国产成人+亚洲欧洲,久久精品免费观看,国产一区二区三区久久,久久久久久久免费,成人a一级试看片,精品国产一区二区三区在线观看 ,国产亚洲免费观看

歡迎來到環(huán)聯(lián)網(wǎng)  郵箱
智能模糊搜索

智能模糊搜索

僅搜索標(biāo)題

清華大學(xué) | n-Al/CaO分散混合體對(duì)生活垃圾焚燒飛灰中重金屬的強(qiáng)化固定與六氯苯的脫氯去除

分類:固廢觀察    發(fā)布時(shí)間:2021年1月18日 8:50    作者:固廢觀察公眾號(hào)    文章來源:固廢觀察公眾號(hào)














導(dǎo)





本文原文“HCB dechlorination combined with heavy metals immobilization in MSWI fly ash by using n-Al/CaO dispersion mixture”發(fā)表于Journal of Hazardous Materials(2020),屬于“固廢資源化”重點(diǎn)專項(xiàng)“基于分類的深圳市生活垃圾集約化處置全鏈條技術(shù)集成與綜合示范”(2018YFC1902900)項(xiàng)目研究成果。通過機(jī)械化學(xué)法開發(fā)反應(yīng)型固化穩(wěn)定化藥劑n-Al/CaO分散混合體材料,應(yīng)用于生活垃圾焚燒飛灰固化穩(wěn)定化,同步實(shí)現(xiàn)重金屬?gòu)?qiáng)化固定與六氯苯(替代二噁英類)脫氯去除。


01

研究背景

隨著生活垃圾焚燒技術(shù)蓬勃發(fā)展,生活垃圾焚燒飛灰(下稱“飛灰”)產(chǎn)量與日劇增,因其含有較高濃度重金屬與毒性有機(jī)物,是我國(guó)危險(xiǎn)廢物管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。目前,飛灰的最終處置以固化穩(wěn)定化后進(jìn)入生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)分區(qū)填埋為主,采用水泥固化與螯合劑穩(wěn)定化兩類工藝路線,控制飛灰中重金屬的浸出釋放。從工程實(shí)際來看,兩種固化穩(wěn)定化處理方式對(duì)于各類重金屬有較好的固化效果,但對(duì)鉛固定效果較弱,實(shí)際應(yīng)用易出現(xiàn)鉛浸出濃度超標(biāo)問題。此外,飛灰中還富集了二噁英類等毒性有機(jī)物,傳統(tǒng)的固化穩(wěn)定化工藝對(duì)二噁英類等毒性有機(jī)物沒有降解去除效果。


本研究以同步實(shí)現(xiàn)重金屬?gòu)?qiáng)化固定與六氯苯(替代二噁英類毒性有機(jī)物)降解去除為應(yīng)用目標(biāo),通過機(jī)械化學(xué)法開發(fā)反應(yīng)型固化穩(wěn)定化藥劑n-Al/CaO分散混合體材料(下稱“n-Al/CaO”),將其應(yīng)用于生活垃圾焚燒飛灰的固化穩(wěn)定化過程中,對(duì)重金屬浸出釋放行為與毒性有機(jī)物的降解去除進(jìn)行分析。


02

研究方法

n-Al/CaO的制備過程采用行星式球磨機(jī)在氮?dú)獗Wo(hù)下進(jìn)行,以硬脂酸作為球磨過程的控制劑。制得的n-Al/CaO與飛灰按質(zhì)量比1:9充分混合,在潮濕條件下攪拌混合48h進(jìn)行固化穩(wěn)定化實(shí)驗(yàn)。真實(shí)飛灰取自我國(guó)華東地區(qū)某生活垃圾機(jī)械爐排焚燒發(fā)電廠,煙氣凈化基本工藝流程為:SNCR+半干法(石灰漿)+干法(石灰粉)+活性炭噴射+布袋除塵。在本研究中以六氯苯作為二噁英替代物,外加六氯苯進(jìn)行有機(jī)物去除效果研究。

采用XRF、XRD、SEM-EDS等技術(shù)進(jìn)行元素、礦相、微觀形貌分析,采用HJ/T300-2007對(duì)重金屬浸出濃度及進(jìn)行測(cè)試,參考US EPA 1313進(jìn)行體系酸中和容量測(cè)試,采用索氏提取與GC/MS對(duì)體系有機(jī)物進(jìn)行提取測(cè)試。


03

主要研究結(jié)果

3.1

球磨后材料特性

行星式球磨機(jī)能夠有效的破碎、細(xì)化材料顆粒,同時(shí)提高其化學(xué)活性。使用行星式球磨機(jī)制備n-Al/CaO,能夠有效細(xì)化、混合原材料顆粒。較高轉(zhuǎn)速(600rpm)時(shí)顆粒的破碎程度更高,產(chǎn)生大量新生表面;適量添加硬脂酸作為球磨過程控制劑,能夠促進(jìn)顆粒的破碎與融合,減少材料粘壁、結(jié)塊,元素分布均勻程度顯著提升。最優(yōu)工藝為600rpm轉(zhuǎn)速,使用2%質(zhì)量比的硬脂酸,有效球磨時(shí)間60min,此時(shí)材料N600-SA的平均粒徑為164.4nm,反應(yīng)活性高。

圖|球磨后材料的微觀形貌與元素分布情況N600(a,d),N600-SA(b,e),N300-SA(c,f)

3.2

強(qiáng)化重金屬固定

對(duì)使用n-Al/CaO固化穩(wěn)定化后的樣品,采用HJ300-2007醋酸緩沖溶液法進(jìn)行浸出實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖所示。經(jīng)過固化穩(wěn)定化后各種重金屬的浸出濃度都顯著下降,n-Al/CaO材料效果明顯優(yōu)于未經(jīng)固化及氧化鈣固化。對(duì)銅、鋅、鉻、鎘、鎳、鉛六種重金屬元素的固定效率可達(dá)99.9%,在最優(yōu)工藝條件下浸出濃度均可穩(wěn)定控制在生活垃圾填埋場(chǎng)入場(chǎng)要求以下。其中,使用N600SA的實(shí)驗(yàn)組各項(xiàng)結(jié)果均為最優(yōu)。

圖|固化穩(wěn)定化前后各實(shí)驗(yàn)組六種重金屬的浸出濃度與固定率

由于飛灰中本就含有煙氣凈化環(huán)節(jié)過量使用的石灰粉/石灰漿,因而飛灰中氧化鈣、氫氧化鈣含量較高,堿性強(qiáng)。對(duì)實(shí)驗(yàn)組飛灰的酸中和能力進(jìn)行測(cè)試,使用氧化鈣進(jìn)行固化穩(wěn)定化的實(shí)際是通過增強(qiáng)飛灰體系的堿性,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬遷移的控制。而使用n-Al/CaO的實(shí)驗(yàn)組變化趨勢(shì)與此顯著不同,體系酸堿度隨酸使用量的變化變緩,未出現(xiàn)突變過程,可見體系的緩沖能力增強(qiáng)。在此基礎(chǔ)上對(duì)反應(yīng)后的飛灰礦相進(jìn)行分析,確認(rèn)其中生成水鋁鈣石類新礦物。水鋁鈣石作為具有層狀結(jié)構(gòu)的礦物,已被證實(shí)具有鈍化重金屬、促進(jìn)重金屬?gòu)目山粨Q態(tài)向碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)化的性能。

圖|固化穩(wěn)定化對(duì)飛灰體系酸中和容量的影響

圖|固化穩(wěn)定化前后各組樣品的礦相組成(XRD)變化

3.3

實(shí)現(xiàn)氯代有機(jī)物的去除

對(duì)實(shí)驗(yàn)組的六氯苯及其他氯苯的總量進(jìn)行測(cè)試分析,結(jié)果如圖5所示,可見n-Al/CaO對(duì)于氯代有機(jī)物的去除有較為顯著的效果。相比于未經(jīng)處理的飛灰樣品和使用CaO進(jìn)行處理的對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)組的六氯苯及氯苯類物質(zhì)總量均有顯著的下降,在最佳實(shí)驗(yàn)組N600SA中超過82.43%的六氯苯被降解去除。


在這一過程中,五氯苯、四氯苯、三氯苯各級(jí)產(chǎn)物均可測(cè)得,且未出現(xiàn)中間產(chǎn)物的濃度積累,可見整體去除過程是逐步進(jìn)行的脫氯反應(yīng)。在產(chǎn)物測(cè)試過程中未測(cè)的一氯苯、二氯苯,考慮到飛灰體系中較強(qiáng)的堿性環(huán)境,推測(cè)三氯苯在此類表面經(jīng)開環(huán)裂解脫除。

圖|固化穩(wěn)定化前后樣品中各類氯苯的含量變化

04

結(jié)論與展望

在本研究中,通過高能球磨成功制備n-Al/CaO反應(yīng)型固化穩(wěn)定化藥劑,球磨過程中少量添加硬脂酸能夠有效減少顆粒結(jié)塊,促進(jìn)材料的破碎與活化,提升均勻程度。在600rpm轉(zhuǎn)速下添加2%硬脂酸效果最佳,材料破碎充分,混合均勻,平均粒徑可達(dá)164.4nm。

將n-Al/CaO材料應(yīng)用于生活垃圾焚燒飛灰的固化穩(wěn)定化過程中,以10%質(zhì)量比的添加量即可獲得較好的處理效果。在實(shí)驗(yàn)條件下,重金屬的浸出濃度均可低于填埋場(chǎng)入場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn),固定率達(dá)到99.9%,以N600SA實(shí)驗(yàn)組為最佳。在此過程中反應(yīng)體系中新生成水鋁鈣石類礦物,強(qiáng)化重金屬固定。經(jīng)n-Al/CaO固化穩(wěn)定化后氯苯類物質(zhì)的總含量顯著降低,82.43%的六氯苯得到降解去除,未產(chǎn)生其他氯苯類物質(zhì)的積累。

綜上,此種n-Al/CaO反應(yīng)型固化穩(wěn)定化材料在飛灰的重金屬?gòu)?qiáng)化固定與二噁英類毒性有機(jī)物同步去除領(lǐng)域有巨大潛力,對(duì)其作用機(jī)理仍待進(jìn)一步深入探索。



本文原文“HCB dechlorination combined with heavy metals immobilization in MSWI fly ash by using n-Al/CaO dispersion mixture”發(fā)表于Journal of Hazardous Materials(2020),屬于“固廢資源化”重點(diǎn)專項(xiàng)“基于分類的深圳市生活垃圾集約化處置全鏈條技術(shù)集成與綜合示范”(2018YFC1902900)項(xiàng)目研究成果。

點(diǎn)擊閱讀原文可獲得論文鏈接。


來源 | 環(huán)境論評(píng)
作者 | 于書堯,劉建國(guó)
編輯 | 于書堯

特此聲明:
1. 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)。
2. 請(qǐng)文章來源方確保投稿文章內(nèi)容及其附屬圖片無版權(quán)爭(zhēng)議問題,如發(fā)生涉及內(nèi)容、版權(quán)等問題,文章來源方自負(fù)相關(guān)法律責(zé)任。
3. 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日內(nèi)起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)益。