填埋场陈腐垃圾筛上物热值及掺烧对焚烧炉运行工况影响研究——以云南省某市陈腐垃圾掺烧为例

依托新建成的生活垃圾焚烧厂开展了较长时间的陈腐垃圾筛分和掺烧可行性试验。通过对生活垃圾填埋场中的陈腐垃圾开挖、“滚筒筛+风选”预处理,对获得的筛上物进行组分特性分析,发现筛上物(干基)中塑料等轻物质类占比约53%,且与筛上物含水率呈负线性关系。将筛上物运至焚烧厂按一定设计比例与原生垃圾掺烧,根据各组分入炉垃圾量、吨蒸发量等数据,利用能量守恒定律计算得出筛上物的热值约6258 kJ/kg。掺烧会导致烟气处理系统中消石灰日均单耗量显著增加,但不影响尿素的日均单耗量,也会显著增加炉渣和飞灰的日均产生量。基于自动化程度较高的烟气处理系统,掺烧不会显著增高烟气污染物小时平均浓度,也未显著增加尾气排放的不稳定性,所有浓度最高值均满足相关排放标准的要求。

臭氧耦合陶瓷膜技术处理渗滤液浓缩液研究进展

浓缩液作为一种高盐分的有机废水,是渗滤液处理过程中的棘手难题。臭氧氧化技术可以有效降解浓缩液中的污染物,但臭氧的转化效率是限制其广泛应用的关键。结合对高级氧化技术和膜技术的研究现状,详细论述了浓缩液性质、臭氧耦合陶瓷膜技术对浓缩液废水处理的高效性和处理过程中存在的问题,并为臭氧耦合陶瓷膜处理技术的进一步改进提出了可行性建议。

典型重金属污染土壤修复中试效果研究及对农作物影响的评估

针对某重金属污染土壤开展中试修复田间种植研究。通过5种稳定化材料和2种淋洗剂对重金属铅、镉和砷污染土壤进行大田修复试验,根据种植收获小麦样品的根、茎、颖壳,以及籽粒中铅、镉、砷含量,分析稳定化材料和淋洗剂对污染土壤修复效果,结果显示,施加Fixall、改性凹凸棒石对降低铅、镉和砷污染土壤中小麦的铅、镉、砷含量有明显效果;相比对照,其中施加稳定剂Fixall后作物籽粒中的铅质量浓度降低了0.22 mg·kg^(-1),施加稳定剂改性凹凸棒石后作物籽粒中的镉降低了0.03 mg·kg^(-1),且对地上作物产量减少的影响低于25%。

基于农田中试试验的重金属污染原位钝化修复效果研究与评估

当前,受城市及工业化迅猛发展影响,我国耕地数量与质量持续下降,重金属污染问题尤为突出。原位固化技术作为一种绿色低碳技术,可有效限制重金属的可生物利用性,从而提高我国耕地数量与安全利用率。本研究以田间试验为基础,以小麦籽粒中重金属含量为评价标准,对酸改凹凸棒石、凹凸棒石、酸改Fixall药剂和Fixall药剂的剂量及应用条件进行探究。研究结果表明,对于铅、镉和砷,酸改凹凸棒石和酸改Fixall药剂对农田重金属的钝化效果更优,酸改凹凸棒石的最佳添加质量比分别为3%、3%和7%,与对照组相比,小麦籽粒中对应含量下降分别为48.21%、49.81%和25.40%。酸改Fixall药剂对农田重金属的钝化效果最佳添加质量比相同,均为3%,与对照组相比,小麦籽粒中对应含量下降分别为59.76%、46.63%和24.60%。其中,经添加比为3%的酸改Fixall药剂处理后,小麦籽粒中铅元素含量达到《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2017)规定的要求,其他重金属含量得到显著降低,对提高我国农田数量可利用性及使用安全率具有广泛的应用前景。

氯苯类易挥发有机污染土壤异位低温热脱附实例研究

针对南京市某大型化工企业退役场地,结合场地修复目标,使用生石灰对场地氯苯类挥发性有机污染物(VOCs)污染土壤进行异位低温热脱附处理。实验室试验结果表明,该方法可有效去除土壤中的VOCs,处理后各污染物去除率均达85%以上。在现场试验中,采用专业土壤修复设备KH200进行土壤破碎和药剂混合,处理过程全封闭运行,可有效降低扬尘等问题。通过投加生石灰提高土壤温度、降低土壤含水量的方法,有效地促进了土壤中VOCs的解吸和挥发,是一种高效率、低成本的土壤修复技术,经过KH200修复设备处理后土壤中各污染物均达到场地修复目标,具备工程应用可行性。

钡渣的污染特性与资源化利用风险研究

通过化学反应原理分析和典型企业现场调查,分析了碳酸钡行业钡渣的产生节点和产排污系数,采用硫酸硝酸法、NEN7371和NEN 7375方法分析钡渣及其建材产品的污染特性,并构建钡渣免烧砖的场景模拟,评估钡渣资源化再利用过程的环境风险。结果表明:碳化还原法工艺中钡渣的产排污系数高达0.8;钡渣中钡的浸出浓度超过危险废物浸出毒性标准限值数十倍;钡渣生产的免烧砖若直接用于建造饮用水储水池,则钡的释放会对人体健康造成较大风险。

KH200集成破碎混合设备在重金属污染土壤稳定化修复中的应用及其效果

选取某重金属污染场地,分别采用KH200集成破碎混合设备和普通挖掘机进行稳定化修复施工,并对比分析修复过程中土壤破碎效果、药剂混合均匀效果以及修复后重金属稳定化效果。结果表明,KH200集成破碎混合设备可大幅提高修复效率和效果,有效降低修复成本。

电动-微生物协同修复技术在某氯代乙烯污染地下水场地的应用

以某在产企业厂区内受氯代乙烯污染的地下水为研究对象,选取300 m^2污染区域作为电动-微生物协同修复技术应用场地,安装20根电极,配置1个控制单元,评估电动-微生物协同修复技术的修复效果。通过定期采样分析场地内监测井中地下水理化性质和污染物质量浓度发现:研究场地中不同监测井中地下水的理化性质和污染物质量浓度变化趋势大不相同。通过4个月运行,除MW-D-1,其他4口监测井中顺-1,2-二氯乙烯、氯乙烯质量浓度较初始质量浓度已大幅下降,大部分区域已修复达标或接近达标,说明电动-微生物协同修复系统正在发生作用,加速了场地中氯代乙烯的自然降解速率。

颗粒鸟粪石煅烧热分解及产物对污水脱氮效果研究

针对传统鸟粪石沉淀法回收氨氮时药剂投加量大、成本高且沉淀产物固液分离困难的问题,研究了颗粒鸟粪石(粒径为2~2.36 mm)的煅烧热分解条件优化,并探讨了热分解产物对含氨氮污水的脱氮效果及作用机制。结果表明,增加煅烧温度、升温速率和恒温时间都有助于颗粒鸟粪石的热分解,但会导致无效磷含量增加和颗粒强度下降。煅烧热分解的最优条件:煅烧温度为150℃、升温速率为15℃/min、恒温时间为2 h,此时热分解的颗粒产率为58%、氨释放率为66%、无效磷含量为9.6%、颗粒强度为1.8 N。P/N(物质的量之比)和污水初始p H是影响热分解产物去除氨氮的主要因素,最佳P/N=3.5、p H=8.0,此时氨氮去除率约为72%。晶体性质分析结果表明,颗粒鸟粪石煅烧释放NH3后形成的Mg HPO4通过再次形成鸟粪石沉淀能够有效去除污水中的氨氮。

填埋场好氧强化稳定化过程及其碳排放特征研究

好氧修复通过将填埋场从厌氧状态转化为好氧状态,加速填埋场垃圾的降解,以实现填埋场在短期内达到稳定状态,并减少后续温室气体排放.本研究以实际运行13年的某中型填埋场为对象,探究了好氧加速稳定化过程中堆体内垃圾性质特征及填埋气变化规律.结果表明:在每次3 h为间隔,每天曝气12 h的运行状态下,经过12个月的好氧治理,总曝气量约为5319万Nm^(3),填埋场平均沉降为36 cm,约占堆体平均高度的2.6%,沉降性能随修复的进行逐渐减弱;氧气的进入促进了垃圾有机碳的降解,有机碳含量从修复前的10.1%~16.3%下降至4.3%~8.8%,平均下降了47.6%,降解率随初始有机碳含量的增大而升高;填埋气中O_(2)浓度主要分布于7.8%~14.1%,CO_(2)浓度为7.5%~12.3%,好氧反应比较活跃,但存在曝气量不足区域;堆体内甲烷浓度基本处于2%左右,满足《生活垃圾填埋场稳定化场地利用技术要求》中场地中度利用的相关要求;修复过程中单位垃圾的总碳排放量约为13.8 g·kg^(-1)干垃圾,其中,二氧化碳贡献占78.2%;碳排放量与初始有机碳含量呈显著正相关(r=0.902,p<0.01),表明好氧修复可能依据垃圾的有机碳情况对降解过程碳排放趋势进行有效预测.

尿液废水氨化过程的控制措施研究

尿液源分离排水技术被视为是一种面向未来的可持续型排水技术,然而,尿液氨化过程导致的收集系统结垢和氮、磷损失等问题却严重限制了其推广和应用。针对这一问题,研究了尿液氨化过程的控制措施,并分析了对结垢潜势的影响。结果表明,5℃的低温对氨化过程的控制效果最好,25 d内氨化过程和结垢潜势都被完全抑制,但是可操作性较差;碱性p H值的调节虽然有助于氨化过程的控制,但是却加大了结垢潜势;投加脲酶抑制剂n BPT能在一定时间内控制氨化过程和结垢潜势,投加量为0.75%时,可以实现3 d的控制效果;投加量为1.5%时,可以实现7 d的控制效果。

BIOX长效促生物氧化剂修复石油烃污染土壤的中试研究

在污染土壤处置基地生物大棚中,利用BIOX长效促生物氧化剂对石油烃污染的土样进行了原址异位的修复中试,考察药剂投加量对土壤中石油烃降解率的影响。试验结果显示,土壤中总石油烃含量约为5 000 mg/kg时,投加3%和5%的BIOX长效促生物氧化剂,处理60 d后,石油烃的降解率分别为76.7%和79.7%,比对照组的降解率分别高出48%和51%,处理后土壤中总石油烃含量降至约1 000 mg/kg,处理效果明显。本试验中石油烃降解率并未随BIOX投加量的增加而大幅提高,影响石油烃降解菌生长的主要限制因素可能为环境温度和石油烃含量较低。

铁磁性氧化镁生物炭对玉米加工废水中氮磷的回收效果

试验制备了林木废弃物铁磁性氧化镁生物炭(铁镁炭),并探索其对玉米加工废水中氮、磷的同步去除性能。铁镁炭去除氮、磷反应在120 h内可达到平衡;氮、磷的最大理论吸附量分别为50.4,338.9 mg/g。生物炭表征结果表明:在铁镁炭表面生成了镁氧化物及铁氧化物,氨氮回收主要是化学吸附作用,而磷回收则决定于化学吸附与化学沉淀的共同作用。富集氮磷后的铁镁炭可作为氮磷缓释肥加以利用,且不存在显著的铁释放。

填埋场好氧修复过程碳排放特征及削减研究

填埋场是温室气体的主要人为排放源之一。由于历史原因我国目前存在着大量到期填埋场及非正规堆场,面临着严峻的存量垃圾问题,亟需进行修复,而好氧修复技术因其能够有效加速垃圾稳定化而得到了广泛应用,但修复过程中其碳排放特征尚且未知。因此,以某大型垃圾填埋场为对象,考察其在不同的修复状态下,填埋场有机质垃圾和二次污染物的变化特征,揭示其在好氧修复下的稳定化进程,并核算该过程中的甲烷(CH4)减排效果。结果表明:该填埋场在曝气量和注水量分别为322.34 m3/min及25.65 m3/d的操作状态下,通过间歇注气方法(注气3 h,停3 h,每日运行9 h),垃圾中有机质平均含量从47.66%降至17.86%;填埋气CH4含量从0.02%~46.48%下降至4.23%,满足导气管排放口CH4浓度<5%的要求;渗滤液中ρ(COD)、ρ(氨氮)及ρ(总氮)分别降低至800.8,680.9,897.8 mg/L;在修复过程中,该填埋场CH4实际排放量从24.57 t降低至2.47 t,减少了22.10 t CH4排放,同时由于填埋场稳定化的加速,其CH4排放潜力减少了1.75 kg/t垃圾。该研究成果中好氧修复可做为填埋场CH4减排的重要支撑。