生活垃圾固结技术及其安全性研究

针对生活垃圾产生量逐年增多的趋势,采用新型固化技术对陈腐生活垃圾进行固结,并对其固结效果和安全性进行研究.研究结果表明:本固结技术可使生活垃圾固结体28 d强度达38 MPa以上,其耐久性能诸如抗冻性能、耐水性能、抗干湿循环能力和抗硫酸盐侵蚀性能较为优越.并且其固结体重金属溶出量亦满足国家标准,即生活垃圾中的重金属离子得到有效的束缚和稳定固化.     

生活垃圾填埋场渗滤液处理技术研究

根据处理工艺原理的不同，分别介绍生化和物化处理技术、膜处理技术、土地处理技术和蒸发处理技术等处理工艺研究与应用的进展情况，同时根据我国填埋场渗滤液的产生特点和处理处置现状，展望了我国渗滤液处理工艺的发展趋势。     

模拟陈腐垃圾掺烧过程中P/Cl/S对6种重金属迁移特性的影响

通过管式炉焚烧实验,探究了在陈腐垃圾与城市生活垃圾(MSW)掺烧过程中,P/Cl/S对6种重金属(Cd、Zn、Ni、Cu、Cr、Pb)迁移规律的影响,并考察了陈腐垃圾掺混比例、含特征元素的添加剂种类及焚烧温度对6种重金属挥发率的影响。结果表明,当陈腐垃圾掺烧比例与温度相同时,NaH₂PO₄和Na₂SO₄的协同作用对Cd挥发有显著的抑制作用,但对Ni、Cu的挥发起促进作用;NaCl对Zn的挥发有明显的抑制作用,但对Cr的挥发起促进作用;而NaCl和Na₂SO₄的协同作用促进了Pb的挥发。随着焚烧温度在设定范围(600~800 ℃)内的增加,Cd、Ni、Cr和Pb的挥发率整体呈增加的趋势。相比添加剂种类,陈腐垃圾掺混比例对Cd、Cr、Cu挥发率的影响更显著。本研究结果可为制定有效的重金属控制策略提供参考。     

城市生活垃圾压缩站环境污染研究

通过对垃圾压缩站内生活垃圾进行采样分析、压实试验和环境污染检测，得出了城市生活垃圾压实密度和施加压力的关系曲线，确定了对垃圾压实的合适压力范围为0．1～0．2MPa；垃圾压缩站环境污染严重，垃圾压缩污水量为10-50kg／t，其中BOD5和COD平均分别超标111倍和486倍；环境噪音只有50m以外才能达到居民区环境质量二级标准（60dB（A））的噪音要求；产生的臭气在较低风速下一般扩散25m时污染达到最大，NH3、H2S分别可以达到0．011、0．0046mg／m^3，这个值占容许浓度的55％和46％。     

城市生活垃圾填埋场渗沥水处理技术研究

本文综述了国内外生活垃圾填埋场渗沥水处理技术现状 ,并分析了各种技术对渗沥水处理的适用性 ,提出了工艺设计要点     

“双碳”目标下城市生活垃圾制氢技术研究进展

在全球碳减排的背景下,中国提出了实现“碳达峰碳中和”的“双碳”目标。利用城市生活垃圾中的生物质能制氢符合“双碳”目标要求。目前,城市生活垃圾制氢技术包括热化学转化、生物转化等直接制氢技术和结合甲烷重整制氢技术与城市生活垃圾厌氧发酵技术的间接制氢技术两大类。间接制氢技术因成熟可靠而成为当下城市生活垃圾制氢的主流工程化应用方向。城市生活垃圾前端分类、中端收运及末端处置系统的完善,将对生活垃圾制氢技术发展起到积极推动作用。     

常温压氧消化技术处理城市生活有机垃圾的中试研究

为分类收集的城市生活有垃圾采用专门设计的兼氧沤解预液化－常温厌氧消化的工艺技术进行处理。试验结果显示,兼氧沤解对生活有机垃圾的预测具有较好的效果,液化率达80％以上,可以满足反应器对生活有机垃圾预处理的要求。     

生活垃圾填埋场封场后种植植物中重金属迁移研究

在上海老港生活垃圾填埋场填埋单元封场的覆盖土中掺混了矿化垃圾种植植物,分析Cd、Pb、Cu、Zn 4种重金属在土壤和植物中的迁移变化,研究表明:(1)覆盖土土质从一般耕作土变成肥沃土壤;覆盖土和种植混合土重金属Cd、Pb、Cu、Zn中Cd、Pb含量相近,但种植土的Cu含量略大于覆盖原土,Zn含量远大于覆盖原土;(2)植物能富集土壤和垃圾中的重金属,木本植物的根部富集重金属的能力强于草本植物,但重金属在草本植物根、茎、叶中的迁移速度大于木本植物;(3)植物根、茎、叶的Cu、Zn含量均远大于未受污染土壤种植植物相应部位的Cu、Zn含量,种植的植物不能供家养动物食用,以免通过食物链作用危及人体安全.     

成都市区、城郊和农村生活垃圾重金属污染特性及来源

以快速发展的城郊地区为切入点,研究了成都市区、城郊和农村三区冬夏两季生活垃圾的物理组成、重金属污染特性和来源。研究发现,成都地区生活垃圾重金属浓度普遍高于当地土壤背景值,且呈现出夏季高于冬季的趋势。无论冬夏,三区垃圾中最主要的污染重金属均为Se(0.3~1.1 mg/kg)、Cd(0.3~0.9 mg/kg)和Cu(24.9~152.6 mg/kg),而其他重金属污染物如Pb、Hg和Cr在三区垃圾中的污染强弱顺序差异较大。通过Pearson相关性分析以及测定垃圾主成分中重金属浓度来研究重金属污染物的来源,结果显示:三区生活垃圾中Cd主要源于餐厨、尘土和塑料,Se可能源于废弃的电子产品,Cu和Zn源于尘土和包装纸;市区垃圾中的Pb主要源于尘土、塑料和包装纸;城郊垃圾中Cr、Se的主要源于尘土,而Hg主要来源于餐厨和尘土。     

农村生活垃圾厌氧/准好氧生物反应器堆肥产物的安全性分析

为实现农村生活垃圾的资源化利用,评价了农村生活垃圾堆肥产品的品质,探讨了该堆肥产品农林利用的可行性,并基于淋滤实验从生态环境保护角度提出了堆肥的施肥策略。研究表明：发酵1.5年的堆肥产品中有机质质量分数为31.28%,总养分为3.84%,重金属由高到低依次为Cu(1 322.02 mg/kg)、Pb(118.39 mg/kg)、Cr(91.61 mg/kg)、Cd(8.81 mg/kg),按照15%(质量分数)的比例施用后,土壤质量符合相关要求,但存在轻微生态风险。在淋滤过程中,淋溶液中总氮和硝酸盐氮浓度呈指数下降趋势,氨氮呈先增加再降低的趋势,相较于发酵1年的堆肥产品,发酵1.5年堆肥产品的淋溶液中氨氮浓度显著降低(P<0.01);模拟春季、雨季、旱季施用发酵1.5年的堆肥产品,10 000 m²园林绿地中总氮年溶出累积量介于24 534～31 783 g,约占初始总氮含量的10%;春季施肥氮释放与作物生长同步,更有利于作物生长。     

城市生活垃圾典型组分的热解动力学分析

利用热分析仪对城市生活垃圾中典型组分的热解过程进行了热重分析实验,采用不同形式的反应机理函数对实验结果进行了线性拟合计算,得到了针对不同组分的最合理的反应机理函数形式,并求出了相应的反应活化能E及频率因子A,由此构建了能更准确地反映垃圾各组分的热解反应过程的动力学模型。计算结果表明,垃圾中多数组分的热解过程用扩散模型来表示最为合理。     

中国城市生活垃圾处理现状及发展建议

通过对不同发达国家城市生活垃圾处理方式的研究,发现并不是所有发达国家城市生活垃圾处理都是以焚烧方式为主,垃圾焚烧处理的比例与国家的发达程度并没有完全的对应关系,而是与国家或地区的土地资源的紧缺程度关系较大。土地资源的紧缺程度以人口密度表示,定量研究了发达国家垃圾处理方式与人口密度的关系,结合中国各省份(除特别行政区和台湾地区外)的人口密度、垃圾处理现状,对各地区的垃圾处理方式提出建议,应因地制宜地调整城市生活垃圾处理方式的应用比例,以利于更好地解决中国城市生活垃圾的处理难题。     

三峡库区垃圾污染现状及治理技术

如何搞好三峡库区的生态环境保护已成为全世界关注的课题，介绍了库区生活垃圾污染现状，并根据库区生活垃圾的特性及当地的经济发展和自然条件，对三峡库区生活垃圾的综合治理进行了系统研究，建议三峡库区垃圾实行分类收集，系统地将城区生活垃圾的管理、收集、运输和处理等各个环节有机结合起来，逐步建立起高效完善的现代化城市生活垃圾管理体系。重点介绍了准好氧垃圾卫生填埋技术和CBS（Cental Bilolgical System）城市生活垃圾高效菌种堆肥技术，秭归、巴东等烧煤区生活垃圾含无机物成分较高，建议选用准好氧填埋技术；涪陵、开县、忠县等燃气区生活垃圾有机物成分较高，已具备一定的资源化价值，高效菌种CBS堆肥技术在燃气区具有广阔的前景。     

填埋场不同深度垃圾土压缩性的室内试验研究

阐述了垃圾土的压缩机理,归纳了国内外垃圾土压缩性指标的研究成果。根据某填埋场3个不同深度的垃圾土试样,在改装后的高压固结仪上进行压缩试验,得到垃圾土的压缩系数a、主压缩指数C、修正主压缩指数C'、压缩模量E以及体积压缩系数m,并对试验结果进行分析。试验结果表明,垃圾土的初始孔隙比随填埋深度的增加而减小,垃圾土的压缩指数随其可降解度和有机质含量的减少而降低,垃圾土具有高压缩性,其压缩性指标与垃圾的组成和填埋深度有关。将得到的压缩性指标与国内外的资料进行了比较,可为填埋场的设计及变形计算提供参考。     

城市生活垃圾和污泥混合堆肥中氮素变化规律研究

进行了不同比例的垃圾和污泥混合的高温好氧静态堆肥小试试验,主要研究了堆肥过程中全氮、氨氮、硝态氮、水溶性氮以及有机碳等的变化.结果表明,堆肥过程中有机碳、全氮和碳氮比呈下降趋势;堆肥产品中全氮与其初始浓度成正比,初始浓度越高,结束时全氮越高;碳氮比在整个堆肥过程中变化不大;氨氮的变化显著,堆肥23 d,3种比例的混合样品(垃圾和污泥体积比分别为9∶1、5∶1和3∶1)中的氨氮分别由堆肥前的11.1、10.9、10.5 g/kg下降到1.1、2.1、3.1 g/kg;水溶性全氮和水溶性氨氮的下降趋势明显,水溶性氨氮是构成水溶性全氮的主要成分,堆肥前期温度的上升引起水溶性全氮和水溶性氨氮的迅速下降;硝态氮和水溶性硝态氮的浓度低,变化小;氮素损失主要在第3～10天的堆肥高温期,污泥量越大,氮素损失越严重,氮素损失率最高达45%.     

高热值城市生活垃圾归类分流处置的能值分析

生活垃圾处理已成为限制城市化进程和城市经济发展的重大问题之一,采用垃圾归类分流处置方法可以有效地促进垃圾减量化和资源化的效果。以西安市典型高校校园生活垃圾为代表性高热值焚烧型城市生活垃圾,通过绘制能值系统图辨析卫生填埋-沼气发电、焚烧发电、生物质燃料混烧发电等3种垃圾处理系统的能值投入和产出过程。依据垃圾物理组成和热值数据分别计算了2种处理系统的能值产出率、环境负载率、能值投资率、可更新能源投入率和能值可持续指数等5项基本能值指标,并从能量利用的角度对3种生活垃圾处理方法的环境可持续性与经济竞争力进行了比较分析。能值分析结果表明,采用生活垃圾焚烧和生物质燃料混烧发电处理法在能量转化效率和环境影响方面具有显著优势,对高热值焚烧型生活垃圾采用“归类分流-集中焚烧处理”的方式有利于提高城市生活垃圾减量化处理的环境效益与经济收益。     

城市生活垃圾焚烧飞灰水泥固化技术研究

用硫铝酸盐水泥对城市垃圾焚烧飞灰(简称飞灰)进行固化实验,研究了飞灰重金属浸出特性,分析了飞灰掺量、浸提剂pH值对重金属浸出特性以及飞灰掺量对不同龄期(3、7、28 d)飞灰固化体抗压强度的影响,并对飞灰及其固化体进行XRD分析。结果表明,在HJ/T 299-2007和HJ/T 300-2007两种不同浸出体系下,飞灰中Cu、Zn、Cd、Pb、Cr和Mn等重金属浸出浓度差别较大,建议应根据评价目标合理选择重金属浸出测量方法。其中,飞灰中Pb的浸出浓度超过《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007)限值的3.35倍,因此被列为危险废物,应妥善处理。除飞灰掺量小于40%时的固化体Cd符合标准,其余飞灰固化体Pb和Cd的浸出浓度仍超过《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)限值,故达不到卫生填埋的要求。固化体抗压强度随飞灰掺量增大而降低,重金属浸出浓度与之相反。飞灰掺量为40%时,固化体中重金属浸出浓度随浸提剂pH值降低而增大,但pH值大于5时,未测出重金属浸出。XRD结果表明:飞灰中可溶性盐参与水泥水化反应,重金属Cr以CrO42-的形式固化于钙矾石中。     

垃圾焚烧飞灰浸出特性及固化试验的研究

垃圾焚烧飞灰残留有重金属元素和二恶英等物质而被认为是危险废物,必须对之进行稳定化处理.通过试验研究分析了国内首家自主开发成功的广东省东莞市某回转窑垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧飞灰的化学成分及矿物组成,研究了飞灰的浸出毒性,考察了水泥固化焚烧飞灰的效果,并与熔融/玻璃固化进行了比较.研究表明,该焚烧飞灰中重金属Cd的浸出毒性严重超标,并且随pH值的减小而增大,水泥固化效果随龄期的增大而更加显著.熔融/玻璃固化的效果优于水泥固化,但其经济性有待提高.     

选矿技术在城市固体废弃物资源化中的应用

选矿技术作为一种成熟的矿物分离技术已广泛应用于城市固体废弃物资源化领域 ,促进了环境的保护和资源的综合回收 ;同时也开辟了选矿技术新的应用领域。结合实例介绍国内外常用的各种城市固体废弃物的分选工艺 ,指出选矿技术的运用对固体废弃物的资源化有着重要的实际意义