垃圾焚烧飞灰中氯元素存在形态及深度脱氯的研究

垃圾焚烧飞灰中的氯含量影响其在水泥窑协同处置生料中的占比,因此需要对飞灰做脱氯处理。利用XRD对飞灰氯元素的存在形态研究表明：氯元素以水溶性氯和非水溶性氯2种形态存在于飞灰中,炉排炉飞灰的水溶性氯化物为CaCl₂·Ca（OH）₂·H₂O、CaClOH、CaCl₂·2H₂O、KCl和NaCl,非水溶性氯化物为AlOCl和Ca₁₀（Si₂O₇）₂（SiO₄）Cl₂（OH）₂等;流化床飞灰的水溶性氯以CaCl₂·2H₂O和KCl形式存在,非水溶性氯以AlOCl、Ca₁₀（Si₂O₇）₂（SiO₄）Cl₂（OH）₂和Ca₄OCl₆等形式存在。对水洗脱除水溶性氯的研究结果显示：对于炉排炉飞灰,控制液固比（mL/g,下同）为10+4+2、3次常温水洗,水溶性氯脱除率达97.01%;对于流化床飞灰,控制液固比组合6+6+4、3次常温水洗,水溶性氯脱除率达99.17%;酸、碱洗及高温煅烧均能降低飞灰非水溶性氯含量,其中煅烧处理后的炉排炉飞灰残氯质量分数为0.36%、流化床飞灰为0.45%。     

微波技术在垃圾焚烧飞灰处置利用中的应用探讨

微波加热处置飞灰技术具有高效、节能、清洁等优点,虽然目前已经有了一些实验研究,但仍存在缺少大型工业化设备、难以实现大规模、连续处理应用等技术性问题。本文简述了垃圾焚烧飞灰的处置现状以及微波特性和加热机理。综合近年来的微波应用情况,介绍了微波处置飞灰的机理和应用进展,并将处置方法分为微波水热浸取、微波水热固化、微波烧结以及微波氧化脱除二 英等四大类进行分别阐述,分析了这几种处置方式可以达到的应用效果、存在的优缺点以及和传统的飞灰处置方式的成本对比。最后指出了要实现微波大规模应用,必须攻克设备工业化难关,提出了必须继续深入微波在飞灰处置领域研究的建议,从而实现微波处置工艺系统化、工业化。     

基于中温烟气多污染物控制的烟气脱硫实验

中温（200～400℃）烟气多污染物一体化脱除方法能够实现烟尘、NO_x、SO₂一体化脱除,在当前环境问题日趋严峻的背景下具有一定的发展前景。氢氧化钙作为该方法的一种潜力脱硫剂,在中温条件下进行烟气中SO₂脱除的实验研究较少,针对该情况,在自制实验系统上探究了不同因素对SO₂脱除效果的影响,研究表明,在实验室自制的固定床实验系统下,烟气成分中水蒸气、CO₂、NO_x、O₂等的存在会对脱硫产生抑制,升高温度对SO₂脱除有一定促进作用。对吸附产物进行了XRD、SEM等表征,验证了化学吸附机理,氢氧化钙在该温度区间会逐渐分解形成氧化钙,促进SO₂的吸附与内扩散,使得脱硫效果提高。研究结果为进一步提高脱硫效果,提高氢氧化钙活性,并为下一步实现中温下烟气多污染物一体化脱除奠定基础。     

固体吸附材料脱除SO2研究进展

SO₂由于对人类健康和生态环境的有害影响,成为当前人们关注和研究的焦点。吸附法脱除SO₂无含硫废水产生且能实现硫资源的回收利用,是SO₂治理的有效方法,其中吸附材料的选择是吸附系统设计和开发的关键。本文对近年来固体吸附材料脱除SO₂的研究现状进行了综述,重点梳理和分析了不同类型固体材料对SO₂的吸附性能及吸附机理,并进一步指出了不同类型固体材料在SO₂吸附脱除过程中所存在的问题。最后结合固体材料吸附脱除SO₂研究现状提出吸附法脱硫领域目前有待解决的主要问题,以期为吸附法脱硫技术的开发提供参考,并建议未来吸附法烟气治理领域向着一体化脱除多种烟气杂质的方向发展。     

烟气及飞灰组分对溴改性飞灰脱汞特性的影响

燃煤飞灰中的未燃碳（unburned carbon,UBC）和金属氧化物因对汞有一定的吸附和氧化作用而被认为是燃煤电厂廉价的潜在脱汞吸附剂,但效率有待提高。文章选取两种UBC含量不同的飞灰,采用质量分数1%的NH₄Br溶液对其浸渍改性,利用固定床汞吸附实验台探究了烟气组分（O₂、SO₂和NO）以及飞灰中无机金属氧化物对汞吸附和氧化的影响,以期获得高效脱汞吸附剂吸附机理。结果表明,O₂对于溴素改性飞灰氧化汞有较小的促进效果,SO₂具有一定的抑制作用,NO促进Hg⁰的氧化效果明显;溴素改性飞灰中的Fe₂O₃和TiO₂对Hg⁰的氧化起着主要作用,原因在于溴素改性增加了金属氧化物Fe₂O₃和TiO₂中的晶格氧含量,促进了Hg⁰的催化氧化,主要遵循Mars-Maessen机理。另外,UBC含量对飞灰脱除Hg⁰的影响很大,溴素嵌入飞灰表面的UBC时,会使其邻域的活性加强,从而增强碳质表面对Hg⁰的吸附能力,促进了后续反应的进行。     

静电纺丝纤维对煤基气体污染物脱除研究进展

煤在气化和燃烧过程中产生的气体污染物和颗粒物会转移到合成气和空气中,从而产生设备腐蚀和环境污染等问题。静电纺丝纤维具有可调控的、超细的直径,多孔的结构,超高的比表面积,可设计的形貌以及易于表面修饰等优点,在气体污染物脱除领域有着巨大的应用价值。介绍了静电纺丝的基本原理和发展现状,综述且简要分析了静电纺丝纳米纤维材料在PMs、CO₂、NO_x、H₂S、SO₂和VOCs等气体污染物脱除方面的应用及研究现状。最后,对电纺纤维在气体污染物脱除领域中更广泛、更深入的应用前景进行了展望。     

免烧结微生物垃圾焚烧飞灰砖的抗压强度研究

针对当前城市垃圾焚烧飞灰(MSWI)处置费用高昂、环境污染严重等问题,提出一种利用微生物矿化原理制备免烧结垃圾焚烧飞灰砖的方法。通过在飞灰砖固结体中加入微生物菌液,利用微生物诱导碳酸盐沉积原理,实现飞灰中重金属的固化和稳定化。本文以垃圾焚烧飞灰、Ca(OH)₂、砂子、微生物菌液为原材料,通过单因素试验,探究了制备微生物飞灰砖最优的飞灰掺量、菌液浓度、营养液中钙离子浓度。试验结果表明,当飞灰掺量为40%(质量分数),菌液OD₆₀₀值为0.60,营养液中钙离子浓度为0.30 mol/L时,飞灰砖力学性能最优。此时规格为100 mm×100 mm×50 mm免烧结微生物飞灰砖的干密度为1 937.40 kg/m³,抗压强度达到33.90 MPa,并且重金属浸出浓度满足限值要求,实现垃圾焚烧飞灰的资源化利用。     

水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰技术的应用进展

<正>水泥窑协同处置飞灰,是指将垃圾焚烧飞灰作为原料投加到水泥生产工艺中,替代部分水泥原料,有效去除或稀释飞灰中富集的二恶英等有机污染物,最终实现飞灰的资源化处置的过程。飞灰中存在大量的氯和重金属,因此必须有效避免飞灰对水泥生产和产品质量的影响。目前,随着我国垃圾焚烧飞灰处置需求的不断增加,水泥窑协同处置飞灰技术越来越受到重视。1垃圾焚烧飞灰的主要成分我国不同地区垃圾焚烧飞灰的化学分析如表     

吸附法在火力发电厂尾气处理中的应用与研究进展

火力发电厂尾气中的CO₂、SO₂、NO_x、CO、颗粒污染物等物质的排放给环境带来严重的污染,并影响到全球的生态平衡。吸附法作为一种操作简易、污染物脱除效率高、可重复利用的方法,广泛应用于火力发电厂尾气处理中。阐述了火力发电厂尾气的主要成分及其控制方法,介绍了吸附法及常用吸附剂的种类,综述了CO₂、SO₂和NO_x的吸附脱除法,重点介绍了活性炭、沸石分子筛、活性炭纤维、碳纳米管、金属氧化物等吸附剂在尾气处理中的应用,并对吸附法的未来开发方向进行了展望。     

垃圾焚烧飞灰中重金属固化/稳定化研究进展

为探究垃圾焚烧飞灰中重金属固化/稳定化领域的研究现状和研究方向，利用CiteSpace文献计量工具，以知网和Web of Science数据库收录的期刊作为数据来源，对近10年垃圾焚烧飞灰中重金属固化/稳定化研究领域的相关文献进行分析。分析结果指出，化学药剂螯合技术、地质聚合物固化技术和高温熔融固化技术等备受关注。传统无机化学药剂和有机螯合剂的重金属固化效果不稳定且提高了城市废弃物处置的需求。因此，广大学者聚焦于推进新型重金属固化/稳定化药剂(例如：垃圾焚烧底灰、气相二氧化硅、巯基官能化树枝状聚合物和二硫代羧基功能化四乙基五胺)的研发。地质聚合物固化/稳定化技术的研究尚在起步阶段，垃圾焚烧飞灰的添加量可能是接下来研究的重点。电阻熔融玻璃化技术因其特有的冷料层在垃圾焚烧飞灰处置领域大规模推广的潜力较大，未来在强化电阻熔融玻璃化技术的同时还需推进助熔剂的研究。综上，垃圾焚烧飞灰处理技术多样，依靠单一工艺难以彻底实现垃圾焚烧飞灰的减量化、无害化和资源化处置。因此，急需研发垃圾焚烧飞灰处置与资源化利用成套技术，以建立适应国内发展实际的垃圾焚烧飞灰处理处置与资源化利用新模式。     

城市生活垃圾焚烧飞灰组成特性及重金属熔融固化处理技术研究进展

近年来,我国城市生活垃圾清运量以每年5%左右的增速发展,垃圾焚烧处理能力不断提升,而垃圾焚烧过程会产生占焚烧总量3%~5%的垃圾焚烧飞灰。随着垃圾焚烧处理能力的不断提升,垃圾飞灰产量逐年增加,飞灰处置压力越来越大。城市生活垃圾焚烧飞灰作为一种高重金属浸出毒性的危险废弃物,对环境存在较大危害。论述了城市生活垃圾焚烧飞灰的组成特性及重金属的分布和性质,从飞灰熔融过程原理、重金属转化特性、重金属固化影响因素等方面阐述了熔融处理垃圾飞灰技术的研究进展,探究了飞灰组分和熔融条件对熔融过程及重金属固化效果的影响。论述了等离子熔融技术和熔融固化重金属的效果,最后对飞灰复配熔融及冷却过程优化处理给出参考性建议,并指出飞灰熔融处理技术未来发展方向。垃圾焚烧飞灰中重金属主要以其氧化物、氯化物、硫酸盐形式存在,熔融处理可以改变飞灰组分及相态,使飞灰发生多晶转变和熔融相变过程,重金属离子发生同晶置换反应,被固化在硅酸盐的Si—O四面体晶格结构中,很大程度上降低了飞灰的浸出毒性并实现熔渣资源化利用。熔融处理过程中,熔融气氛、时间及飞灰组分对过程特性和重金属的迁移转化影响较大,冷却方式不同会影响玻璃体熔渣的物理性质。根据重金属的熔点和沸点特性,在熔融处理后,烟气和二次飞灰中会携带部分挥发性强、沸点低的重金属。在今后研究中需要对烟气和二次飞灰进行冷却或二次捕集处理,并对烟气成分进行探究。由于熔融处理过程耗能大、投资高、关键设备研发难攻关,我国垃圾焚烧飞灰熔融处理技术仍处于技术研发阶段,尚无稳定化工业运行实例,但已有部分中试研究试验。熔融处理前,应先分析飞灰组成成分,根据飞灰组成进行预处理。通过添加助熔剂、调节飞灰碱度对飞灰进行复配熔融处理,降低熔融处理的能耗,高效稳定处理重金属。在实验室稳定有效试验的基础上,可以对等离子体熔融处理装置进行技术改进和创新,提高等离子火焰稳定性,实现熔渣的高效分离,提升装置耐久性。     

REMOVAL OF PAHs BY SORBENT FROM FLUE GAS DURING MSW INCINERATION

The aim of this article is to investigate the removal of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) by sorbent injection from the flue gas during municipal solid waste (MSW) incineration. For this purpose, the incineration tests of MSW were performed in a fluidized bed incinerator and the influence of sorbent on PAHs was studied. The samples analyzed were taken from the raw MSW, the flue gas, the fly ash, and the bottom ash. The 16 PAHs specified by the U.S. EPA were analyzed by a high performance liquid chromatography (HPLC). The results obtained show that there were a few PAHs in the raw MSW and the bottom ash. The total PAHs in the fly ash and the flue gas were dominated by 3- to 5-ring PAHs and 2- to 4-ring PAHs, respectively. The removal efficiency of PAHs increased with the rise of activated carbon, and the removal efficiency of PAHs by kaoline was better than activated carbon and activated bauxite. PAHs could be effectively removed by sorbent injection from the flue gas during the MSW incineration.     

粉煤灰作为廉价吸附剂控制污染物排放的研究进展

能源转化过程中煤炭燃烧产生大量粉煤灰,如何通过减少其对生态环境造成的负担和提高其经济效益实现粉煤灰资源化利用,已成为了国内外研究的热点。本文综述了煤粉在高温燃烧过程中经过物理和化学变化形成粉煤灰的原理,分析了粉煤灰组成、结构和形貌,阐述了其主要利用途径。重点介绍了粉煤灰作为廉价吸附剂,在脱除烟气中SOx、NOx、Hg、有机气体、CO2以及脱除废水中重金属离子、P和F及有机化合物（如酚类、农药、染料、石油烃类有机污染物）等应用。许多研究证实粉煤灰中未燃烧的炭在吸附污染物过程中起到重要作用,通过物理和化学处理改性后可明显提高粉煤灰的吸附性能。粉煤灰在烟气和废水污染物控制方面应用前景良好,利用粉煤灰制备分子筛进行污染物处理将是今后粉煤灰发展的重要方向。     

基于AHP的飞灰处理技术综合评价

城市生活垃圾焚烧飞灰因其含有重金属、二噁英等污染物而被定义为危险固体废物,需进行特别的处理处置。目前国际上对于垃圾焚烧飞灰的处理主要采用固化与稳定化处理。采用层次分析法(AHP)建立了综合评价体系,并对四种飞灰固化与稳定化处理工艺进行比较。结果表明化学药剂稳定化优于其他三种技术,值得向相关行业推广。     

垃圾焚烧系统换热表面的积灰生长与控制研究进展

焚烧是我国处理城市生活垃圾的重要方式，能够实现城市生活垃圾的减量化、无害化和资源化利用。由于城市生活垃圾水分高、盐分多、热值低，导致垃圾焚烧炉普遍面临严重的积灰问题，这不仅为垃圾焚烧炉的安全运行带来隐患，还严重影响垃圾焚烧发电厂的经济效益。本文综述了垃圾焚烧炉受热面积灰生长的研究现状，介绍了垃圾焚烧炉受热面积灰生长的机理，分析了飞灰粒径、烟气流速、烟气温度、换热面温度等对垃圾焚烧炉受热面积灰生长特性产生影响的因素。在燃煤锅炉和生物质炉积灰结渣的现有积灰模型基础上，需要结合垃圾炉的积灰实验数据发展可以预测垃圾焚烧炉积灰结渣问题的模型。针对垃圾焚烧炉受热面积灰严重的现象，本文提出了设备改进、工艺优化、使用添加剂和涂层技术抑制积灰生长的一系列方法。最后总结了当前的重点研究内容，提出了建立能够准确预测垃圾焚烧炉积灰生长的模型，开发新的有效减轻垃圾焚烧炉换热面积灰的涂层等今后开展研究的方向，为垃圾焚烧电厂的合理运行提供了参考建议。     

超声波辅助粉煤灰去除水中亚甲基蓝染料的动力学分析

为了开发更多的粉煤灰用途,采用粉煤灰去除水中的染料污染物,达到以废治废的目的。采用超声波辅助粉煤灰的方法,以亚甲基蓝染料作为模拟污染物,考察此工艺的可行性,讨论亚甲基蓝的去除效果,分析其动力学。研究结果证明,超声波-粉煤灰联合体系（US-FA体系）具有良好的去除染料污染物的能力,超声波的引入能提高粉煤灰对染料污染物的去除率,协同效应非常明显,粉煤灰投加量0.3、0.5、1.0和2.0 g的情况下,协同因子分别达到1.05、1.32、1.55和2.27。在本实验体系内,经过恒温控制后,超声波的热效应可以忽略,主要通过粉煤灰吸附和羟基自由基降解两大主要途径去除污染物,超声波对去除性能的促进作用主要体现在以下几个方面：一是超声波空化作用产生羟基自由基,超声波和粉煤灰表面相互作用产生更多的羟基自由基;二是超声波能促进粉煤灰表面产生更多的活性位,促进了吸附过程的化学反应步骤,由于粉煤灰对亚甲基蓝的吸附过程以化学反应为控制步骤,所以超声波能大为促进粉煤灰的吸附性能;三是超声波的引入加剧了固液混合,促进污染物向固相表面移动,促进更多的污染物进入到吸附剂颗粒内部,改善了传质。     

固体废物焚烧灰渣毒性评估及其控制方法研究进展

固体废物焚烧产生的灰渣时环境是一种二次污染物,其中,焚烧飞灰因其含有重金属及有毒有机污染物而被列为危险固体废物,因此在其最终处置前,必须进行稳定化处理.作者介绍了灰渣的污染特性,尤其是飞灰中所含重金属、有毒有机污染物的毒性及其各种评估方法,包括水平震荡法、浸出柱实验法、毒性浸出程序(TCLP),并综述了当前灰渣的控制技术方法和资源化利用手段,如水泥固化法、熔融固化法、化学药剂固化法.     

Von der Schadstoffquelle zur Schadstoffsenke – neue Konzepte der Müllverbrennung

From pollutant source to pollutant sink – Novel concepts of solid incineration. Until a few years ago, solid waste incineration plants were considered to be major sources of pollutant emission. Meanwhile, by enhancing the effectiveness of combustion and by integration of modern flue gas cleaning techniques, solid waste incineration now leads with regard to emission reducing engineering measures. Harmful effects on the environment no longer originate in the stacks of these plants. Recently, pollutants enriched in flue gas cleaning products have caused disposal problems. These problems can be solved by concentrating the harmful inorganic constituents, above all mercury and cadmium, to a still higher level through wet chemical extraction and removal of the resulting concentrate from the process. Organic pollutants can be conveniently destroyed by thermal treatment. Despite all the objections there are good chances of using solid waste incineration as a pollutant sink and hence as a tool helping to protect our environment.     

开发垃圾焚烧飞灰的新型工艺技术

垃圾焚烧飞灰因富含重金属和各种有毒有害物质而被列为危险废弃物，如何资源化处理这一危险废弃物，世界各国科研人员进行了广泛的研究。本文就当前飞灰资源化处理的途径和研究状况进行了分析、评述，认为将飞灰用于水泥行业是一种有效的资源化利用。同时提出开发适合我国国情的飞灰资源化利用工艺技术，促进水泥行业持续发展的建议。     

粉煤灰吸附法处理含铬废水

通过对含铬废水不同处理方法的比较,寻求一种较佳的处理方法,比较了化学还原沉淀法、吸附法处理含铬废水的机理以及在实际应用中存在的不足和局限性;通过试验用燃煤电厂的粉煤灰作处理剂,在最佳试验条件下,即粉煤灰的投加量为总铬质量的500倍时,调节吸附体系pH值在5.5～7.0,吸附作用时间为40 min时,去除率可达91.6%～95.6%,处理后的废水总铬的质量浓度一般低于1.0 mg/L,可达标排放。本法能较好地处理各类含铬废水,具有适用性广,效果明显,成本低廉,操作简易的特点,同时还具有以废治废,综合利用的特点。