硫酸铵和尿素对废物焚烧过程中多种途径生成氯苯类的抑制作用

氯苯类(CBz)是废弃物焚烧等过程中产生二英的前驱物,也被认为是实现二英在线检测的良好指示物,同时五氯苯(PeCBz)和六氯苯(HxCBz)也是持久性有机污染物(POPs).但氯苯在废物焚烧过程中的排放和控制尚没有受到足够重视,为此开展了模拟焚烧过程中硫酸铵和尿素对3种氯苯合成途径的抑制作用研究,包括飞灰合成,1,2-二氯代苯(1,2-DiCBz)转化高氯代苯等过程.结果表明,硫酸铵和尿素对氯苯的3种合成途径均有抑制作用,如1%尿素与废物混合焚烧对四氯苯、五氯苯和六氯苯的抑制效率分别达到了66.8%、57.4%和50.4%.比较硫酸铵和尿素对3种过程的抑制作用,认为尿素对氯苯具有更稳定的抑制能力.     

飞灰吸附亚甲基蓝的影响因素研究及其吸附模型探讨

垃圾焚烧产生的飞灰处理处置和资源化利用已成为城市可持续发展的新挑战。将飞灰作为亚甲基蓝废水的吸附剂,研究吸附时间、飞灰投加量、亚甲基蓝初始浓度对吸附性能的影响,同时探讨是否有必要对飞灰进行改性。结果表明,无需对飞灰进行水热改性就能达到很好地吸附亚甲基蓝的效果,其吸附机制符合Langmuir模型,为单分子层的均一吸附。单因素实验结果表明,飞灰吸附亚甲基蓝的最佳条件为亚甲基蓝初始质量浓度300mg/L、飞灰投加量2.0g、吸附时间60min,此时亚甲基蓝的去除率可达99.9%。     

生活垃圾焚烧炉渣湿法处理前后化学特性表征

选取4个地区(编号为C、X、N、J)生活垃圾焚烧炉渣及其湿法处理后炉渣(分别称为原生炉渣及集料),针对元素成分、氧化物组分及重金属与溶盐的毒性浸出特性等开展实验分析。结果表明:(1)与原生炉渣对比,集料的化学元素含量变化较大,主要元素Si、Al、C含量均不同程度增加,而Cl、Fe及重金属Zn、Pb、Cr、Cu等含量基本降低;集料中SiO2和Al2O3均明显增加。(2)除C原生炉渣浸出液中Ni(7.62mg/L)严重超标外,其他3种原生炉渣浸出液中Pb、Cu、Ni浸出浓度均低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)中浸出毒性鉴别标准值。与原生炉渣相比,除N集料外,其余集料浸出液中3种重金属(Pb、Cu、Ni)含量基本下降,特别是C集料浸出液中Ni浸出质量浓度下降到低于检测限;集料浸出液中Cl-和SO24-浸出浓度均下降,Cl-浸出质量浓度在C集料浸出液中下降最多,约下降72%,SO24-浸出质量浓度在J集料浸出液中下降最多,约下降86%。     

机器学习在有机固废全链条处置中的应用进展

有机固废热转化过程会发生一系列复杂的热化学反应，给深入理解其机理、优化转化过程技术参数及实现产物定向调控等带来挑战。基于数据驱动的机器学习建模方法可推动有机固废的智能化和精细化处置。综述了基于机器学习的智能建模方法在有机固废全链条处置中的应用，总结了机器学习对有机固废上游产生量与理化特性、中游热转化过程及产物特性、下游产物利用与效益评估等的预测并对比了不同模型的适用场景及优缺点，以期构建有机固废全链条智能化处置方案，实现集无害化、减量化、资源化、高值化及智能化于一体的有机固废高效处置模式，为实际固废的有效管理提供一定的指导意义。     

污泥含碳有机官能团分布及其模型化合物构建

污泥有机结构体系中碳属于活泼元素,化学活性较强,能源转化处理过程时易发生热化学反应,对污泥能源转化产物的化学特征及生成规律有重大影响.本研究采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）开展了污泥含碳官能团分布特征分析,污泥中的主要含碳官能团为烯基（C-C）、苯环（π-π^*）、醚（C-O-C）、羧基（-COOH）.基于污泥中主要含碳官能团分布和污水中常见有机物组成,构建了污泥典型含碳官能团模型化合物：间二甲苯（π-π^*）,四氢呋喃（C-O-C）,乙酸（-COOH）和环戊烯（C=C）.此外采用热解仪与气相色谱/质谱联用技术（Py-GC/MS）对比分析了不同温度下污泥与含碳模型化合物的热解规律,验证了所构建的含碳模型化合物基本合理可靠.     

含硫化合物对氯苯和二噁英的抑制作用

为有效控制废物焚烧过程中氯代有机污染物的排放,利用管式炉及某实际医疗废物焚烧炉研究了含硫添加剂对氯苯和二噁英的抑制,并分析了抑制剂对氯化反应的影响。结果表明,硫代硫酸钠是非常有效的抑制剂,对氯化反应的抑制率达90%;在实际焚烧炉应用上,单质硫对五氯苯、六氯苯和二噁英均存在抑制能力。     

活性炭喷射吸附在烟气净化中应用的数值模拟分析

掺烧污泥已成为燃煤电厂能源结构转型的手段之一。本文基于浙江金华宁能热电厂现有燃煤烟气系统，提出在烟道系统增设活性炭喷射净化技术，基于Fluent模拟分析，从单喷口和多喷口的喷射点位置、喷射角度、喷射质量流量三个方面，对烟道中活性炭喷射分布均匀性等进行了数值模拟分析；并通过比较停留时间、扩散效果，分析了不同活性炭喷射方案下的喷射效果；最后，对活性炭喷射系统应用于烟气治理领域的影响及安全性进行了分析。结果表明，相对于单喷口喷射，多喷口喷射的活性炭更加均匀，但成本更高。对于单喷口喷射，当活性炭喷射点位置在烟道水平转垂直的弯头出口截面中心位置处时，扩散效果好，且活性炭停留时间长；当活性炭为顺流喷射、质量流量为10 kg/h时具有最高的经济效益。对于多喷口喷射，活性炭质量流量为15 kg/h时，活性炭吸附效果较好，但是成本更高。单喷口和多喷口下都应选择顺流喷射，这样扩散面积相对更大，活性炭的扩散效果相对更好，并且在截面中分布相对均匀。活性炭喷射系统应用于烟气治理领域对环境的影响较小，且安全性在可控范围内。     

中美城市生活垃圾焚烧处置现状和发展趋势

城市生活垃圾管理和处置是当前各国政府面临的共同挑战。为了解中国和美国垃圾焚烧处置现状和发展趋势,对两国垃圾产量、处置技术结构、焚烧技术的应用、焚烧过程二恶英排放进行了调查和比较研究。按照美国经济水平预测,中国垃圾产量将达5亿t,需加强垃圾无害化处置能力建设,尤其是垃圾分类和综合利用。在中国,垃圾焚烧技术将得到进一步推广,需更严格地控制二恶英排放,达到0.1 ng-TEQ/m3的限值。垃圾焚烧能源化利用具有良好的碳减排效果,中国垃圾焚烧碳减排量约为102万t。     

不同升温速率下城市污水污泥热解特性及动力学研究

利用差热-热重分析法和Coats-Redfern积分法,对杭州某污水处理厂污泥在不同升温速率下的热解特性及反应动力学特征进行研究。实验结果表明,热解温度从室温升至900℃时,污泥热解过程可分为4个失重阶段;升温速率对污泥热解转化率、挥发分析出温度以及最大失重率等热解特性参数都有显著影响。升温速率越高污泥最大失重率越大;而较低的升温速率延迟了污泥热解反应时间,导致污泥失重量相对较大。根据Coats-Redfern积分法计算结果,污泥在氮气氛围下的热解反应为二级反应模式。提高升温速率可显著增加污泥热解的表观活化能和频率因子。     

污水污泥低温热解技术工艺与能量平衡分析

针对一次给料稳定运行污泥热解系统制取三相产物的工艺展开分析,并基于能流图、能源回收率、能耗比等方法和衡算指标讨论该工艺的能量平衡关系。研究发现:热解产物的产率和热值高低受热解终温影响最大,反应时间次之,升温速率最小。不同工况条件下热解过程热量损失具有明显差别,热解停留时间长、升温速率低都造成输入能量、热损失增大。热解过程能量平衡分析也验证了以制取气相产物为目标的污泥热解工艺条件的回收率和能耗比最高,分别为0.94和1.73;与高产出液相油的热解过程相比,产物总能量相差不多而系统消耗的能量能够减少35%。从能源回收、节约能源角度分析,污泥低温热解制取可燃性气相产物的工艺系统具有较高应用价值。