯代同系物[27].

為了進一步探討影響PCDD/Fs合成的主要因素，研究通過多元回歸分析模型，發(fā)現(xiàn)飛灰、爐渣中的PCDD/Fs毒性當量可能受焚燒原料中的PCDD/Fs毒性當量與元素組成影響. 一般來說，生活垃圾焚燒過程中的PCDD/Fs合成主要包括2個途徑：(1)通過氯酚等含碳化合物經過非均相催化從頭合成PCDD/Fs，在250～650 ℃反應條件下，反應式如下：Cl2+有機分子→氯取代物(包括PCDD/Fs)[28]；(2)多環(huán)芳烴化合物和氯源反應生成PCDD/Fs，較高的C質量分數(shù)能夠促進灰燼中的PCDD/Fs合成[24]，而生活垃圾與市政污泥原料中的C元素與焚燒原料中的有機分子的質量分數(shù)相關，而H的質量分數(shù)則可能與反應前體的不飽和度相關，因此對PCDD/Fs的再合成呈負相關作用. 此外，S和Cl也是影響PCDD/Fs的降解與合成最重要的元素，原料中Cl的質量分數(shù)與PCDD/Fs的合成量呈正相關，而S的質量分數(shù)與m(S)/m(Cl)則與PCDD/Fs呈負相關[29-30]. 原料中S的質量分數(shù)能夠通過消耗Cl源或降低PCDD/Fs中Cl的質量分數(shù)來抑制PCDFs的合成[31]. 因此，本研究中PCDD/Fs的飛灰季節(jié)性毒性當量差異可能主要與焚燒原料的組成差異有關，受不同季節(jié)焚燒條件的影響不大. 而焚燒原料對煙氣中的PCDD/Fs的排放則影響不大. 結合煙氣中的PCDD/Fs的單體組成特征可知，煙氣的PCDD/Fs排放情況主要受到APCDs的直接影響，而焚燒原料的組成特征對煙氣的PCDD/Fs影響不大. 如排放煙氣中PCDD/Fs含氯與組成主要受到煙氣凈化裝置中半干式洗滌器的反應溫度、表面積、活性炭的孔隙度和除塵布袋使用狀況的影響[32]. 除塵布袋對煙氣中的PCDD/Fs去除效率可高達90%，并將PCDD/Fs沉淀于飛灰中[33].

4 結論

(1)半干市政污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒處理在市政污泥摻燒比例低于15%的情況下，生活垃圾焚燒發(fā)電設備的生產效率不受影響，排放煙氣中的一般污染物(CO、 HCl和 SO2)與PCDD/Fs達到國家排放標準.

(2)不同季節(jié)的PCDD/Fs排放特征有所差異，飛灰與爐渣中的PCDD/Fs排放毒性當量主要受不同批次焚燒原料的元素組成差異影響，市政污泥摻燒能夠通過提高m(S)/m(Cl)來抑制PCDD/Fs的合成，從而降低PCDD/Fs的排放. 而煙氣中PCDD/Fs排放毒性當量與組成特征則主要受煙氣凈化裝置運作的影響.