电化学技术处理固体废物的研究进展

本文综述了近年来电化学氧化、电化学还原、电动力学等技术在固体废物处理及资源化方面的研究和应用,并介绍了新型电动力学修复技术(EDR)的研究现状,对目前存在的一些问题及今后的研究工作提出建议.     

城市生活垃圾焚烧发电飞灰中重金属的固定化研究

垃圾焚烧发电飞灰排放是重金属污染的一个重要来源之一。选用实验室合成的含硫有机稳定剂(DT)并优选无机固化剂(DF),组成有机-无机复合固定剂体系,进行飞灰中重金属的固定化实验,研究一种经济、有效的飞灰无害化处理方法,以满足生活垃圾填埋污染控制标准对飞灰填埋的处理要求。以广州市生活垃圾焚烧发电产生的飞灰为研究对象,分别考察了DT和DF单一添加处理以及混合联用处理对飞灰中重金属的固定化效果。浸出数据表明,随着DT和DF的投料量的增加,飞灰固化体的浸出浓度相应降低。当DT和DF投加量质量分数分别为1.0%和2.4%时,飞灰固化体的重金属浸出浓度均低于生活垃圾填埋浓度限值,说明DT和DF可以实现药剂配伍,提高飞灰中重金属固定化效果,同时减少有机药剂的使用量,从而降低处理成本。该研究同时做了药剂固定化试验和水泥固化试验,通过对比发现药剂固定化法具有增容少、养护时间短和稳定化效果好的优点。采用分级提取法对飞灰中重金属的形态进行了分析,结果表明经混合药剂处理后飞灰中的重金属的形态均呈现出由不稳定态向稳定态转化的趋势。采用扫描电子显微镜(SEM)对固定化前后的飞灰进行了分析,结果表明经混合药剂处理后的飞灰颗粒变大,且颗粒表面变得致密,空隙减少,从而减少与浸提剂的接触面积,降低其浸出毒性。     

钡渣处理与综合利用现状及发展

我国是碳酸钡生产大国，其生产过程中产生了大量的钡渣，属于危险固体废物.该文通过对国内外钡渣生产的污染现状和理化特性的介绍，结合文献资料，对有关钡渣处理利用的无害化处理、资源化利用、综合减量化等3个方面进行综述，并对其优缺点进行了分析.基于此，该研究以“以废治废”为思路，提出以废物协同处理为主要手段的未来综合发展方向，实现钡渣资源利用的环境效益和经济效益最大化，有效避免环境污染和资源浪费问题，以期为我国钡化合物环保、循环、绿色的处理处置技术应用提供参考.     

不同粒径垃圾焚烧飞灰中重金属富集特性表征

针对杭州市生活垃圾焚烧飞灰按粒径级别进行其重金属特性表征,主要展开飞灰组成元素和矿物成分、重金属含量分布、以及重金属与飞灰颗粒的微观结合行为等研究.结果表明,＂SiO2-CaO-Al2O3-金属氧化物＂体系构成了重金属的富集载体;Zn、Pb、Cu、Mn、Ni、Cr、Sb等重金属在75—125μm飞灰颗粒中的占有率最高,达52%;Zn、Cu、Cr随着粒径减小其含量显著增加,其它重金属未见此趋势;通过SEM-EDX对飞灰颗粒表面和断面进行扫描电镜观察和面、线扫描元素能谱分析,在飞灰断面发现了更多类型、更密集的重金属分布.通过结合XRF、ICP-MS、SEM-EDX等仪器手段分析飞灰中重金属富集特性,深入探索重金属在飞灰颗粒中富集特征.     

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.     

水泥类型对生活垃圾焚烧飞灰固化效果的影响

<正>生活垃圾焚烧飞灰属于危险废弃物,在对其进行最终处置前需经无害化处理.水泥固化所需的设备和操作要求简单、价格合理,国内外许多学者对生活垃圾焚烧飞灰的水泥固化处理进行了研究,但研究中普遍使用的是硅酸盐类水泥,铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥分别称为第二、第三系列水泥,它们的化学成分、水化化学都与硅酸盐水泥相差较大。     

钢铁酸洗废液的资源化处理技术

钢铁酸洗废液中含有大量的酸和铁盐，已被各国作为危险废物进行管理，多年来，研究者已经研究出多种有效、可行的资源化处理方法和技术，从技术成熟性、工艺特性、工艺关键、过程控制、应用前景和发展方向等方面介绍了技术上比较成熟和具有良好前景的7种主要方法，以利于保护环境和酸洗废液资源化处理技术的进步。     

中国农业固体废弃物秸秆的资源化处置途径分析

对中国近年来以秸秆为代表的农村种植固废的污染和危害做了简要说明,提出了两大类资源化处理处置技术:生物质资源化利用和生物炭资源化利用,并对各种资源化技术进行了初步的分析和比较。由于农业秸秆具有一定的元素和结构组成,是一种优良的生物质材料,可以通过秸秆肥料化、饲料化、生物质塑料技术、生物质能燃料转化和作为化工原料及建材来实现生物质的利用。同时由于秸秆可以转化为生物质炭,生物质炭具有固定大气碳素、改善土壤结构、修复受污染土壤、固持营养元素及提高作物产量的作用,因此生物质炭资源化利用也是很好的秸秆处置途径。文章对秸秆的资源化处理途径进行了总结和分析,指出了目前存在的不足和将来可能发展的方向。     

乳酸碳链延长技术及其在有机废弃物资源化中的应用研究进展

资源化利用是有机废弃物处理处置的重要方向,降低成本和提高产物的附加值是推动有机废弃物资源化利用的重要引擎,也是巨大挑战.近年来,在该领域发展出了一种基于羧酸平台的乳酸合成己酸的碳链延长新技术.本文首先介绍了乳酸碳链延长技术的代谢机制以及相关功能微生物.该技术的核心是利用乳酸作为电子供体,在特定微生物(如埃氏巨型球菌Megasphaera elsdenii、瘤胃球菌Ruminococcaceae strain CBP6以及反应器混合微生物)的作用下,将乙酸等短链脂肪酸经碳链延长过程转化为含有6个碳原子的中链脂肪酸己酸.然后详细介绍了该技术在富含乳酸的废弃物中的应用研究进展.在有机质含量比较高的废弃物如餐厨垃圾、乳清废水、酿酒废水中均存在高浓度的乳酸,这一类废弃物具有最终资源化为己酸的潜力.进一步分析了影响该技术效能的关键因子,包括环境pH、温度以及电子供体和受体.最后总结了乳酸碳链延长技术相对于传统废弃物资源化处理技术的优、劣势.乳酸碳链延长技术在有机废弃物的资源化处理领域已表现出巨大的应用潜力,未来需要进一步提高己酸产物效价和降低分离提纯成本.(图2表3参66)     

油田含油污泥的低温热解

在石油开采、集输和炼制过程中产生了大量的含油污泥,如果处置不当,将造成严重的环境污染.因此,研究含油污泥的无害化和资源化处理新技术是当务之急.含油污泥热解技术具有处置彻底、二次污染少等优点,是一种应用前景广阔的处理方法[1].本文制备了掺杂钯的钛氧化物介孔分子筛催化剂MCM41,利用真空管式热解炉对延长油田含油污泥进行低温热解,重点研究了热解条件和催化剂MCM41对油回收率和回收油中组分分布的影响.     

真菌产纤维素酶的诱导物及其调控机理研究进展

木质纤维素原料作为一种储量丰富、价格低廉的可再生资源,在生物燃料以及相关高附加值产品领域的应用已成为一个研究热点.纤维素酶是木质纤维素原料资源化利用过程中的关键酶,但从自然中筛选的纤维素降解菌株酶活较低,因而制约了木质纤维素原料的资源化利用.本文综述了真菌产纤维素酶的诱导物及纤维素酶表达调控机理研究的主要进展,着重讨论了纤维素、纤维二糖、槐糖、龙胆二糖等诱导物对真菌产纤维素酶的诱导作用以及葡萄糖等代谢产物的抑制作用,并阐述了真菌纤维素酶诱导表达调控的机理以及纤维素酶基因表达激活子(ACE)、木聚糖酶转录激活因子(Xyr1)、内切葡聚糖苷酶激活元件(CAE)、分解代谢物抑制蛋白(CRE)等调控因子的研究进展.提出通过对纤维素酶合成代谢进行调控来高效合成纤维素酶,为提高纤维素酶的活性和纤维素酶工业化应用提供参考.     

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。     

废塑料资源化产品对土壤中过氧化氢酶和脲酶活性的影响(Effect of Waste Plastics Recycling Products on Activities of Soil Catalase and Urease)

为探讨废塑料资源化产品对土壤酶活性的影响,通过室内培养试验研究了废塑料资源化产品暴露后土壤中过氧化氢酶和脲酶活性的变化.结果表明:废塑料资源化产品对土壤酶活性具有显著影响.250mg·kg-1、1250mg·kg-1、7250mg·kg-1废塑料资源化产品浓度处理对土壤中过氧化氢酶和脲酶影响明显不同.在土壤培养l～5d内,添加废塑料资源化产品的3个浓度处理土壤中过氧化氢酶活性显著低于对照(p<0.05),表现出明显的抑制作用,且浓度越高抑制作用越强.而后(5～35d),低浓度(250mg·kg-1)废塑料资源化产品对土壤过氧化氢酶一直表现为激活作用,但是,高浓度(1250mg·kg-1和7250mg·kg-1)处理对土壤过氧化氢酶活性则表现为激活-抑制-激活作用,且抑制、激活程度与处理浓度成呈相关.3个废塑料资源化产品浓度处理对脲酶活性影响在培养1～28d内主要是激活作用,且激活作用随着处理浓度的增大而增强,而后(28～35d)对脲酶活性表现为抑制作用.     

利用农业副产物制作低成本吸附材料的研究现状与展望

将农业副产物制作成高效的低成本生物吸附剂,用于污染水体的净化处理,具有广阔的应用前景.这一方面为资源化利用农业副产物提供了一条新途径,另一方面为水体净化提供了新的低成本吸附材料.鉴于此,近年来基于农业副产物的低成本生物吸附剂得到大量研究.该研究综述了近年来基于农业副产物的低成本吸附剂运用于废水净化处理的研究现状,着重分析了基于农业副产物的原始生物吸附材料、采用化学修饰处理农业副产物和采用物理技术处理农业副产物3种制作方法,总结了该类研究面临的问题,并对将来的研究方向进行了展望.     

水热炭的制备、结构特征和应用

随着能源与资源的日益短缺,实现生物质的高效转化和利用尤为关键.水热炭化技术为实现生物质的高效资源化提供了契机,不同于传统的热化学处理方法 (例如慢热解法),水热炭化法可以在不需要干燥预处理的情况下直接处理湿润的生物质原料且反应温度较低,近年来引起了学术界的极大关注.本文重点概述了水热炭的制备、材料结构功能特性以及在改变土壤性质、碳固定、污染修复等方面的应用进展,并总结了水热炭在当前研究过程中面临的挑战和需要重点关注的问题,力图为水热炭在农业上的应用和推广提供一定的思路.     

电子垃圾生物浸出的电化学强化机制

电子垃圾的不当处理已造成了严重的环境和健康问题.生物浸出技术具有低成本和环境友好的优点,为电子垃圾的有效资源化提供了一种选择,但是,目前该技术在实际应用中存在耗时长的瓶颈.电子垃圾生物浸出的反应机制、功能微生物的胞外电子传递都涉及到氧化还原反应,因此,电化学反应可提高电子垃圾中金属的生物浸出效率.本文总结了生物浸出过程中常见的功能菌种及其胞外电子传递途径,以此为基础,阐述了通过电势强化、金属阳离子强化、直接电子调控和间接电子调控的电化学强化方法,以期推动电子垃圾资源化的实际应用.     

分形理论及其在混凝研究中的应用

随着人们对分形理论研究的深入,其在混凝研究中的应用日趋广泛.分形理论的出现使人们更清楚地认识了混凝过程中出现的复杂现象及无规则形态,从而为今后对混凝过程的进一步研究提供了有力工具.该文不仅对分形理论的基本知识进行了简单地介绍,并且还对其在絮体形态学和混凝动力学方面的研究应用进行了阐述,同时列举了分形维数在混凝工艺中的具体应用实例,最后提出了目前存在的问题及自己的见解.图1,参21.     

燃煤飞灰粒径分布函数的分形特征及其对吸附性能的影响

应用分形几何原理,研究了飞灰颗粒的粒径分布特征及其粒径的分形分布函数,并将分形维数作为描述飞灰颗粒粒径分布的特征参数,从而建立了飞灰粒径分布特征及其与重金属吸附能力的量化关系.应用分形分布函数讨论了不同粒径分布的飞灰颗粒对燃煤烟道气中汞的自吸附脱除效应.利用粒径分布分维数可以定量研究不同粒径分布的飞灰颗粒系统中重金属污染物的吸附能力.     

固定化微生物技术在大气恶臭污染物处理中应用研究进展

恶臭污染物（Odor pollutants）是指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快感觉以及损害生活环境的恶臭气味物质的统称。文章首先简要地介绍了大气中恶臭污染物的来源、分类以及危害等,指出大气恶臭污染物的主要来源主要包括农牧业来源、工业生产过程来源和城市垃圾处理恶臭污染来源等;其次,文章对能够处理大气恶臭污染物的反应器类型及其应用现状进行了系统的总结,提出能够应用于大气恶臭污染物处理的固定化微生物技术主要包括生物过滤池、生物滴滤塔和生物膜反应器等;同时着重综述了处理大气中恶臭污染物的影响因素,如底物、微生物、填料、微生物固定化方法、pH值和温度等因素对大气中恶臭污染物净化效率的影响,并且对固定化微生物技术生物转化与生物降解恶臭污染物的微观机理进行了一定的归纳与总结;最后还对固定化微生物技术在处理恶臭污染物方面的应用和未来发展趋势进行了展望,指出如果要真正实现固定化微生物技术在大气恶臭污染物处理中的工业化应用,今后还需要加强以下几个方面的研究工作：优势微生物菌剂的培育、固定化载体的开发与改良、固定微生物反应器的构建与优化和固定化微生物技术与其它单元技术的联用等。     

对我国农业废弃物资源化利用的思考

对我国农业废弃物的资源化利用状况进行了综述分析与探讨,指出当前我国在农业废弃物利用方面尚存在诸多问题,包括农业废弃物产生量巨大且总量不清、农业废弃物粗放低效利用且闲置状况严重、农业废弃物利用技术与产业化水平滞后,以及农业废弃物利用相关的政策法规与社会化服务体系不健全等问题,同时,总结指出了我国农业废弃物资源化利用的几个发展方向,即向能源化、肥料化、饲料化、材料化、基质化和生态化发展.在此基础上提出了我国农业废弃物资源化发展的对策措施,包括:(1)建立与健全农业废弃物资源化利用与无害化处理相关的政策法规;(2)结合新农村建设,加大资金扶持力度,加强农业废弃物利用的基础设施建设;(3)加快推动农业废弃物资源化利用的产业化进程,大力发展循环经济;(4)鼓励和推动农业废弃物资源化利用技术的创新研究、示范与推广工作.