钢铁行业固体废物资源化利用碳减排研究

钢铁行业固体废物资源化利用具有巨大的节能减排潜力。文章基于中国钢铁行业典型高炉-转炉长流程,设计主要固体废物的资源化利用途径,建立碳减排贡献计算方法,对不同固体废物资源化途径的碳减排进行定量化测算。结果表明:设计案例的长流程CO_(2)排放量为1 860.78 kg/吨钢材,固体废物资源化利用带来的总CO_(2)减排量达227.24 kg/吨钢材,占长流程CO_(2)排放总量的12.2%。CO_(2)减排潜力与固体废物利用量、利用方式以及固碳能力有关,钢铁行业应加大和推广固体废物资源化利用高效益技术的开发,企业间的合作以及替代燃料的使用。

中国西南地区电解锰渣特性分析及影响因素研究

电解锰行业发展面临的困境之一是锰渣的处理处置方法。为探索绿色低碳的锰渣无害化处理技术,选取中国5家典型电解锰企业新、旧电解锰渣,通过其理化特性及浸出毒性分析,研究堆存条件、时间及工艺参数等因素对不同企业锰渣特性的影响。结果显示:不同企业的新、旧锰渣平均质量含水率相差最大时均达19%以上,浸出液pH值最高分别相差0.95、1.45,不同企业新鲜锰渣的SiO_(2)和Al_(2)O_(3)平均质量分数最大相差分别为43.18%、146.25%,且可溶性盐质量分数均超过10%,未达到填埋入场标准。锰渣中石膏和石英的质量分数随堆存条件和时间发生不同的变化。企业C在堆存过程中石膏和石英的质量分数在增加,而企业E锰渣中烧石膏质量分数在增加,石英质量分数在减少。历史锰渣浸出液中Mn^(2+)和氨氮(NH_(4)^(+)N)的质量浓度较高,分别超过GB/T 8978—1996一级排放标准限值的65.92~935.00倍和2.56~63.80倍,表明长期堆存的锰渣仍存在较大的环境污染风险。不同地区企业的锰渣应通过无害化处理与资源化利用来降低其环境污染风险,须根据化学成分、理化性质不同选择合适的资源化方式。

固体废物生产水泥的环境污染控制

通过对固体废物在生产水泥中的利用和所带来的环境污染进行分析,介绍了国外相关污染控制标准,提出了在生产水泥的过程中使用固体废物应采取的环境保护措施,对我国在水泥生产过程中利用固体废物的污染控制提出了建议。

进口再生塑料颗粒中特征污染物的筛选及污染特征研究

为了掌握进口再生塑料颗粒中污染物的污染特性,选取5种不同类型的进口再生塑料颗粒,基于来源及再生利用过程分析其可能含有的污染物类型,筛选出重金属、双酚类化合物〔包括四溴双酚A(BPA)与四溴双酚S(BPS)〕和挥发性有机物(VOCs)3种特征污染物进行污染特征分析。结果发现,5种再生塑料颗粒中检测出6种重金属,包括Cr、Mn、Pb、Cd、Cu、Hg,其中Cr、Mn、Pb的浓度相对较高;5种再生塑料颗粒中BPS的检出率达100%,BPA的检出率为20%~100%,且BPS浓度大于BPA,这可能与实际生产中使用BPS等代替BPA有关;5种再生塑料颗粒中检测出的VOCs中,除二氯甲烷外均为苯的同系物。研究结果可为塑料颗粒后续的再生利用提供基础数据支持,并有助于相关部门进一步规范进口再生塑料颗粒的管控。

固体废物浸出毒性浸出方法标准研究

对国内外浸出方法标准体系、研究方向、应用目标、方法的特点和缺陷进行了系统总结,介绍了《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T299—2007)和《固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法》(HJ/T300—2007)的模拟场景、方法学探讨和实验研究结果.目前,HJ/T299—2007已经成为我国危险废物浸出毒性鉴别的指定标准方法,而HJ/T300—2007也被用于特定危险废物和一般工业废物进入生活垃圾填埋场的入场检验.新制定的浸出方法标准的环境保护目标和模拟场景假设明确,实验参数由理论计算和系统的实验获得,具有较充分的方法学依据.尽管如此,对于该标准的客观、全面的评估还需要经过长期的执行过程才能获得,新的浸出方法标准只是在现有研究基础上的阶段性成果,还要随着环境管理的需要和细化以及研究的不断深入而加以补充和修改.

固体废物中多环芳烃类化合物(PAHs)的浸出特性研究

参照美国环境保护局(USEPA)方法1311(TCLP)和1312(SPLP)对油墨渣和环氧树脂废料中的多环芳烃类化合物(PAHs)进行了浸出实验,并对在实验室条件下影响PAHs浸出的主要因素(如浸提剂,液固比,pH,浸提时间和粒径)进行了识别和研究。浸出液采用固相萃取方法处理,用GC/MS和GC进行定性、定量分析。结果表明:浸提剂对PAHs浸出的影响显著,醋酸缓冲溶液浸出体系比HNO3/H2SO4浸出体系具有明显的优势;液固比的增加、浸提时间的延长或样品粒径的减小均能增加PAHs的浸出量;在实验设计的范围内,pH对PAHs的浸出影响不明显。

进口含铅物品的固体废物属性鉴别研究

以进口"未锻轧铅合金"物品为例,对其固体废物属性进行鉴别研究.在分析送检物品的基本理化特征、危险特性和产生属性的基础上,对未锻轧铅合金的固体废物属性进行综合分析.结果表明,未锻轧铅合金不是合金金属,可能属于回收废铅酸电池的简单熔炼产物,虽然金属铅得到一定程度富集,但在该物品中仍含有大量杂质成分,在进一步生产中可能会对环境造成污染.根据《固体废物鉴别导则》的判别原则,最终判定未锻轧铅合金属于固体废物,为海关部门的监管和执法提供了技术依据.

杀虫剂类持久性有机污染物废物处置技术评价研究

联用专家评估和层次分析法,对水泥窑共处置、危险废物焚烧两项杀虫剂类持久性有机污染物(POPs)焚烧处置技术和包括碱金属还原、气相化学还原、碱性催化分解、超临界水氧化、等离子体电弧、熔盐氧化、溶解电子、球磨、玻璃固化、加氢脱氯催化在内的10项非焚烧处置技术进行评价。结果表明:以水泥窑共处置技术为代表的焚烧技术,由于其较好的稳定性、可行性和广谱性,在整体评价上优于非焚烧处置技术;在非焚烧技术的应用上,应优先发展碱金属还原、超临界水氧化、碱性催化分解和等离子体电弧技术,从而提高应对复杂情况下处理杀虫剂类POPs的能力。

电解锰渣-赤泥-粉煤灰路面砖的力学性能及浸出毒性研究

针对大宗工业固废回收利用难的问题,实现多种固废减量化、无害化、资源化的目标,通过利用取自中国西南地区企业的石膏类、碱性及硅铝质三类典型大宗固废中的电解锰渣、赤泥、粉煤灰协同处理的无害化渣制备环保型透水混凝土路面砖(permeable concrete paving bricks,PCB),研究了水洗、掺渣量对所制备PCB的力学性能与浸出毒性的影响,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对最佳性能PCB的物相组成与微观形貌结构进行分析.结果表明:①随着无害化渣与水洗无害化渣掺入量的提升,路面砖的劈裂抗拉强度、线性破坏荷载发生明显变化,总体呈下降趋势.当无害化渣掺入量为6%、水洗无害化渣掺入量为14%时,经28 d养护,所制备砖体的劈裂抗拉强度分别为4.09和3.46 MPa,达到了《透水路面砖和透水路面板》(GB/T 25993-2010)中规定的f_(ts)4.0与f_(ts)3.0等级.②路面砖的重金属与NH_(4)^(+)-N的浸出毒性均低于《水泥窑协同处置固体废物技术规范》(GB 30760-2014)的要求.路面砖的主要物相中方解石、石英与钙矾石是主要支撑性物质.研究显示,电解锰渣、赤泥、粉煤灰协同处理的无害化渣可替代部分原材料制备透水混凝土路面砖,满足力学性能与浸出毒性相关标准,能有效促进固体废弃物的减量化与资源化,建议进一步开展砖体在实际应用场景中的环境风险试验,以期为电解锰渣、赤泥、粉煤灰的综合利用技术发展提供更明确的支撑.

生活垃圾填埋场污染控制标准研究

在对我国生活垃圾填埋场的污染控制管理和技术现状进行调查和试验研究的基础上,提出我国生活垃圾填埋场新的污染控制标准.对修订前后的标准的主要内容进行了比较,并分析了主要的修订内容,包括可以直接进入生活垃圾填埋场处置的废物类型、进入生活垃圾填埋场共处置的生活垃圾焚烧飞灰和一般工业固体废物的条件、生活垃圾填埋场渗滤液污染控制标准等.此外,将我国新颁布实施的标准的主要内容与国外先进标准进行了比较,并分析了实施修订后的标准的技术经济和环境效益.

钨渣综合利用产生固体废物的污染特性

现场调研钨渣综合利用企业的典型工艺,采集生产过程中的固体废物样品,分析固体废物中重金属的浸出浓度和含量,对固体废物的危险属性进行鉴定。结果表明,多级分选提取贵金属工艺中的原料钨渣,高温碱烧—水浸工艺中的原料钨渣、水浸渣、水幕除尘渣,重选—浮选提取工艺中的原料钨渣均为危险废物,会通过雨水淋滤和粉尘飘扬对周边环境造成污染,危害作业人员的身体健康。建议在对钨渣现有综合利用方式风险评估的基础上,制定相应的标准、规范,对钨渣的综合利用进行规范化管理,控制综合利用过程的环境风险。

进口再生塑料颗粒中双酚A、双酚S的溶出特性研究

为了加强我国进口塑料颗粒的监管,降低我国进口再生塑料颗粒使用风险,建立更加完善、更加严格的限值标准。本文以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)为原料的进口再生塑料颗粒为研究对象,采用高效液相色谱-紫外检测法对5种进口再生塑料颗粒中双酚A和双酚S的含量进行分析,并进一步探究接触时间、温度及模拟溶液对再生塑料颗粒中双酚A和双酚S溶出的影响。结果表明:(1)5种进口再生塑料颗粒中,ABS颗粒中双酚A、双酚S含量均为最高,含量平均值分别为(69.44±5.32)mg/kg与(125.59±5.62)mg/kg。(2)探究接触时间影响因素过程中,双酚A和双酚S在模拟溶液的溶出量总体在96~168 h内增长较快,直到240 h溶出量达到平衡。(3)探究温度影响因素过程中,在70℃条件下双酚A和双酚S总溶出量均明显大于40℃与25℃。(4)探究模拟溶液影响因素过程中,双酚S在乙酸模拟液中均未溶出,双酚A在乙醇中的溶出量明显高于乙酸,存在相似相溶解效应。

利用含重金属土壤制备烧结砖可行性及环境安全性研究

为探明利用含重金属土壤作为页岩替代原料制备烧结砖的可行性和环境安全性,选取某砖窑以70%的比例掺加该土壤替代页岩开展工业化试验,研究重金属在烟气中的排放情况及在成品砖中的浸出率和分配规律。结果显示:土壤中SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3)浓度与页岩原料相似,可以用作页岩原料的替代;烧制的成品砖力学性能符合产品质量标准。在以含重金属土壤为原料的砖块烧结过程中,烟气中常规污染物和重金属污染物排放均满足相关标准,环境风险可控;烧结砖中可浸出重金属浓度显著低于GB 30760—2014《水泥窑协同处置固体废物技术规范》浸出限值,砖块在使用过程中的重金属浸出风险较低;As、Cd、Cr、Mn、Ni、Pb和Cu在烧结过程中基本赋存在成品砖里,经烟气挥发和湿法脱硫压滤后留存于脱硫滤饼中的重金属含量极低。研究表明,利用含重金属土壤制备烧结砖从产品力学性能及环境安全性上均能满足现有标准,具有一定的资源化利用效益。

中国危险废物管理现状研究

分析了我国危险废物的产生特点,概述了我国危险废物管理法规体系,以及目前国内危险废物管理的研究情况,指出我国危险废物管理中存在的问题,并提出相应的对策。

基于边界定位法的固体废物填埋场渗漏应急检测技术及应用

人工衬层系统是固体废物填埋处置的重要防护屏障,一旦产生破损将造成渗滤液渗漏,严重危害环境和人体健康,因此及时有效地对人工衬层进行渗漏检测十分重要。目前常用的渗漏检测技术,如示踪剂法、偶极子法等方法不能适用于运行中填埋场的渗漏检测,难以满足突发渗漏情况下应急检测需求。针对填埋场渗漏应急检测问题,提出一种新的土工膜渗漏应急检测方法——边界定位法,该方法具有无损检测、操作方便和数据处理迅速高效的优点。通过在填埋场四周布设电极扩大检测范围,利用集成开发的边界定位检测系统计算获取的信号,最终给定渗漏源的GPS坐标和数据可视化结果。以我国华东地区生活垃圾填埋场和危险废物填埋场为研究案例,分析基于边界定位法的渗漏应急检测技术在实际工程中的应用效果。结果表明:边界定位法能够实现渗漏源的快速定位,其给定的渗漏点位置与实际开挖验证位置的最大误差小于2 m,且可以通过现场开挖过程跟踪测量进行纠正。当填埋场存在多个渗漏点时,对于渗漏点之间距离超过2 m的多个渗漏点均可以有效检出;如果渗漏点之间距离小于1 m,信号采集误差使得边界定位检测系统将其计算为1个渗漏点。

生活垃圾填埋污染控制标准比较研究

详细介绍了美国《城市生活垃圾填埋场标准》,德国《生活垃圾技术条例》,日本《废弃物最终处置场指南》和欧盟《废弃物填埋导刊》等有关生活垃圾填埋污染控制的标准的主要内容以及其主要特点,并与中国现行的《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997)相比较,主要从选址、入场垃圾要求、渗滤液排放标准、防渗结构和终场覆盖系统等5方面分析了GB16899中存在的一些问题,并对今后其修订、完善工作提出了具体的建议。

固体废物及其处理处置技术(上)

随着城市化进程的逐步推进以及城市居民生活水平的不断提高,城市生活垃圾、城市污水处理污泥和电子废弃物等固体废物的产生量大幅增加,固废污染也逐步走向公众关注的视野。众所周知,固体废物是"放错位置的资源",因此对于固废的处理不仅要消除污染还要尽可能利用其中的资源。为了让读者全面地了解大家普遍关注的固体废物的处理处置的相关知识,本刊特别邀请中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所王琪所长对这一内容进行系统讲解。本刊将分三期完成全文刊登,内容分别为固体废物的概念及污染控制原则、固体废物的几种处理处置技术、典型固体废物处理处置方法。

固体废物及其处理处置技术(中)

固体废物处理处置技术 由于固体废物本身的资源属性，固体废物处理处置的目的就不会仅仅是污染控制，资源保护与再生也成为固体废物处理处置的主要目的之一。

固体废物及其处理处置技术(下)

典型固体废物处理处置方法 城市生活垃圾 城市生活垃圾是城市居民日常生活和为城市居民日常生活提供服务的活动中产生的固体废物,而通常所指的＂城市生活垃圾＂就是由环卫部门收集处理的混合废物。

煤焦化残渣污染特性与环境风险研究

以某煤焦化企业生产过程产生的焦油渣、煤焦油、硫铵酸焦油、焦粉、剩余污泥5种残渣为研究对象,采用气相色谱-质谱联用仪分析残渣中16种优先控制的多环芳烃(PAHs)浓度和环数分布,采用电感耦合等离子体质谱仪测定8种重金属浓度,通过计算残渣的苯并[a]芘(BaP)等效毒性和重金属潜在生态危害指数分析煤焦化残渣的环境风险。结果表明,5种残渣的PAHs总浓度为0.94~238367 mg/kg,表现为煤焦油>焦油渣>硫铵酸焦油>焦粉>剩余污泥,焦油渣、煤焦油、硫铵酸焦油中高致突变性物质、致癌性物质浓度超过GB 5085.6—2007《危险废物鉴别标准毒性物质含量鉴别》标准限值;焦油渣、煤焦油、焦粉、剩余污泥中Zn浓度最高,硫铵酸焦油中As浓度最高;5种残渣的BaP等效毒性为0.31~9586.96 mg/kg,煤焦油、焦油渣、硫铵酸焦油具有更高的致癌风险;Hg是5种残渣中潜在环境风险最大的重金属,5种残渣对土壤均具有很强的潜在生态风险。