碳化对焚烧飞灰“减污降碳”协同处置潜力研究

为探究我国不同地区生活垃圾焚烧飞灰“减污降碳”协同处置潜力,选取我国8个典型地区的飞灰为研究对象,采用加速碳化试验模拟飞灰长期填埋场景,通过重金属浸出试验探究碳化前后其重金属浸出浓度的变化情况,通过热重分析研究其对CO₂的实际吸收能力,同时基于Steinour方程研究2009—2021年我国飞灰对CO₂的理论吸收能力. 结果表明:通过浸出试验得知加速碳化后飞灰中重金属Zn、Cd的浸出浓度分别下降了10%~18%和9%~30%,其中上海市和河南省飞灰样品中Zn的浸出浓度已低于生活垃圾填埋场入场要求. 《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485—2014)的发布实施导致飞灰中碱性成分占比上升,使得飞灰对CO₂的吸收潜能增至标准发布之前的约1.38倍. 以贵州省、上海市、山东省、北京市、广东省、辽宁省、河南省、天津市8个不同地区的飞灰样品为例,通过Steinour方程推算得到2020年我国飞灰对CO₂的理论吸收量达339.93×104 t,约占2020年我国碳排放总量的0.034%. 对上海市、北京市及河南省3个飞灰样品进行加速碳化试验,通过热重曲线得到飞灰在碳化前后CaCO₃分解段的失重率,进一步推算出2020年我国飞灰对CO₂的实际吸收量达16.34×104 t,占其理论吸收量的4.8%,飞灰对CO₂的实际吸收量小于其理论吸收量的主要原因是,在加速碳化过程中产生的碳酸钙及其他聚合物包裹飞灰,使外部CO₂难以进入飞灰内部. 研究显示,加速碳化对飞灰“减污”效果明显,但“降碳”效果仍需对碳化场景以及预处理过程的工艺参数进行优化,以期最大限度地提高飞灰对CO₂的实际吸收能力.      

东莞垃圾焚烧厂周边环境中PCDD/Fs分布特征

对东莞市生活垃圾焚烧厂周边的大气、土壤和植物样品中四氯~八氯代二口恶英(2,3,7,8-PCDD/Fs)含量及其组成特征进行了分析。监测结果表明该垃圾焚烧厂区内环境空气样品PCDD/Fs毒性当量浓度较高(5.15 pg I-TEQ/m3),周边环境空气PCDD/Fs浓度的变化范围为0.175~0.494 pg I-TEQ/m3(3.21~5.59 pg/m3),均值为0.345 pg I-TEQ/m3(4.44 pg/m3),属于中等偏低水平。土壤样品在厂区内、厂址周边和背景区的浓度分别为15.7 ng I-TEQ/kg(1 252 ng/kg)、19.2 ng I-TEQ/kg(4 424 ng/kg)和14.4 ng I-TEQ/kg(11 800 ng/kg)。植物样品在上面3个区的浓度分别为2.75 ng I-TEQ/kg(22.3 ng/kg)、2.75 ng I-TEQ/kg(22.3 ng/kg)和3.59 ng I-TEQ/kg(262 ng/kg)。1,2,3,4,6,7,8-Hp CDF和OCDD是空气中二口恶英质量浓度主要贡献因子,土壤和植物样品中PCDD/Fs的主要贡献单体均为OCDD。样本二口恶英浓度空间分布特征、同类物分布特征表明,空气样品受焚烧源影响较明显,但土壤和植物的热源特征不明显,还需要进一步的研究来了解其PCDD/Fs的来源。     

垃圾焚烧飞灰重金属稳定化药剂研究进展

垃圾焚烧飞灰由于含有大量的重金属而被列为危险废物,药剂稳定化处置方法具有工艺简单、稳定化效果好、费用低廉等优点。重金属稳定化药剂作为药剂稳定化技术的核心产品制约着技术的发展。对比了飞灰常用处置方法,分析了药剂稳定化原理,归纳了各种常用飞灰稳定化药剂,指出采取无机—有机药剂复配的方式是飞灰重金属稳定化药剂发展的新方向。     

垃圾焚烧厂渗滤液处理技术研究进展

文章介绍生活垃圾焚烧厂渗滤液水质特性和排放标准,并对目前国内部分渗滤液处理技术及组合工艺进行了综述,建议应根据渗滤液特性及出水标准,通过研究和应用多种处理技术的合理组合,简化工艺流程,降低运行成本。     

焚烧垃圾烟气中的二恶英对大气环境影响评价

本文主要针对焚烧垃圾烟气中,二恶英对大气环境的影响情况进行了分析与评价,望引起各方重视与关注。     

旋转喷雾半干法烟气净化技术研究进展

sox是垃圾焚烧发电的主要大气污染物之一。要控制s02的排放量,就必须采取有效的烟气净化技术,如干法烟气净化技术、旋转喷雾半干法、流化床半干法和石灰石一石膏湿法烟气净化技术等。旋转喷雾半干法是有效的烟气净化技术之一,雾化器作为旋转喷雾半千法的关键设备,其雾化效果直接影响到吸收剂的利用率及硫化物的去除率。喷雾液滴粒径大小是衡量雾化器雾化效果的重要指标,是影响尾气中硫化物脱除效果的关键因素。     

含钛高炉渣制备抗侵蚀材料的研究

以含钛高炉渣和石墨为主料,烧结镁砂为辅料,采用碳热还原-氮化的方法成功制备了具有一定力学性能和抗碱金属蒸汽侵蚀性能的制品。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱分析仪(EDS)等测试方法重点讨论了不同烧结镁砂添加量对含钛高炉渣氮碳化过程的影响,并对制备的材料进行了抗碱金属蒸汽侵蚀性能的测试。研究结果表明:在渣∶镁砂质量比为1∶1时,烧结镁砂可以充当骨架支撑材料,制备的抗侵蚀材料的力学性能可以达到81 MPa,并在配碳量为1∶2时,试样表面生成出较均匀的Ti N晶粒;碱金属蒸汽侵蚀后试样的增重率为0.07%,强度损失率为2.55%,具有很强的抗碱金属蒸汽侵蚀性能。     

模型化研究pH对垃圾焚烧飞灰金属浸出的影响机制

浸出液pH是影响城市生活垃圾焚烧飞灰金属浸出的主要因素.通过比较pH变化浸出测试和Visual MINTEQ模拟结果,研究了浸出液pH对飞灰金属浸出特性的影响机制.结果发现,酸性条件下(Cd、Zn、Ni:pH＜8;Pb、Cu、Cr:pH＜6;Al:pH＜4),金属会随pH降低而大量溶出;两性金属Pb和Zn,在强碱性条件时浸出浓度亦会增加,pH=12.5时可分别达42和2.4 mg·L-1.飞灰中金属的pH相关浸出行为可通过Visual MINTEQ模型很好地模拟.模拟计算结果表明,浸出液pH的变化会改变金属在浸出体系中的化学形态,从而影响金属的浸出浓度;不同pH下Pb、Zn、Cu、Ca和Al的化学形态和浸出行为主要由溶解/沉淀平衡决定,吸附作用对其影响不大;在酸性至中性pH条件下,飞灰中HFO会吸附Cd、Cr和Ni而降低其溶解度,但在碱性条件下这些重金属的浸出又转而由溶解/沉淀平衡控制.     

传统酸浸和微波酸浸处理飞灰重金属的效果及重金属的形态变化特征

采用HCl作为浸出剂,在不同的浸出条件下对垃圾焚烧飞灰中重金属进行浸出试验,并采用连续提取程序对酸浸稳定化处理前后的Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn进行形态分析,研究了传统酸浸和微波酸浸对7种重金属的浸出效率及处理前后的形态变化特征.结果表明,酸浸处理能够有效地从飞灰中提取重金属,浸出效率依次为Zn≈Pb＞Cd＞Mn＞Cu＞Cr＞Ni.微波效应可以明显提高大部分重金属的浸出效率,在液固比(L/S)=25 mL/g、时间7 min和1 mol·L-1HCl条件下Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的浸出率分别为80.17%、15.05%、58.25%、62.42%、8.88%、89.25%和93.03%.对飞灰酸浸残渣进行的连续提取实验表明,传统和微波酸浸处理后飞灰中重金属的可交换态、碳酸盐结合态和Fe-Mn氧化物结合态明显减少,重金属以残留态存在为主,飞灰稳定性显著提高.