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环保黑科技:中国实现二噁英在线检测技术从0到1的突破

[导读] 环保研究院研制的二噁英在线检测系统,是基于可调谐激光电离联合飞行时间质谱系统,通过检测烟气中二噁英指示物并进行关联分析,从而实时在线获得二噁英的毒性当量浓度的先进系统。

二噁英具有极强的致癌性和极低剂量的环境内分泌干扰作用在内的多种毒性作用。这类物质既非人为生产、又无任何用途,而是燃烧和各种工业生产的副产物。目前,由于木材防腐和防止血吸虫使用氯酚类造成的蒸发、焚烧工业的排放、落叶剂的使用、杀虫剂的制备、纸张的漂白和汽车尾气的排放等是环境中二噁英的主要来源。

1217日,浙江富春江环保科技研究有限公司“二噁英在线快速检测技术”通过专家鉴定。浙江富春江环保科技研究有限公司(以下简称“环保研究院”)是由浙江富春江集团下属的浙江富春江环保热电股份联合浙江大学共同成立,是国内首家二噁英在线监测循环经济型的高新技术企业。

根据由中科院院士、中科院生态环境研究中心主任江桂斌担任主任,以及清华大学研究生院院长、原热能工程系主任姚强担任副主任的专家鉴定委员会出具的第三方意见,这一技术项目总体达到国际领先水平,同意通过专家鉴定。

根据富春江环保的介绍,当前对焚烧烟气中二噁英的检测均采用离线检测方法,获取检测结果的周期长达数周甚至更久,需要经过烟气采样、样品运输、预处理和进级分析等复杂花镜,耗费大量人力、物力和资源消耗,且最终获得的检测结果难以实现对实际运行工况的实时调控指导,更无法有效指导污染物减排和为公众提供准确实时的数据。

根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485-2014)的要求,生活垃圾焚烧厂对烟气中二噁英类的监测应每年至少开展1次,其采样要求按HJ77.2 的有关规定执行,其浓度为连续3次测定值的算术平均值。

“实际上不少地方的省级、市级和县级环保部门还会分别要求生活垃圾焚烧厂再单独离线检测一次,每次检测的成本大约20万元左右。”富春江集团副总裁葛晨介绍。

为此,环保研究院研制的二噁英在线检测系统,是基于可调谐激光电离联合飞行时间质谱系统,通过检测烟气中二噁英指示物并进行关联分析,从而实时在线获得二噁英的毒性当量浓度的先进系统。

这套系统自20177月以来在富春环保的400/天的垃圾焚烧设备上得到了成功应用,并于201712月通过了第三方比对,这是国内外首台套具有商业应用价值的二噁英在线检测系统,填补了国内外二噁英在线检测行业的空白。

根据专家鉴定委员会的鉴定报告书,这项技术具有三个创新点。

第一,它揭示了焚烧烟气中的氯苯类指示物与二噁英生成与排放关联机理,建立了典型垃圾焚烧炉排放二噁英与指示物间的关联模型;

第二,它开发了基于可调谐激光电离联合飞行时间质谱在线检测方法,实现了氯苯类指示物的高选择性电离和精确定量在线检测;

第三,它集成了高效烟气预浓缩分离、可调谐激光电离联合飞行时间质谱检测、关联模型、数据控制分析软件等模块,形成了焚烧过程二噁英排放在线快速检测技术,研制了世界首套二噁英排放在线快速检测系统,可实现商业化应用,指导焚烧过程运行优化和二噁英的减排控制。

“二噁英在线检测技术是从01的世界性突破,即便是被环保行业奉为标杆的威力雅、苏伊士环境这些跨国环保公司目前采取的都是离线检测技术,无法做到在线自动检测。”锦江环境董事长王元珞分析。

王元珞表示,随着二噁英在线检测技术的成熟和推广应用,二噁英在线检测的数据将有望实现实时披露,这样可以有效消除公众对垃圾焚烧处理厂不定期、不规律的检测数据的不信任,从而在一定程度上化解“邻避困境”。

葛晨透露,目前二噁英在线检测系统只生产了三套,除一套自用外,另外两套在与有兴趣的客户洽谈当中。预计明年可实现规模化量产,量产的规模将根据市场需求来定。

 
 
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