垃圾焚烧飞灰中重金属的存在方式及形成机理

重金属是城市生活垃圾焚烧处理产生的一类重要二次污染物。在尾气处理过程中,重金属以均匀核化、异相沉积等方式从烟气浓缩到飞灰中。国外研究者通过实验室模拟研究对重金属在飞灰表面发生的吸附现象及其机理做出了推断,并对重金属在不同粒径级别飞灰中的分布进行了研究。     

微波消解原子吸收法测定垃圾焚烧飞灰中的金属元素含量

参考最新环境标准《固体废物 镍 铜的测定》以及《固体废物 铅 锌 镉的测定》,建立了微波消解、火焰原子吸收法测定垃圾焚烧飞灰中镍、铜、铅、锌、镉等主要重金属污染物的分析方法.方法检出限范围为0.001—0.028 mg·L-1,方法加标回收率86.9%—107.4%,可满足于飞灰样品中金属元素的分析.     

重庆市垃圾焚烧飞灰粒径分布及重金属形态分析

采用筛分法研究了重庆市生活垃圾焚烧飞灰中的粒径分布,分析了各粒径颗粒中Pb、Cd、Zn、Cu、Mn、Ni和Cr等重金属的总量,并利用Tessier五步连续提取法对不同粒径飞灰中各重金属的化学形态进行了分析.结果表明,90%以上的飞灰粒径小于250μm,其中粒径为149—250μm的颗粒最多,约占总量的50%.除Ni之外,其它重金属的含量随粒径的减小呈先减小后增大的趋势.粒径小于250μm颗粒中的重金属含量对飞灰中重金属含量的贡献率达到90%.飞灰中各重金属的形态分布随粒径变化规律不同,Zn、Cd、Pb、Cu的碳酸盐结合态含量略高,在重庆地区酸雨的淋溶下极易释放出来,对周围环境存在潜在威胁.     

焚烧炉飞灰熔融处理组成特性分析

将焚烧飞灰在不同温度下进行熔融实验,用扫描电镜对熔融前后试样的微观结构和形貌变化进行比较,结果显示:熔融体表观结构平整光滑,有较高的硬度,其断面有光泽产生且无明显气孔,试样已达到完全熔融;用X射线衍射分析仪对试样熔融前后成分的变化进行分析,未经熔融处理的试样主要晶相为:NaCl,KCl,SiO2,CaCO3,CaSO4,Ca2SiO4以及Ca12Al14O33,CaS和钙黄长石为熔融后试样的主要晶相,其次还有CaO和透灰石;浸出实验结果显示熔融处理后飞灰的毒性得到降解.     

飞灰颗粒物介导活性氧氧化损伤与金属离子浸取浓度的关系研究

本文利用脱氧核糖氧化法考察了飞灰颗粒物氧化能力与络合剂及盐酸浸取颗粒物上金属浓度的关系。结果表明,代表氧化损伤程度指标的脱氧核糖氧化物,通过硫代巴比妥酸似丙二醛加合物显色反应,其吸光度值与飞灰颗粒物被浸取剂盐酸及氨三乙酸作用后的金属离子铁、锌、镉、铅和锰的浓度显著相关。基于铁在自然环境中的高含量及在活性氧催化反应中的特殊性,本文认为二乙三氨五乙酸、乙二胺四乙酸及柠檬酸浸取液中的金属浓度不能很好地表     

采用烧结法降低垃圾焚烧飞灰浸出毒性的研究

采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)对垃圾焚烧飞灰和造粒烧结后试样中重金属的浸出量进行分析.研究表明,随着烧结时间的增加和烧结温度的提高,大多数重金属浸出毒性都有所降低.对造粒后的飞灰物料进行低温烧结处理,烧结工艺参数可初步定为造粒直径为15mm,烧结温度为950℃—1100℃,烧结时间约为20min.     

氯代苯类化合物在飞灰表面的热分解

密闭体系中,在生活垃圾焚烧飞灰的催化作用下,一氯苯到六氯苯表现出不同的热分解特性.这12种氯苯化合物分别经过300℃、30min加热处理,得到的脱氯/加氢反应产物的总量为初始氯苯化合物的50%—90%;而这些反应底物自身的含量为其原始含量的20%—90%.高氯代苯比低氯代苯更容易发生脱氯/加氢的反应.通过与热力学数据的比较,我们认为氯苯化合物脱氯/加氢反应是由热力学控制的.对于HCB而言,有两条主要的脱氯途径,其比例不相上下:1)HCB→五氯苯→1,2,3,5-四氯苯→1,3,5-三氯苯→1,3-二氯苯→1-氯苯;2)HCB→五氯苯→1,2,4,5-四氯苯→1,2,4-三氯苯→1,4-二氯苯→1-氯苯.     

垃圾焚烧飞灰中重金属浸出的影响因素

考察不同浸出条件对垃圾焚烧发电厂烟气净化系统飞灰中重金属浸出特性的的影响.研究表明:飞灰浸出时,受飞灰自身性质的影响,翻转式摇床混合和水平振荡摇床混合对飞灰中重金属浸出量的影响不明显;混合8h可使浸出体系达到溶解平衡,16h静置过程对飞灰中重金属溶出的影响不明显;增加浸取剂离子强度对飞灰来说并不会增加重金属元素的溶出;加大液固比(L/S)对飞灰中Pb,Ni和Cd的浸出仅起稀释作用,而Cu,Zn,CT和Hg在L/S10时浸出液的浓度变化不大,L/S10时被稀释;在高H+浓度时飞灰中重金属的浸出率大大增加,浸取剂中H+对各元素浸出的影响程度为Pb≈ZnCuCdNiCrAsHg;在中低H+浓度时,醋酸浸出液中重金属的浓度高于硝酸浸出液,而在0.2mol·1-1的酸浸取液中,硝酸浸出液中重金属(Hg除外)的浓度大于醋酸浸出液.     

城市垃圾焚烧飞灰中重金属的形态及酸浸出性研究

研究了城市垃圾焚烧飞灰中重金属形态在不同粒径上的分布,以及HNO3对飞灰中重金属的浸出性.结果表明:飞灰中重金属主要以残渣态存在,可交换离子态含量很少;易挥发性的重金属在较大粒径上有较高分布,亲石性重金属Cr和Ni的分布与粒径的相关性不大,在各粒径上的分布较均匀;飞灰中以碳酸盐结合态存在的重金属对酸不稳定,易被HNO3浸出,而残渣态部分对酸较稳定,不易被HNO3浸出.     

城市垃圾焚烧主要工艺段捕集灰中二噁英的分布特征

采用同位素稀释法、高分辨气相色谱/质谱检测垃圾焚烧主要工艺段捕集灰中的二噁英.垃圾焚烧炉预热器、过热器和布袋除尘器捕集灰中二噁英(PCDD/Fs)的浓度分别为10.25ng·g-1,1.249ng·g-1和467.0ng·g-1,毒性当量(ITEQ)为0.073ng·g-1,0.026ng·g-1和8.11ng·g-1.同时,分析了不同氯原子数取代的二噁英同系物在预热器、过热器、布袋除尘器捕集灰中的变化和对ITEQ值的贡献.     

城市固体废弃物的预处理系统研究

对城市生活垃圾处置前进行有效的预处理,不仅可以减少处理量,提高处理的效果,而且可以回收部分资源性物质。由于垃圾的特性多变及处理方式的不同,统一的处理系统不仅难以达到处理垃圾的要求,而且可能造成不必要的浪费。文章针对垃圾焚的需求以及垃圾的特点,分析了垃圾焚烧炉预处理系统的设计和设计设备参数的确定,并介绍了与循环流化床垃圾焚烧炉配套的预处理系统。     

焚烧技术在城乡生活垃圾处理中的应用现状与进展

我国城乡经济高速发展,伴随的是生活垃圾产量的激增,严重危害生活环境. 因此,生活垃圾的有效处理已成为我国城乡建设持续发展的重要问题. 焚烧技术由于具有缩小体积、消毒杀菌、能量回收等优点,在生活垃圾的处理领域取得了诸多进展,目前已逐步取代垃圾填埋方式,占据我国生活垃圾处理的主要市场. 本文从我国城乡生活垃圾的产生和处理方式入手,系统地综述了我国各地区生活垃圾排放特征和焚烧技术的应用现状,对比了城乡生活垃圾焚烧炉型的差异和焚烧发电技术的应用进展. 同时,针对焚烧技术存在的问题,提出有效的解决办法,并对焚烧技术的未来发展趋势进行展望.     

城市生活垃圾焚烧厂设计方案研究

本文章简要介绍了城市生活垃圾焚烧厂工艺参数、炉型结构、烟气处理、用地面积、设备配置、环境保护、工程投资和运行成本等内容的选择原则和设计方案。     

北京市生活垃圾焚烧炉渣重金属特性及其来源分析

以北京市某大型生活垃圾焚烧厂炉渣样品为研究对象,XRF分析测试结果显示,炉渣样品中存在的重金属元素包括：Ba、Zn、Mn、Cu、Cr和Ni等.ICP-MS定量分析结果显示炉渣中重金属含量为：Ba 1627.74 mg·kg-1、Zn 2016.03 mg·kg-1、Mn 622.39 mg·kg-1、Cu 319.25 mg·kg-1、Cr 287.14 mg·kg-1、Pb 105.10 mg·kg-1、Ni 66.81 mg·kg-1.厨余、纸、塑料、木竹和织物TG（thermogravimetric analysis）分析结果显示,它们在800℃时可被充分焚烧掉.纸、塑料和织物被焚烧后,剩余残渣重量百分比分别为13.38%、13.45%和13.22%;木竹焚烧后,剩余残渣重量百分比为7.14%;厨余焚烧后,剩余残渣重量百分比为3.30%.5种原生垃圾焚烧残渣样品重金属分析测试结果显示,塑料类垃圾焚烧对炉渣中镍元素和铬元素含量贡献很大,由其来源的镍和铬分别占72.22%和68.70%;织物类垃圾焚烧对炉渣中锰元素含量贡献很大,由其来源的锰所占比重为57.01%;木竹、厨余和纸焚烧后对炉渣中的重金属影响比较小.     

新型转式焚烧炉焚烧特性的机理研究

采用模化有机垃圾,在炉膛内径为0.5米,有中心转轴翅片推动垃圾前进的焚烧炉中,对焚烧特性进行了研究。通过对实验结果的分析,确定了影响焚烧炉中NOx、SOx生成和燃烬率的主要因素,并提出了焚烧炉在控制NOx、SOx的前提下稳定操作的范围。     

城市垃圾焚烧炉内残渣性质及结渣形成

以城市垃圾焚烧后的残渣为研究对象 ,着重地介绍城市垃圾焚烧炉中灰渣的形成、结构、组成等基本性质 ,同时借鉴燃煤技术初步探讨了城市垃圾焚烧过程中结渣的形成。对垃圾焚烧炉的正常运行提供科学的保证 ,对残渣的管理及综合利用有一定的意义     

固体废物焚烧过程中二噁英的排放和生成机理研究进展

二噁英作为一类持久性有机污染物,因其具有强毒性和生物累积性而被广泛关注,为减少二噁英对生态环境造成的影响,研究环境中二噁英的来源及生成机理尤为重要.固体废物焚烧是二噁英在环境中的主要来源之一.本文综述了固体废物焚烧过程中产生二噁英的浓度水平,着重分析了不同因素对二噁英生成情况的影响,同时结合近年来量子化学在研究燃烧过程中二噁英生成机理方面的应用,系统阐述了典型二噁英前驱物燃烧生成二噁英的反应路径,并对深入研究固体废物焚烧中产生的二噁英对周边环境的危害提出了建议.     

焚烧源二噁英的排放对周边土壤和植被污染的研究进展

经济的飞速发展和城市化进程的加快,带来了严重的生活垃圾负荷问题。垃圾焚烧技术因其具有减容化、无害化和资源化的优点,成为当今国际社会生活垃圾处理的主要技术之一。然而由于人们对于垃圾焚烧源可能产生的二噁英污染问题缺乏一个全面的认识,使得垃圾焚烧厂的建立遭到了民众的强烈反对,成为影响社会和谐稳定的因素;因此,需要对垃圾焚烧源二噁英的排放对周边土壤和植被的污染状况进行综述,对于解决老百姓对于垃圾焚烧二噁英污染的争议有巨大的现实意义。对近年来国内外学者在相关方面的研究进行了详细地综述,结果发现：国内已开展的研究仅限于二噁英对焚烧厂周边土壤的污染调查,而对于焚烧源二噁英对植被及农作物的污染的研究数据非常匮乏;而国外学者已开展的垃圾焚烧厂周边土壤和植被中二噁英污染的调查研究只是停留在二噁英在土壤和植被中总浓度的研究基础上,而对于不同二噁英同族物在焚烧厂附近土壤和植被中的分布特征和蓄积规律方面的研究比较缺乏,尤其是在其他污染源如废弃物的露天燃烧、交通等协同作用下,垃圾焚烧对二噁英污染贡献率的研究比较少,对于垃圾焚烧厂二噁英污染的控制没有起到直观的指导作用。本文指出今后的研究应加强对二噁英在焚烧厂周边土壤和植被中分布特征和蓄积规律研究,这对于焚烧源二噁英的污染防治以及对已被二噁英污染的土壤和植被的生态修复具有重要的意义。     

钙化合物对前生体生成二(口恶)英类的阻滞作用

针对城市生活垃圾焚烧(MSWI)过程中二噁英类的生成机制以及焚烧飞灰的组成,研究了MSWI飞灰中常见的钙化合物(CaO,Ca(OH)2,CaCl2,CaSO4及Ca(NO3)2)对前生体五氯酚(PCP)及六氯苯(HCB)生成二英类的阻滞作用.结果表明,280℃下加热2h,Ca(NO3)2,Ca(OH)2和CaO对PCP生成二噁英类的总阻滞效率分别为93.7%,80.4%和98.9%,而CaCl2和CaSO4几乎没有效果.CaO对PCP和HCB混合物生成二噁英类物质同样具有良好的阻滞效果.另外,探讨了上述钙化合物对PCP及HCB生成二噁英类的阻滞作用机理.