矿物演化行为对垃圾焚烧飞灰熔融特性的影响

以焚烧飞灰为主要原料,采用灰熔点测试、差示扫描量热法、X射线衍射、扫描电子显微镜等方法,研究了掺加SiO₂(以w计)对焚烧飞灰熔融特性的影响,并利用CASTEP模块模拟计算生成矿物的反应活性. 结果表明,当w(SiO₂)为29.14%时,焚烧飞灰流动温度为1 355 ℃,比原灰降低了近200 ℃,熔融特征温度随w(SiO₂)增加而上升. 将焚烧飞灰熔融并热处理后得到微晶玻璃,其矿物质组成为硅灰石、假硅灰石、钙铝黄长石、钙铁榴石、硬石膏和三型钾霞石等. 分子模拟计算结果表明,假硅灰石、钙铝黄长石和钙铁榴石形成能高,属耐熔矿物,而硅灰石、硬石膏和三型钾霞石等助熔矿物的低共熔会导致灰熔融温度降低. SiO₂/CaO(质量比,下同)<1时,过量的Ca2+易与活性氧发生集聚反应,形成热稳定性好的假硅灰石;SiO₂/CaO接近于1时,生成以硅灰石为主晶相的助熔矿物,硅灰石形成能为-41.67 eV,低于其他矿物,并且晶体氧原子中活性氧比例达到77.78%;当SiO₂/CaO>1时,大量无定形SiO₂及方石英(非活性氧)的存在致使灰熔融温度升高. 硅酸盐矿物熔体中非活性氧(Si—O—Si)和活性氧(Si—O,自由氧)占氧原子比例的变化是焚烧飞灰熔融特性改变的内因.      

常用木质家具材料在不同氧浓度下的热分析

利用热重差热分析仪对几种常用木质家具材料在不同氧气浓度下的热分解和燃烧行为进行了研究。通过对TGA曲线,DTG曲线以及DTA曲线的分析,得出了氧气浓度对各种样品热分析结果的影响。求出了各样品的动力学参数,提出了相应的燃烧动力学反应模型。     

堆肥生物过滤器净化苯、甲苯混合废气的实验研究

选取木块和多孔塑料为填料,选择苯为VOCs代表,研究堆肥生物过滤器对高低浓度的苯生物降解性能。实验结果表明,（1) 以木块和多孔塑料为填料的堆肥生物过滤器对高、低浓度苯净化效率呈现降低后升高,最后再降低的过程,对高低浓度甲苯均呈现缓慢升高后降低的过程,高浓度苯的最大净化效率为90.5%和97.7%,甲苯的最大净化效率为71.34%和66.45%;（2) 以多孔塑料为填料的堆肥生物过滤器对高浓度苯具有较好的抗冲击性和抗负荷性,以木块为填料的堆肥生物过滤器对高浓度甲苯有更好的净化效果;（3) 堆肥生物过滤器对高低浓度苯、甲苯的平均净化率为68%和56%以上,低浓度苯和甲苯的平均去除能力分别为0.122和0.012 g/（m³·h）,最大去除能力为0.148和0.015 g/（m³·h）,而高浓度苯和甲苯的平均去除能力为0.94和0.11 g/（m³·h）,最大去除能力为1.32和0.135 g/（m³·h）。     

添加剂对垃圾焚烧飞灰熔融过程二不断噁英分解的影响

为了研究添加剂对垃圾飞灰熔融处理过程中二噁英分解特性的影响，选择碱性氧化物CaO和液体陶瓷(LC)2种添加剂，改变温度、气氛和熔融时间研究2种添加剂对二噁英分解率的影响．研究表明CaO对二噁英分解影响随气氛不同而改变，氧化气氛下，加入CaO使二噁英的分解率略微降低，而在还原气氛下则会使二噁英分解率升高．液体陶瓷添加剂对熔融过程二噁英分解有显著影响．1400℃时，随着LC添加比例由0增加到10％，二噁英分解率则从99．997％升高到100％．同时加入10％的LC可以使二噁英的完全分解温度由无添加剂时的1460℃降低至1100℃．     

固体废物在固定床内热解焦油的实验研究

在小型固定床热解炉内对部分固体废物进行的热解实验，目的是研究所得的热解产物中焦油(含水)的产量及其物理化学特性。结果表明，物料挥发分和水分含量越高，焦油(含水)的产量就越多；焦油(含水)的产率随热解终温的升高呈先升后降的趋势；焦油(含水)密度很大，但其随热解终温的升高而下降；同时，部分废弃物的焦油(含水)热值较高，饱和烃的含量很高，有很高的利用价值。     

氯化剂对超细颗粒物与重金属共生成特性的影响

以循环流化床反应器为实验平台,研究了焚烧温度为850℃下添加剂（NH₄Cl和KCl）对超细颗粒物与重金属共生成特性的影响.结果表明：NH₄Cl和KCl的存在均会降低超细颗粒物的数量浓度,但KCl的效果更佳,发挥的是阶梯式或者协同式作用.此外,添加比例为3%时对超细颗粒物数量浓度的降低最为明显.重金属Cr,Mn,Ni主要通过夹带方式形成超细颗粒物;而重金属Pb,Cu,Zn则主要通过蒸发、冷凝和吸附方式累积在超细颗粒物中.无机氯在焚烧过程中可以作为颗粒之间良好的粘合剂,促进超细颗粒物之间的成长和团聚,同时促进其表面形态的生长.此外,K的存在会促进细模态颗粒物之间的凝聚成长,使得细模态颗粒物的峰值增大,而NH₄⁺的存在会降低粗模态颗粒物的峰值.本研究可为污泥等废物热处理过程中重金属与超细颗粒物的协同控制提供借鉴.     

小流域面源污染特征及其控制对策

水环境面源污染的严重性已受到国内外的普遍关注,其中小流域面源污染已成为面源污染问题研究的热点。文章系统的分析了小流域面源污染的发生机理和农业面源污染的特点,探讨了小流域面源污染对水环境的影响。并提出了小流域面源污染的控制对策。     

有机垃圾单级高固体厌氧消化的中试实验

在中温(37℃)条件下,应用连续式单级高固体厌氧消化技术对有机垃圾进行了实验室规模的处理研究.结果表明:①根据产气量及pH值变化在时间上可划分为酸化阶段、恢复阶段、稳定阶段及过饱和阶段.②经过酸化的过程后,pH值最低达到5.6左右;在恢复阶段反应器内pH值随TS浓度的增加而稳定在6.8～7.8之间,产气量及甲烷气体浓度均增加;③稳定阶段有机垃圾消化反应总体运行状况良好,第125d出现最大日产气量.为91.86 L·d-1,此时消化液TS浓度为14.78%,甲烷气体的浓度50%一55%左右,HRT为20d,生物降解率为65.28%.④超负荷阶段,TS浓度达到17.71%,氨氮浓度为3770 mg·L-1,抑制了产甲烷杆菌的代谢,发酵液的PH值持续下降到5.8左右,生物降解率也下降到48.25%.     

LC添加剂对垃圾焚烧飞灰熔融过程重金属迁移特性的影响

垃圾焚烧飞灰熔融处理可以实现对重金属污染的有效控制.通过实验系统研究了熔融处理过程液体陶瓷添加剂对重金属迁移特性的影响.研究表明1400℃时加入液体陶瓷可以显著增加Cr、Pb和Zn的固化率,但却使Cd和Cu的固化率降低.当添加剂小于10%时Ni的固化率几乎不受影响.加入10%LC的结果表明,Cr、Zn的挥发主要在61min后进行;随着温度升高,Cr的固化率逐渐降低,其它金属变化不显著.结果表明LC添加剂对熔融过程重金属固化影响显著,而且LC对各种重金属的影响具有选择性,为了实现重金属良好固化,LC添加比例要适量,而且熔融时间不宜超过33min.     

微波预处理对秸秆厌氧消化影响的研究

以秸秆为研究对象,比较不同的微波强度预处理作用下对秸秆厌氧消化产气特性的影响,研究日产气量、pH值、甲烷气体浓度及生物降解率4个参数的变化趋势,结果表明:微波预处理对秸秆厌氧消化有明显效果,平均日产气量由未被预处理的6.21 mL/g VS上升到 8.16 mL/g VS,上升了31.33%,达到最大日产气量时间由原来的第12 d,提前至第2～第7 d不等,最大日产气量由原来的23.43 mL/g VS上升到43.49 mL/g VS;在360～900 W范围内,微波强度越大,反应的pH值下降越快,秸秆厌氧消化最大日产气量越提前;经过微波预处理的甲烷浓度平均浓度由原来的50%提高至62%左右,其生物能范围也由未处理前的17.58 MJ/m³提高至23.46 MJ/m³,物降解率由未预处理的44.12%,提高至71.55%。