煤焦化残渣污染特性与环境风险研究

以某煤焦化企业生产过程产生的焦油渣、煤焦油、硫铵酸焦油、焦粉、剩余污泥5种残渣为研究对象,采用气相色谱-质谱联用仪分析残渣中16种优先控制的多环芳烃(PAHs)浓度和环数分布,采用电感耦合等离子体质谱仪测定8种重金属浓度,通过计算残渣的苯并[a]芘(BaP)等效毒性和重金属潜在生态危害指数分析煤焦化残渣的环境风险.结果...     

POPs废物处置技术多目标决策筛选研究

采用层次分析法对国际上较为成熟的9种POPs废物处置技术进行综合评价,筛选出适合我国的POPs废物处置技术. 从经济指标、环境指标和技术指标3个影响因素建立递阶层次结构模型,每个指标又细分为若干个子准则. 根据模型及评价指标体系设计专家咨询表,发放给POPs相关领域的专家打分. 采用matlab对评价结果进行数值分析,得到9种处置技术的总权重,其中分值最高的处置技术有:水泥窑共处置0.174 8,高温焚烧0.172 7;其次是安全填埋0.107 1,热解吸0.107 0,原位玻璃化0.103 0;最后是深井灌注0.086 9,超临界水氧化0.084 1,碱催化脱氯0.082 3,碱金属还原0.082 3.表明高温焚烧和水泥窑共处置是目前我国POPs废物处置技术的较佳之选.      

准好氧填埋渗滤液中氮转化机理

依据准好氧填埋的原理构建了填埋试验装置,在填埋装置各个层次设计采样装置.定期采集渗滤液进行分析,测定各个层次区域渗滤液中氨氮、硝态氮、亚硝态氮和总氮的质量浓度,分析各形态氮之间的变化规律与相关性,初步探讨氮转化的机理.结果表明,准好氧填埋上层区域中,渗滤液的氨氮与硝态氮质量浓度变化相关性极显著;中层和下层区域由于处于兼氧和厌氧状态,硝化作用较弱,渗滤液中氨氮与硝态氮质量浓度变化相关性不显著.上层渗滤液中氨氮与总氮相关性不显著,中层和下层氨氮与总氮相关性极显著,表明中层和下层区域中,渗滤液的氨氮质量浓度变化是导致总氮含量变化的主要贡献因素.     

渗滤液回流对准好氧填埋产气过程影响研究

依据准好氧填埋的原理,构建了大型模拟填埋场。对准好氧填埋结构渗滤液回流情况下填埋气产气过程做了跟踪监测。定期测定填埋气中的组分浓度变化,结合填埋场渗滤液水质变化进行分析。结果表明准好氧填埋条件下进行渗滤液回流有利于减轻渗滤液的排放量且不会造成NH4+-N的累积。渗滤液回流可以加快甲烷的产气速度,渗滤液回流时的甲烷浓度约为不回流时的甲烷浓度的2倍。从而可加快垃圾的稳定化进程。     

准好氧填埋结构ch4含量分布变化研究

依据准好氧填埋原理构建了填埋试验装置,对甲烷、氧气在准好氧填埋体中不同层次的体积分数进行了监测。结果表明:垃圾填埋体下层φ(ch₄)为33 1%,φ(O₂)为1 1%;中层φ(ch₄)为15 0%,φ(O₂)为4 2%;上层φ(ch₄)为3 1%,φ(O₂)为12 2%。而厌氧填埋结构的φ(ch₄):下层为31 5%,中层为32 6%,上层为22 0%。在准好氧填埋结构条件下,φ(ch₄)的分布具有下层>中层>上层的层次特性;φ(O₂)呈上层>中层>下层的规律性。在准好氧填埋、厌氧填埋体中,φ(ch₄)的平均值分别为17 0%和29 0%。      

准好氧填埋工艺氧气浓度对甲烷与二氧化碳浓度的影响研究

构建了准好氧填埋模拟装置,在其产气相对稳定期间,测定填埋装置内不同点位的ψ(O₂),ψ(CH₄)和ψ(CO₂),并用数学模型对ψ(O₂)与ψ(CH₄)和ψ(CO₂)之间的关系进行拟合.结果表明:随着ψ(O₂)的增加,上层ψ(CH₄)呈对数规律下降,而ψ(CO₂)呈线性规律下降;中层ψ(CH₄)和ψ(CO₂)均呈指数规律下降;下层ψ(CH₄)呈指数规律下降,而ψ(CO₂)先保持在34%左右波动,当ψ(O₂)大于1.8%后呈指数规律下降.上层主要为好氧带,ψ(CH₄)低于ψ(CO₂);中层主要为兼氧带,当ψ(O₂)小于5.8%时ψ(CH₄)高于ψ(CO₂),而当ψ(O₂)大于5.8%时ψ(CH₄)低于ψ(CO₂);下层主要为厌氧带,当ψ(O₂)小于2.8%时ψ(CH₄)高于ψ(CO₂),而当ψ(O₂)大于2.8%时ψ(CH₄)低于ψ(CO₂).      

我国危险废物特性鉴别技术体系研究

详细深入地调查分析了国外危险废物鉴别技术体系的特点和适用条件,以及我国危险废物管理的特点.在借鉴国内外经验与教训的基础上,提出了我国危险废物特性鉴别的技术路线及危险废物鉴别的环境保护目标,建立了危险废物鉴别技术的方法学.在充分研究的基础上,编制完成了全新的<国家危险废物名录>和<危险废物鉴别标准>,以及相应的规范和方法标准.这些技术文件形成了我国独特、完整的危险废物鉴别技术体系,为全面开展危险废物无害化管理提供了有力的技术支持.      

水泥窑共处置废物过程中重金属的流向分布

为了探索水泥窑共处置危险废物过程中重金属流向分布规律,研究了不同温度条件下Cr、As、Pb在煅烧熟料、颗粒物和尾气中的残留率。在900、1 000、1 100、1 200、1 300和1 450℃温度条件下,将添加Cr、As和Pb化学试剂的生料分别进行煅烧,模拟重金属在水泥窑内不同温度带的煅烧过程。结果表明,6个温度条件下,Cr主要分布在熟料中并且呈现不规则变化;颗粒物中的Cr在1 200℃条件下分布量最大,所占比例为32.79%(w);在900℃和1450℃条件下,烟气中的Cr分布量最大,所占比例为0.24%(w)。6个温度条件下As主要分布在熟料中并且1 000~1 450℃条件下稳定在81%~83%之间;在900℃条件下,As在熟料中的残留率最大,所占比例为97%(w);在1450℃条件下,As在尾气中的分布达到最大值,所占比例为0.0023%(w)。6个温度条件下,Pb在熟料中的残留率随着温度升高而逐渐减少,挥发颗粒物中的含量呈现相反的趋势;尾气中Pb的含量随着温度的升高逐渐增加。     

PCBs污染土壤的CaO诱导低温热处理脱氯研究

研究了低温热处理脱氯技术对废弃电容器封存点附近污染土壤中多氯联苯脱氯的效果,考察反应温度、反应时间及CaO添加比例对PCBs去除率、脱氯率的影响以及反应前后土壤中污染物的组分变化。实验土样中PCBs浓度为107.7 mg/g,属于罕见高浓度PCBs污染土壤。当反应温度为400℃、停留时间4h、CaO添加比例为10%,PCBs的去除率为87.7%,脱氯率为85.3%。土壤样品中五氯联苯和四氯联苯反应后含量降低或未检出,部分反应后样品检出一氯联苯和联苯,说明在CaO诱导PCBs低温热处理脱氯反应中存在逐步脱氯/加氢反应途径。     

杀虫剂类持久性有机污染物废物处置技术评价研究

联用专家评估和层次分析法,对水泥窑共处置、危险废物焚烧两项杀虫剂类持久性有机污染物(POPs)焚烧处置技术和包括碱金属还原、气相化学还原、碱性催化分解、超临界水氧化、等离子体电弧、熔盐氧化、溶解电子、球磨、玻璃固化、加氢脱氯催化在内的10项非焚烧处置技术进行评价。结果表明:以水泥窑共处置技术为代表的焚烧技术,由于其较好的稳定性、可行性和广谱性,在整体评价上优于非焚烧处置技术;在非焚烧技术的应用上,应优先发展碱金属还原、超临界水氧化、碱性催化分解和等离子体电弧技术,从而提高应对复杂情况下处理杀虫剂类POPs的能力。