美国燃煤副产物在矿区复垦应用对我国的启示

从美国矿区土地复垦的主体、资金来源、管理体系、费用评估、效果评价及环境影响等角度,介绍了燃煤副产物在矿区土地复垦的应用情况。美国自1977年联邦《复垦法》施行以来,已形成了完整的矿区土地复垦指导体系,并拥有大量成功案例。若能借鉴美国经验,将我国燃煤副产物应用于矿区土地复垦,不仅能促进我国土地复垦工作开展,还能有效解决燃煤副产物处置难的问题。

燃煤烟气脱硫副产物在酸性土上的农用价值与利用原理

燃煤烟气脱硫副产物作为废弃物对环境的潜在威胁,促使人们对其资源化利用研究的重视。文章针对红壤地区土壤普遍缺乏营养元素的问题,通过分析盆栽和田间试验结果,探讨燃煤烟气脱硫副产物在酸性土壤上的农用价值与利用原理。结果表明,燃煤烟气脱硫副产物富含作物所需的营养元素,而红壤地区土壤又普遍缺乏这些元素;它具有独特的形态特征和理化性能,在酸性土壤中可以产生协同效应,因而具极高的农用价值。在酸性土壤上适量施用,可以提高土壤养分含量,改善土壤理化性质,提高土壤供肥性能和持水能力,促进作物对养分的吸收,从而达到废弃物农业资源化利用的目的。

燃煤烟气脱硫副产物在酸性土壤的农业资源化利用

通过盆栽试验,研究了在酸性土壤上施燃煤烟气脱硫副产物对萝卜的影响及其对环境影响的初步评价。结果显示:(1)在两个不同土类、及同一土类不同母质的两种土壤上,萝卜适量施用脱硫副产物均可获得不同程度的增产和提高品质的效果。(2)在酸性土壤上施用供试物获得正效应是由于其富含红壤土类中普遍缺的有效性钙、硫、硼、钼、硅等作物营养元素;并能有效改善土壤的理化性能。(3)供试物中的重金属含量均没有超过国家的限量标准,故适量施用后,当造作物植株中检出的重金属均低于国家限量标准。

花生施用燃煤烟气脱硫副产物研究初报

主要研究了施用燃煤烟气脱硫副产物（石膏和粉煤灰）对花生性状的影响。结果表明，在广东浅海沉积砖红壤上，施用脱硫副产物对盆栽花生出苗、根系及其营养生长、花生花针生长发育等均产生一定的抑制作用；抑制程度与脱硫副产物施用量有关。但在添加1%、5%、10%的脱硫副产物条件下，花生根瘤数量及质量均比不施脱硫副产物的处理有成倍地增加，若添加量达到20%则会对根瘤生长繁殖产生明显的抑制。施用脱硫副产物提高了花生的产量，在施用量达到土壤质量1%的条件下，花生获得最高产量，且根瘤生长繁殖受到促进，故该施用量是该实验的最优处理。

燃煤烟气脱硫副产物对桉树生长影响的研究

通过盆栽和大田试验,探讨脱硫副产物及以其为原料制作的土壤调理剂对提高桉树生长量的作用,结果表明:(1)适量施用脱硫副产物可有效提高桉树生长量,将其制作成土壤调理剂施用,可进一步提高产量。(2)供试物量过高或过低会导致肥效下降而引起桉树生长量下降。(3)适量施用供试物可有效防治因桉树微量元素供应不足导致的缺素垂梢病。

电厂入炉煤及其副产物中砷的分布和富集特性

采用微波消解法和氢化物发生-原子荧光光谱法,考察并比较了五台容量25-350 MW循环流化床(CFB)机组和五台容量300-600 MW煤粉炉(PC)机组中砷的分布和富集特性。通过比较常规湿法消解和三种混酸微波消解体系,确定了适宜消解方案为体积比6∶2∶2的HNO3-HCl-HF混酸溶液微波消解法。煤中砷燃烧后绝大部分挥发出来被飞灰捕获,底渣中砷含量仅为1.95-9.75μg/g,烟气中砷主要被飞灰吸附后依次被除尘器和脱硫塔捕集,其中,飞灰砷含量为8.68-17.63μg/g,脱硫石膏砷含量为1.71-4.0μg/g。燃烧温度是决定砷迁移与富集的主要因素,PC机组更高的炉膛燃烧温度使得较多砷从煤中释放出来,导致残留在底渣中砷含量低于CFB机组,同时PC机组飞灰在高温下更易形成硅铝酸盐类型的玻璃质从而捕获烟气中挥发态砷,其飞灰中砷含量为12.08-17.63μg/g,普遍高于CFB机组飞灰中砷含量8.68-13.84μg/g;随着锅炉负荷增大,炉膛内温度升高,飞灰与入炉煤中砷含量比值呈增长趋势。CFB机组燃用煤中灰分含量为33.96%-59.63%,显著高于PC机组15.05%-41.67%,故其相对富集系数高于PC机组,同时CFB机组有更多除尘器尚未捕获的细颗粒进入脱硫系统,使其脱硫石膏中砷含量也高于PC机组。

燃煤电厂砷、硒、铅等重金属全流程控制技术研究进展

煤炭清洁高效利用是推动我国能源结构低碳绿色转型的重要途径。重金属作为燃煤主要污染物之一,对人类及生态环境危害巨大,目前美国已开始执行燃煤电厂重金属排放标准,主要通过选煤技术降低重金属源头生成以实现达标排放。我国煤炭用量大、部分煤种重金属含量高、地区差异大,亟需开发符合我国国情的重金属控制技术。以挥发性强、毒性高的3种典型重金属砷、硒、铅为对象,总结了国内外燃煤电厂重金属排放现状及控制技术进展。我国煤电污染物超低排放技术路线对重金属具有一定的协同控制效果,其中硒较多以气态形式存在,集中在湿法烟气脱硫系统内洗涤脱除,砷、铅主要附着于颗粒物上,除尘器对其具有协同捕集效果,但仍存在痕量气态硒传质驱动力差、细颗粒态砷、铅易穿透等瓶颈问题,严重制约了重金属的稳定高效捕集。“转化与固定”是重金属控制的总体思路,即通过化学组分调控与物理流场优化等方式,促进烟气重金属由细颗粒态、气态向粗颗粒态,由高毒性向低毒性转变,以实现重金属的无害化处理。基于该思路,目前已形成了一系列燃煤电厂重金属全流程控制技术,根据作用阶段可分为炉前、炉中、炉后3类,主要包括选煤、煤种调配、炉内吸附剂、凝并、脱硫塔内构件优化等技术。此外,燃煤副产物(脱硫石膏与废水)中重金属的稳定化问题需额外关注,可通过浆液原位固化或先进废水处理技术,降低副产物中重金属的环境释放风险,以上部分技术已通过中试或实际机组试验验证,具备较好的推广应用前景。为进一步发展燃煤重金属控制技术,提高我国重金属污染治理水平,对重金属控制技术发展进行展望:应开发实际燃煤中痕量重金属在线连续检测技术,实现重金属浓度实时获取;剖析多机制耦合作用下重金属转化行为与动力学特性,明晰复杂烟气条件下重金属详细迁移机制;建立燃煤重金属控制技术的评估体系,根据电厂特征、目标重金属、技术成熟度、经济性、环境风险等,提供具有针对性的重金属控制方案。

燃煤烟气脱硫副产物在酸性土上的农用研究

燃煤烟气脱硫副产物是工业发电的燃煤脱硫过程产生的一种固体废弃物,本文研究了它的农业利用价值,并进行了酸性土壤上施用的肥效试验和作物的重金属含量检测。结果显示:燃煤烟气脱硫副产物富含南方酸性土壤中普遍缺乏的Ca、S、Si、B、Mo等元素,具极好的农业利用价值;在3种不同类型的赤红壤上,供试作物适量施用脱硫副产物均可获得不同程度的增产和提高品质的效果,若与活化剂配合施用效果更佳;并能有效改善土壤的理化性能;供试物中的重金属含量均没有超过国家的限量标准,故适量施用后,当造作物植株中检出的重金属含量均低于国家限量标准。