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《浙江大学》 2004年
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垃圾焚烧过程重金属污染物迁移机理及稳定化处理技术研究

李建新  
【摘要】:随着经济的发展和人民生活水平的提高,中国城市生活垃圾不仅产量有了明显增加,垃圾构成也发生了很大的变化,垃圾中塑料、织物等所占的比例呈增加的趋势,垃圾中有机组成及热值有了明显的提高,加上垃圾焚烧处理具备处理速度快、垃圾减容减重比大、可回收利用热能等优点,近年来,垃圾焚烧处理方式在国内得到了迅速的应用与推广。 由于垃圾组分的复杂性,垃圾焚烧产生的烟气和灰渣中可能富集重金属和有机物等污染物,如不妥善处理,会产生对环境的污染。为此垃圾飞灰通常被视为危险废弃物。为使垃圾焚烧处理技术真正达到无害化的目的,了解焚烧过程中污染物的产生机理和控制技术是十分必要的。本文率先在国内针对垃圾焚烧过程中重金属污染物的迁移机理及焚烧飞灰中重金属的渗滤特性和稳定化处理技术进行了系统的研究,并对垃圾飞灰可能的资源化利用进行了探讨,为降低垃圾焚烧重金属污染物的危害奠定了基础。 在对垃圾的典型组分进行了重金属含量分析的基础上,利用小型流化床实验台,研究了焚烧温度、垃圾组分中氯含量及水分的变化对重金属迁移特性的影响,实验结果表明垃圾焚烧过程中重金属的迁移特性受焚烧温度、氯含量的影响较大,而受水分变化及垃圾中重金属的含量多少的影响很微弱。 针对国内两种不同类型的垃圾焚烧炉——炉排炉、流化床炉产生的飞灰的理化特性进行了系统的研究。发现炉排炉飞灰不仅重金属含量明显高于流化床飞灰,而且重金属的渗滤也较流化床飞灰高。不同颗粒尺寸下飞灰中重金属含量表明,随着颗粒尺寸的减少,重金属的富集浓度略呈增加的趋势。布袋飞灰中Cr、Cd、Cu、Zn的渗滤特性随颗粒尺寸的减少有增加趋势,而其余重金属的渗滤与颗粒尺寸没有明显关系。不同飞灰重金属渗滤实验表明,重金属的渗出率与飞灰中重金属的含量没有明显的关系,如7种重金属中Zn、Pb在飞灰中含量最高,Cd,的含量很少,而重金属的渗滤中Cd的渗出率最高。 飞灰的水泥固定产物的渗滤特性表明水泥对重金属的固化效果是很好的,尤其是对Cd、Pb、Zn的效果明显。且实验表明磷酸盐对重金属也有很好的稳定化效果。从以废治废的观点出发,研究表明燃煤流化床飞灰(FCA)对重金属也有一定的固化效果,但在FCA与水泥相结合作为固化剂时效果更好。固化物的渗滤特性及强度测试表明,垃圾流化床焚烧飞灰不仅渗滤低,固化物强度也较高,资源化利用的潜力很大。 浙江大学博士学位论文 另外文中还针对炉排炉飞灰利用小型管式炉研究了重金属的蒸发特性。试验表明在900 ℃左右,飞灰中重金属的蒸发率很高,适当加入少量CaC12,则使Cd、Pb、Cu、Zn的蒸发 率在90%以上,可大大减少飞灰的毒性。 利用BP神经网络模型对飞灰固化物的酸中和能力及重金属渗滤特性进行了模拟和预 测,并建立了两个13 x7xl、gxlZx4的BP网络模型,结果表明利用BP神经网络预测重 金属渗滤特性是可行的,该模型的建立为垃圾飞灰稳定化处理方案的拟定提供了快捷的理论 指导。 关键词:垃圾焚烧,重金属,迁移,渗滤,固定化,BP神经网络。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:X705

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【引证文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙冬;王玉才;;生活垃圾焚烧尾气中重金属及二恶英类物质健康风险评价[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
2 牛静;李广科;;矿化垃圾对植物的生态毒理效应研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
3 温蓓;黄日祥;;环丙沙星对铜在蚯蚓体内的吸收、分布及毒性的影响的研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
4 顾雪元;孙剑;王晓蓉;;重金属在土壤黏土组分上的吸附行为和表面络合模型研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
5 刘峰;秦樊鑫;胡继伟;黄先飞;蒋翠红;李存雄;;红枫湖沉积物中酸可挥发硫化物及重金属生物有效性研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
6 熊佰炼;张进忠;;改性甘蔗渣吸附Cd~(2+)和Cr~(3+)的特征研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
7 胡世林;刘岱;崔淑莲;杨立新;杨连菊;;安国引种黄芪的质量初步评价[A];1999中药研究论文集[C];2000年
8 唐银健;李竺;陈玲;;城市污泥土地利用重金属生态风险评价[A];2006年中国可持续发展论坛——中国可持续发展研究会2006学术年会可持续发展的技术创新与科技应用专辑[C];2006年
9 王天阳;王国祥;;昆承湖沉积物重金属的环境地球化学特征[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
10 杜国荣;蔡文生;邵学广;;权重多尺度回归用于镉、铅、铜、铋的方波溶出伏安分析[A];第十届全国计算(机)化学学术会议论文摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李洁尉;垃圾焚烧的二次污染不容忽视[N];广东科技报;2011年
2 本报记者 叶小钟 本报实习生 赵越;番禺:“垃圾焚烧”五大沟通渠道遇冷[N];工人日报;2009年
3 记者 张丽华 通讯员 高喜连 王英男;乳山市垃圾焚烧项目启动[N];威海日报;2010年
4 于燕 李闻芝 整理 新华;垃圾焚烧,化工技术能保障吗[N];中国化工报;2010年
5 徐楠 赵一海;垃圾焚烧,是出路还是歧路[N];江苏科技报;2009年
6 本报记者 邓新建;广州番禹垃圾焚烧项目搁浅[N];法制日报;2009年
7 广东建设报记者 陈果 实习生 纪辛;“反烧”专家广州开讲全城再议垃圾焚烧[N];广东建设报;2010年
8 记者 曾妮 通讯员 史伟轩;垃圾焚烧争论须公开各方利益[N];南方日报;2010年
9 本报记者 邓丽;监管未解题浮出水面[N];21世纪经济报道;2010年
10 本报记者 刘颖 夏传武 黑毅鹤;湖畔小村建起垃圾焚烧场[N];大理日报(汉);2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李建新;垃圾焚烧过程重金属污染物迁移机理及稳定化处理技术研究[D];浙江大学;2004年
2 罗宇;垃圾焚烧系统中重金属的分配及处理研究[D];重庆大学;2004年
3 吴永贵;利用水溞趋光行为监测水体及土壤中氮磷与重金属的生物毒性[D];西南农业大学;2004年
4 韩军;下水道污泥焚烧过程中重金属元素的挥发与回收[D];华中科技大学;2005年
5 吴泓涛;北京市土壤和蔬菜重金属的区域分布与污染评价[D];西南农业大学;2001年
6 华玉妹;污泥中Cu、Pb和Zn的生物沥滤研究[D];浙江大学;2005年
7 张国平;贵州典型矿山的水环境地球化学特征[D];中国科学院研究生院(地球化学研究所);2005年
8 陈玉成;表面活性剂对植物吸收土壤重金属的影响[D];武汉大学;2005年
9 廖国礼;典型有色金属矿山重金属迁移规律与污染评价研究[D];中南大学;2005年
10 潘文杰;基于人工神经网络技术的烤烟重金属积累特征研究[D];西南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜永海;焚烧飞灰熔融过程特性及添加剂的研究[D];北京化工大学;2005年
2 黎志勇;邻避困境及其对策研究[D];广州大学;2013年
3 杨丽华;重金属(镉、铜、锌和铬)对鲫鱼的生物毒性研究[D];华南师范大学;2003年
4 陈剑虹;重金属废水处理技术的研究[D];湖南大学;2003年
5 刘启东;肥料组合对叶菜硝酸盐和重金属的影响[D];西南农业大学;2004年
6 刘宝庆;南宁市城区土壤重金属污染状况研究[D];广西大学;2004年
7 殷宪强;污泥堆肥施用对土壤与作物的影响研究[D];西北农林科技大学;2004年
8 王红涛;生物淋滤法去除城市污泥中重金属研究[D];太原理工大学;2006年
9 胡维;功能化离子液体的合成及其在金属离子萃取分离中的应用[D];华中农业大学;2009年
10 吴军;氧气/二氧化碳气氛下垃圾焚烧的数值模拟研究[D];华北电力大学;2013年
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