蜂窝煤灰渣对酸性和石灰性污染土壤中重金属的稳定研究

本研究的目的是探讨不同洗涤蜂窝煤灰渣在不同酸碱性土壤中对重金属的稳定效果.在酸性的淳安土壤(铅、镉、铜、锌污染)和石灰性的济源土壤(铅、镉污染)中以4%用量加入灰渣,培养60 d后测定土壤性质.结果表明,灰渣对淳安土壤pH和EC值的增加效果要大于对济源土壤的影响.原灰渣、硫酸洗灰渣和盐酸洗灰渣加入淳安土壤均可显著降低土壤DTPA提取态铅、镉、铜和锌的含量(p0.05),灰渣对济源土壤DTPA提取态重金属的含量影响较小.对于济源土壤,硫酸洗和盐酸洗灰渣与磷酸盐结合施用后土壤DTPA-Pb含量分别下降20.9%和33.1%.对于淳安土壤,加入3类灰渣后土壤DTPA-Pb含量下降26.8%~41.8%;对于淳安土壤,不论是单独施用还是与磷酸盐结合施用,硫酸洗灰渣对铜、锌稳定效果均强于盐酸洗灰渣.以上结果说明,蜂窝煤灰渣在酸性土壤中对重金属有更强的稳定作用,硫酸洗灰渣和盐酸洗灰渣对土壤重金属的稳定作用存在差异.     

民用燃煤源中多环芳烃排放因子实测及其影响因素研究

民用燃煤是我国目前关注较多的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)排放源.根据我国民用燃煤所涉及的煤种、燃烧方式和炉灶类型,利用全流稀释采样系统对5种不同成熟度的煤种,分别以散块煤和蜂窝煤形式在3种炉灶类型中燃烧产生的烟气进行了采样和分析,初步获取了我国民用燃煤烟气中PAHs排放因子(EFPAHs)的实测数据.结果表明,烟煤的EFPAHs在块煤燃烧方式下的变化范围为1.1～3.9 mg.kg-1,在蜂窝煤燃烧方式下的变化范围为2.5～21.1 mg.kg-1,无烟煤的EFPAHs在块煤与蜂窝煤燃烧方式下分别为0.2 mg.kg-1与0.6 mg.kg-1.在民用燃煤的EFPAHs的各种影响因素中,煤的地质成熟度起主导作用,不同成熟度煤种的EFPAHs差异幅度高达1～2个数量级.其次是燃烧形态(块煤/蜂窝煤),主要表现为同一种地质成熟度的煤在蜂窝煤燃烧方式下排放的PAHs比块煤高2～6倍.炉灶类型的影响最小.     

蜂窝煤燃烧氟污染的控制

以碳酸钙为固氟添加剂,以炉渣及粉煤灰等低氟材料取代全部或部分粘土作为粘结剂来制作蜂窝煤,进行了燃煤降氟的试验研究.结果表明,添加碳酸钙能有效降低蜂窝煤燃烧时候的氟排放,当煤:粘土:CaCO3的质量比为70:17:13时,碳酸钙的固氟效果最佳,氟的排放率可降低64.1%.以炉渣为粘结剂制作蜂窝煤能够显著降低燃烧时向外界排放的氟化物量,当煤:炉渣:CaCO3为80:8:12时,蜂窝煤燃烧排氟量较小且趋于稳定.已拌有一定剂量粉煤灰粘结剂的煤中添加15%的粘土后碳酸钙的固氟效果明显改善,当煤:粘土:粉煤灰:CaCO3为70:15:9:6时固氟效果最佳,此时蜂窝煤氟逸出率仅为18.2%,氟的减排率达到77.9%,显著优于未添加粘土时碳酸钙的固氟效果,蜂窝煤添加碳酸钙固氟剂进行高效固氟时,需同时适当增加粉煤灰加入量,以稳定固氟剂的高温固氟效果.     

污水处理厂污泥的再利用集成技术

将武汉市污水处理厂的剩余活性污泥在不同pH、不同时间下水解，测定水解液的蛋白质含量、重金属离子含量、氨基酸的种类及含量；将水解液制备成蛋白质泡沫灭火剂并测定其灭火参数；将所剩残渣干燥并测定热值，按5％的比例与煤混合压制成蜂窝煤，并测定热值。实验表明，所制备灭火剂的各项指标符合国家标准，所制备蜂窝煤减少了黄泥的使用，增强了蜂窝煤的热值，燃烧试验证明是完全可行的，该集成技术可实现污泥减量化、无害化和资源化利用。     

蜂窝煤灰渣和磷肥结合修复铅污染贫磷潮土的研究（Remediation of Lead Polluted Chaotu Soil with Low Phosphorus Availability by Application of Honeycomb Briquette Combustion Residue and Phosphorus Fertilizer）

利用蜂窝煤灰渣和磷肥结合稳定铅污染贫磷(Olsen-P=2.50mg·kg-1)潮土中铅的可行性.采用盆栽试验,设置0和500mg·kg-1两个Pb用量,灰渣用量分别为干土质量的0%和2%,P:Pb分别为0和4.种植黑麦草,植物生长85d后收获,测定植物产量、土壤DTPA-Pb、Olsen-P含量、pH值和电导率(EC).结果表明,在两个Pb用量及两个P:Pb比例下,加入灰渣后,土壤的DTPA-Pb含量均降低,平均降低5.61%.其中加铅未加磷处理灰渣效果达到0.05的显著水平,各加Pb处理中,同时加入磷肥和灰渣处理土壤的DTPA-Pb含量最低;加入灰渣后处理土壤中的Olsen-P含量均增加,平均增加了2.71mg·kg-1,各处理土壤pH值上升约0.1个单位,加入灰渣也导致各处理土壤的EC增加.各处理条件下加入灰渣后植物产量均减小.在未加磷土壤中加入Pb后,土壤Olsen-P含量显著增加(p<0.05),表明高铅有效性下,植物可能通过根系分泌物增加了土壤磷的有效性.以上结果表明,蜂窝煤灰渣有可能用于降低污染土壤中铅的有效性,但其对植物生长的抑制作用需要克服.     

城市污染底泥及其蜂窝煤产品的浸出毒性研究

为了充分利用污染底泥中蕴含的能量,提出了一种以煤粉混合不同比例的污染底泥制作蜂窝煤的资源化途径。经检测,当底泥的添加量为30%时,可以生产出各项指标均符合《民用蜂窝煤》(GB/T 13593—1992)标准的底泥制蜂窝煤,同时探讨了高温焚烧对底泥制蜂窝煤中重金属的固化效果,以及不同p H值的酸雨对底泥制蜂窝煤焚烧灰渣中重金属浸出效果的影响,发现5种重金属的残渣态均有显著提高,说明高温焚烧对重金属有很好的固化效果。此外,不同p H值对不同重金属的浸出效果影响均不同。在温州市酸雨的影响下,灰渣中重金属的浸出量均低于生活垃圾填埋场污染物控制标准,可作生活垃圾填埋。     

北京城郊燃煤汞排放及其对当地空气环境的影响

为了解生活用煤汞含量水平,分析生活燃煤给当地环境空气中ρ(Hg)带来的影响,使用Lumex RA915+/M测汞仪,现场在线监测了北京市大兴区46户居民家庭燃煤炉口上方空气和村庄环境空气中的ρ(Hg),并对民用蜂窝煤及煤渣样品中的w(Hg)进行了实验室分析. 结果表明:燃煤炉口上方25 cm处空气中ρ(Hg)为20.4~4 583.5 ng/m3,平均值为823.9 ng/m3(n=46);村庄环境空气中ρ(Hg)为5~13 ng/m3,高于当地背景值(1~3 ng/m3);民用蜂窝煤样品中w(Hg)的平均值为326.6 ng/g(n=46),显著高于我国工业原煤中w(Hg)平均值(约150 ng/g);生活燃煤汞排放率达到99.76%,高于电厂等工业燃煤汞排放率. 鉴于生活用煤多为富汞的劣质煤,其w(Hg)及汞排放率远高于工业用煤,并且室内空气污染对人体健康的危害更为直接,因此,生活燃煤造成的汞污染问题应得到更大的重视.      

民用燃煤烟气中甲基多环芳烃的排放特征

利用全流稀释烟气采样系统,对20个煤/炉组合方式(涉及4种烟煤和1种无烟煤、块煤和蜂窝煤2种燃烧方式、3种北方地区常用的炉灶类型)的燃烧烟气进行了采样和分析,获取了多环芳烃的排放因子数据.针对具有更强“三致”作用的甲基多环芳烃(A-PAHs)的排放特征进行讨论,并与原煤的有机溶剂抽提物进行对比.结果表明,不同煤种和燃烧方式的8种A-PAHs排放因子(EFA-PAHs)差别显著,其中,烟煤在块煤与蜂窝煤两种燃烧方式下的变化范围分别为0.5~1.6mg/kg和63.9~100.1mg/kg,无烟煤以块煤与蜂窝煤燃烧的EFA-PAHs分别为0.1mg/kg和67.3mg/kg;蜂窝煤的平均EFA-PAHs比块煤高约2个数量级,说明作为洁净煤技术被推广使用的蜂窝煤燃烧方式存在“不洁净”的方面,应引起重视.对比原煤抽提物中A-PAHs的变化特征,可知燃煤烟气中的A-PAHs部分来自于煤的受热挥发,具有原煤的一些特征,但是更多的A-PAHs来自于燃烧过程中的高温裂解反应.