实验室模拟村镇小型分散式垃圾焚烧炉渣中氯存在特性及影响机制

垃圾焚烧炉渣中的氯是影响其资源化利用的关键因素,然而,目前对焚烧过程炉渣中氯存在特性及影响机制尚无明确认识.本研究聚焦垃圾焚烧过程,通过实验室小型焚烧炉模拟村镇可燃垃圾分散式焚烧,研究了不同焚烧工况下,焚烧炉渣样品形态及粒度分布、氯迁移行为以及氯存在特性.结果表明,提高入炉垃圾中塑料、木竹及焚烧温度有助于炉渣中氯向非水溶性氯的转变,而纸类、织物的添加对炉渣中水溶性氯和非水溶性氯占比的影响不明显.本研究可为炉渣中氯污染的源头调控奠定理论基础.     

绿化植物废弃物强化草坪修复石油烃污染土壤研究

该文以黄棕壤自制的石油烃(TPH)污染土壤为研究对象,进行了绿化植物废弃物添加量强化狗牙根、黑麦草、高羊茅修复TPH的研究。研究结果表明:绿化植物废弃物和种植植物相结合更有利于TPH污染土壤的修复,不同植物遵循以下顺序:高羊茅黑麦草狗牙根,且添加10%绿化植物废弃物时,TPH污染土壤的修复效果最好;随着培养时间的增加,TPH降解菌具有先增加后降低的趋势,且该变化趋势不受绿化植物废弃物添加量的影响;TPH降解菌数量和草坪植物生物量是影响TPH污染土壤修复效果的主要因素。     

城市生活垃圾热水解产物对土壤酶活性及菠菜生长的影响研究

通过两种预处理工艺生产营养土(城市生活垃圾经过热水解+高温好氧堆肥的营养土A和城市生活垃圾经过热水解的营养土B),采用盆栽对比试验法,研究利用营养土种植菠菜过程中土壤酶活性和菠菜生物量的变化及其对土壤理化性质和作物生长的影响。结果表明:营养土A和营养土B均能有效提高菠菜种植过程中土壤的脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性,并且其随着营养土施用量的增加而增加趋势;在菠菜生长的同一阶段,施用营养土A的土壤酶活性高于营养土B的处理组和对照组,其中脲酶最高值为9.10 mg/g,出现在土壤与营养土的质量配比为5:1的处理组(30 d)。两种营养土的施加均对中性磷酸酶活性有一定的抑制作用。施用营养土A和营养土B均可以显著提高菠菜的生物量,特别是施用营养土A时,土壤与营养土的质量配比为5:1实验组的菠菜鲜重为64.19 g,与未施用营养土的对照组相比,增加132.32%。施用营养土A和营养土B能够影响土壤酶活性,增加菠菜生物量,营养土A的增产效果更为明显。     

以铁尾矿为基础材料的植被混凝土基质研究

为解决目前矿山岩质边坡绿化成本高、用土量大等问题,试验结合植被混凝土技术,采用铁尾矿作为基础材料,425#水泥、秸秆纤维、蘑菇肥和保水剂为基质配比材料,研究基质的理化性质及对高羊茅、紫花苜蓿2种先锋植物的生长影响。结果表明,随着秸秆纤维和蘑菇肥的加入改良了基质的结构,水泥的加入导致基质的pH值升高,抑制植物的出苗率,随着时间的变化,基质pH值基本降到适宜植物生长的水平。基质的有机质和速效养分均高于对照,能够促进植物的生长。有机质与速效养分呈正相关,可以为植物持续性生长提供养分保障。铁尾矿替代土壤作为基础材料的植被混凝土是基本可行的,可以减少土壤的使用,降低绿化成本,并解决矿山铁尾矿综合利用问题。     

不同 pH 浸提条件对生活垃圾焚烧炉渣重金属浸出影响研究

生活垃圾焚烧炉渣富集了大量重金属,对环境有严重影响。对生活垃圾焚烧炉渣以（ HJ／T 299－2007）硫酸硝酸法浸提,在不同的pH浸提条件下对炉渣中重金属浸出特性进行了实验研究。结果表明重金属浸出量随着浸出pH的下降有明显上升趋势,尤其在酸性条件下有明显提升。炉渣在酸雨长期浸泡下会浸出大量重金属,对周边土壤及地下水造成严重影响。     

不同草种在粉煤灰基质上生长特性的研究

通过试验 ,研究了粉煤灰作草坪基质时 ,几种常用草坪草在粉煤灰上正常出苗生长的情况 ,为进一步结合粉煤灰的性质和特点 ,进行草坪及绿化植物生长基质选配 ,优选最佳基质配比 ,制成草坪及绿化植物的种植土并进行草坪生产与应用等提供了参考依据。     

施用给水厂残泥对南北方不同类型农田土壤质量的影响

为评估WTR(给水厂残泥)在农业区污染控制领域的土地应用风险,从土壤理化性质、土壤养分含量、有机质活性、微生物生长和土壤酶活性等五方面,考察了不同WTR添加量(w为0%、2%、5%、10%)对3个南北方农田(土壤)(常州水稻田、寿光和天津蔬菜种植区土壤,依次记做常州土壤、寿光土壤和天津土壤)质量的影响.结果表明:①WTR添加后,各土壤中CEC(阳离子交换容量)提高了23.7%～63.9%;添加WTR有利于调节酸性和碱性土壤pH,使之更适合作物生长,随着WTR添加量由0%增至10%,常州土壤pH由5.45升至6.69,寿光和天津土壤pH则分别由7.57、7.88降至7.26、7.64.②添加适量WTR不会造成土壤中P、K、Fe、Al、Ca、Mg、Cu、Mn和Zn等多种有效态元素含量的缺失,特别是在富P(>50 mg/g)土壤中施加2%～10%的WTR,既能满足植物生长对有效P的需求,又能降低P的淋溶风险.③在施肥和不施肥条件下,WTR添加量≤5%时均能增加土壤w(活性有机质),促进土壤微生物生长,提高土壤脱氢酶和总磷酸酶活性.由于WTR对有机P底物的强吸附作用,不施肥条件下,WTR添加量达到10%时,土壤总磷酸酶活性降低了55%;而施加有机肥会削弱或抵消这种不利影响,土壤总磷酸酶活性可提高至未添加WTR时的1.7倍.因此,添加适量WTR能有效改善我国南北方不同类型农田土壤质量.      

烟气脱硫石膏对滨海盐渍土的改良效果

为研究烟气脱硫石膏对滨海盐渍土的改良效果,选取上海南汇东滩的滩涂盐渍土为研究对象,开展了两年的烟气脱硫石膏修复试验,研究不同施用量（0、15、30、45和60 t/hm2）烟气脱硫石膏对滨海盐渍土化学性质的改良效果和对绿化乔木生长特性的影响,以及烟气脱硫石膏作为滨海盐渍土改良剂的重金属安全性.结果表明:施加适量烟气脱硫石膏显著降低了滨海盐渍土的pH和ESP（碱化度）,增加了对植物生长有利的Ca2+和SO₄2-含量,减少盐渍土中对植物生长有害的Na+和Cl-含量,降低了土壤速效磷和速效钾含量,增加了植物的株高和胸径.与对照处理相比,烟气脱硫石膏处理的土壤pH和ESP分别降低了5.7%~14.4%和16.7%~59.4%;土壤水溶性Na+和Cl-的含量降低了25.8%~64.4%和16.7%~59.5%,而土壤水溶性Ca2+和SO₄2-含量分别增加了4.08~31.30倍和9.83~23.33倍.施用烟气脱硫石膏2 a后,土壤速效氮与对照处理相比无显著差异,但土壤速效磷和速效钾含量分别较对照处理下降了35.6%~41.1%和21.9%~48.5%.烟气脱硫石膏施用量为60 t/hm2时,银杏和紫薇的株高分别增长了25.1%和34.7%,胸径分别增加了64.5%和35.2%.施用烟气脱硫石膏不会造成土壤重金属污染,不同处理下的土壤重金属含量均小于GB 15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准.研究显示,烟气脱硫石膏应用于滨海盐渍土的改良,可以有效改善土壤质量和生态环境,为滨海城市贡献绿色耕地或绿化用地.      

三种固体废弃物综合利用的初步研究

从环境建设的可持续发展出发 ,结合天津开发区在基础设施及园林绿化建设中面临土源紧缺以及周边地区存在大量的海湾泥、粉煤灰、碱渣土等固体废弃物的现实 ,在详细研究了3种废物的物理、化学性质的基础上探讨了用这些废物代替农田客土的可行性。实验及推广应用结果表明 ,这些废物按适当比例混合后能够形成一种可替代种植客土的新型土壤 ,这种新型土壤的最佳配比(即海湾泥与粉煤灰或碱渣土 )比例为3:1 ,同时该配比基质对植物生长的适宜性优于滨海盐土。     

垃圾焚烧炉渣特性分析及制备免烧砖技术研究

炉渣制备免烧砖的技术作为固废建材化利用的手段之一,具有广阔的应用前景.基于炉渣基本性质,本文探讨了炉渣预处理、原料配比及养护方式等工艺条件对炉渣免烧砖的抗压强度和环保性能的影响,并提出了优化的工艺条件和参数.结果表明:炉渣的热灼减率为1.2%,物相组成与天然骨料相似,但水溶性氯离子含量为GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》标准限值的8倍,且存在重金属超标风险,需要在固液比1:3的条件下水洗3次,使得水溶性氯离子含量削减87.5%;免烧砖原料配比较养护方式对抗压强度的影响更大,不添加炉渣的普通免烧砖的最终强度为全炉渣免烧砖的2.23倍;养护方式的影响体现在高温养护初期抗压强度增长速度较自然养护更快,但最终差异在±3%以内;选取全炉渣的免烧砖进行高温养护或者炉渣河砂配比1:1的免烧砖进行自然养护可使产品最终强度达到10 MPa或20 MPa的要求,且水溶性氯离子含量最终削减90%,重金属浸出浓度削减50%~60%,可满足不同用途对砖的标准要求.研究显示,在不同抗压强度的要求下选取适当的配比与养护条件,可以达到炉渣消纳量大且能源耗费少的目的,并削减水溶性氯离子含量与重金属浸出浓度,具有环保效益.      

不同草种在粉煤灰基质上生长特性的研究

通过试验，研究了粉煤灰作草坪基质时，几种常用草坪草在粉煤灰上正常出苗生长的情况，为进一步结合粉煤灰的性质和特点，进行草坪及绿化植物生长基质选配，优选最佳基质配比，制成草坪及绿化植物的种植土并进行草坪生产与应用等提供了参考依据。     

生活垃圾焚烧飞灰生物脱氯机制研究

垃圾焚烧飞灰中的高氯含量是限制其在水泥工业中资源化利用的重要因素,如何实现垃圾焚烧飞灰的有效脱氯是飞灰应用于水泥工业亟需解决的关键技术问题.在对我国7个典型垃圾焚烧厂飞灰组成及特征分析的基础上,开发了飞灰与污泥共处置脱氯工艺,结果表明,我国典型生活垃圾焚烧厂飞灰氯含量达4.6%~12.7%;不同地区焚烧飞灰中氯含量差异性比较明显,主要原因是不同地区垃圾组成不同,其中工业垃圾是飞灰中不可溶氯的主要来源之一;对比水洗前后飞灰同步辐射X射线衍射分析结果,飞灰中可溶氯主要以KCl、NaCl、CaClOH形态存在,不可溶氯主要以AlOCl形态存在;飞灰与污泥按质量比8:2混合,并共处置150d后,飞灰氯含量由14%降低至0.03%,满足我国《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准所规定的水泥氯含量不高于0.06%的要求;飞灰与污泥共处置发酵产酸使得混合体系pH值降低,促进飞灰中不可溶氯盐向可溶性氯盐转化是飞灰生物脱氯的主要机制.     

重庆市垃圾焚烧厂汞的分布特征与大气汞排放因子研究

垃圾焚烧是大气汞的重要排放源之一.为了解重庆市垃圾焚烧行业大气汞污染水平,研究选取了重庆市典型生活垃圾焚烧厂和医疗垃圾焚烧厂,采用美国环保署的30B标准方法对烟气汞排放进行了现场测试,同时采集垃圾焚烧后的飞灰和炉渣样品进行分析.结果表明,测试得到生活垃圾焚烧厂和医疗垃圾焚烧厂排放的烟气中汞质量浓度分别为(26.4±22.7)μg·m-3和(3.1±0.8)μg·m-3;生活垃圾和医疗垃圾焚烧飞灰中汞含量分别为(5 279.2±798.0)μg·kg-1和(11 709.5±460.5)μg·kg-1.生活垃圾焚烧过程中仅0.7%汞残留在炉渣中,65.3%在飞灰中,烟气排放占34.0%,脱汞效率为66.0%;医疗垃圾焚烧过程中0.2%汞残留在炉渣中,67.5%存在飞灰中,烟气排放占32.3%,脱汞效率为67.7%.实测得到重庆市生活垃圾焚烧和医疗垃圾焚烧厂大气汞排放因子分别为(126.7±109.0)μg·kg-1和(46.5±12.0)μg·kg-1.与国内珠三角地区生活垃圾焚烧厂相比,重庆市生活垃圾焚烧厂的大气汞排放因子较低.     

添加剂用量对人工土壤生态特征影响的研究

文章利用铁尾矿、pH调节剂及堆肥(污泥)、保水剂等构建人工土壤,通过优化调整水泥和pH调节剂含量进行试验考察植物的生长情况。以沙打旺、高羊茅、多花木兰和紫穗槐作为试验植物,分析植物的成活数、株高、地上部干重、地下部干重4个指标。就单一作物而言,沙打旺的适宜人工土壤配比为D6M12,高羊茅的适宜人工土壤配比为D6M12,多花木兰的适宜人工土壤配比为D6M18,紫穗槐的适宜人工土壤配比为D6M12,而4种作物混种情况下适宜的人工土壤配比为D6M12。     

堆肥污泥对盐碱土特性和玉米生长的影响研究

盐碱化土壤广泛分布于全球陆地,具有碱化度高,低有机质、低营养元素等特性,不利于农作物的生长。通过添加堆肥污泥可提高土壤的保水性和持水性,并且可以改善土壤pH值,增加土壤中的有机质,为植物生长提供良好的条件。堆肥污泥以不同的添加比例施用于盐碱化土壤,进行大田玉米试验,研究堆肥污泥对盐碱化土壤特性和玉米生长的影响。结果表明,随着堆肥施用量的增加,土壤pH值得到大幅度降低,土壤有机质含量明显增加,并且以玉米出苗状况作为植物生长指标,在50%堆肥比例时,最有利于玉米的生长。     

沸石、鸡粪对番茄生长及土壤养分变化研究

沸石和鸡粪添加可有效改善土壤理化性质及养分状况,为作物提供适宜的生长环境。该研究选择沸石、鸡粪等作为改良土壤的功能性材料,为土层贫瘠地区筛选土体改良材料,提升耕地质量提供依据。在前期研究基础上选取占黄土不同质量配比(5%、10%、20%)的沸石(A1、A2、A3)、鸡粪(B1、B2、B3)及其混合物(1∶1配比,C1、C2、C3)添加到土壤中,通过分析番茄株高、SPAD及鲜重,土壤上层(0～5 cm)和下层(5～1 5cm)p H、有效磷、速效钾和有机质变化进行研究。结果表明,相较CK(黄土),A、B、C处理番茄在各生长期内株高、SPAD及鲜重均有所增长,且随添加比例增加三者平均涨幅为CKACB。鸡粪添加量相同时,添加相同量沸石抑制番茄生长;沸石添加量相同时,添加相同量鸡粪可促进番茄生长,且10%～20%鸡粪添加最有利于番茄生长。相较CK,添加后土壤上层(0～5 cm)和下层pH(5～15 cm)均有所下降,依次为CKABC;有效磷和速效钾均有所上升,变化趋势均为CKACB,且各处理随添加比例增加养分增大,B3(鸡粪20%)提升效果最显著;B、C处理土壤上、下层有机质含量均随添加比例增加所上升,而A处理上下层土壤有机质变化不显著,且随比例增加有机质有所下降。综上,鸡粪添加比例介于10%～20%时,有利于番茄生长及土壤养分的提升与持留。研究成果对于土层贫瘠地区耕地质量提升及农业废弃物资源化利用具有参考意义。     

脱硫废弃物改良不同类型盐碱地种植马莲试验研究

宁夏地区盐碱地土壤分布广泛,它与荒漠化过程相伴而生,不但造成了资源的破坏、农业生产的巨大损失,而且还对生物圈和生态环境构成威胁。马莲抗逆性强,尤其耐盐碱,是盐化草甸的建群草种。本试验利用燃煤烟气脱硫废弃物改良盐碱地及耐盐草种引进技术,结合当地不同区域盐碱地类型,深入研究,对马莲在不同盐碱地环境下生长情况进行观测和统计。试验结果表明,脱硫废弃物改良碱化土(西大滩农场)改良后pH值、全盐、碱化度较改良前分别降低了12.49%、35.6%、36.31%,改良后种植马莲较未改良的成活率提高了74.25%～82.17%,改良前后具有极显著差异(p0.01);脱硫废弃物改良盐碱土(阅海小西湖)改良后pH值、全盐、碱化度较改良前分别降低了3.06%、33.04%、18.56%,改良后种植马莲较未改良的成活率提高了66%～71.4%。同时,发现脱硫废弃物改良碱化土较改良盐碱土种植马莲效果显著(p0.01)。     

施用堆肥污泥对土壤肥力及植物生长的影响

土地利用有望成为市政污泥处置的主要途径。本研究以好氧堆肥的市政污泥为研究对象,通过田间试验,设置不同堆肥污泥施用量：0%、30%、50%、70%、100%(堆肥污泥与土壤体积配比),研究堆肥污泥施用对土壤肥力、植物生长以及土壤重金属含量的影响。结果表明：堆肥污泥施用未造成土壤酸碱化,土壤肥力等级由三级一般土壤提升为二级肥沃土壤,土壤主要营养组分含量随污泥施用量的增加均显著提高,其中堆肥污泥添加比例为50%时土壤有机质增加1.9倍、碱解氮增加3.0倍、有效磷增加9.5倍、速效钾增加3.7倍。堆肥污泥添加比例为50%时木春菊组长势最好,添加比例为30%时鼠尾草组和高羊茅&黑麦草组长势最佳,但是不同添加比例下早樱组生长并无显著差异。尽管施用堆肥污泥会导致试验区土壤重金属含量略有升高,但远低于《城镇污水处理厂污泥处置林地用泥质》(CJ/T 362-2011)所规定的污染物指标及其限值,未造成土壤重金属污染。本研究将为堆肥污泥的土地利用提供理论依据和数据支撑。     

城市生活垃圾焚烧炉渣的特性分析

以从北京、山东、河南采集的生活垃圾焚烧炉渣样品为研究对象,对其形态特征、物理组成、粒径级配等基本性质进行测定,并通过SEM电镜扫描、XRD和EDS能谱分析、重金属浸出实验等分析了其微观形态、化学组成和毒性等特征。结果表明:垃圾焚烧炉渣是由玻璃、陶瓷、熔渣、未燃尽物质等组成的非均质混合物,呈现为由不规则状的小粒子黏结而成的大颗粒团聚体。焚烧炉渣的化学组成主要为SiO_2及CaCO_3等结晶矿物。焚烧炉渣中As、Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、Zn等浸出浓度均低于GB 5085. 3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》标准限值,属于一般固体废弃物。有效磷含量为66. 4～107 mg/kg、速效钾含量为2290～4590 mg/kg,有机质含量为8～16 g/kg,均高于DB11/T 864—2012《园林绿化种植土壤理化指标》3级指标。炉渣可溶性盐含量为0. 5%～1. 3%,为盐土范围值。     

纳滤膜浓缩液淋滤焚烧飞灰过程中氯盐溶出及重金属的迁移特性

为解决生活垃圾填埋场的纳滤膜浓缩液和生活垃圾焚烧飞灰协同处置中淋滤条件对氯盐和重金属溶出效果的问题,采用北京市某生活垃圾填埋场的纳滤膜浓缩液在不同液固比和酸碱条件下淋滤北京市某生活垃圾焚烧厂的焚烧飞灰,探讨氯离子溶出及重金属的迁移特性. 结果表明:在液固比为12∶1、8∶1和4∶1条件下,焚烧飞灰中氯离子的总溶出率分别为81%、76%和61%,液固比越大,导致填料高度越低,氯离子溶出越充分;在液固比为4∶1条件下,纳滤膜浓缩液pH分别为3.20和10.70时,氯离子可与含氧阴离子竞争吸附位置,导致氯离子的总溶出率较未调节pH时大幅提升,增幅分别为81%和83%;不同液固比和酸碱条件下,采用XRD对淋滤灰渣分析发现,淋滤灰渣中均未检测到NaCl和KCl的矿物相. 改变纳滤膜浓缩液的pH为3.20和10.70后,淋滤灰渣中重金属Pb、Zn、Cu、Cr、Cd和Hg的浸出浓度均满足《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)和《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)标准限值要求. 研究显示,纳滤膜浓缩液淋滤飞灰可脱除焚烧飞灰中的氯盐及部分重金属,淋滤灰渣经热处理后可焚毁截留纳滤膜浓缩液的有机物,热处理后灰渣有望实现安全资源利用.