垃圾焚燒過程中半揮發(fā)性重金屬排放特性及控制研究.pdf

1、垃圾焚燒因具有減容化、無害化、資源化等優(yōu)點(diǎn)，成為很多國家主要的垃圾處理方式。但垃圾焚燒會引起有毒重金屬污染，嚴(yán)重制約了垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。本文采用理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，深入研究了垃圾焚燒過程中重金屬Pb、Cd的排放特性及控制方法。
　　首先，在管式爐上考察了無機(jī)氯(NaCl)、有機(jī)氯(PVC)、不同形態(tài)的硫(S、Na2S、Na2SO4)以及吸附劑對重金屬Pb、Cd揮發(fā)特性的影響。實(shí)驗(yàn)表明，無機(jī)氯(NaCl)、有機(jī)氯(PVC

2、)均能有效地促進(jìn)Pb、Cd的揮發(fā);無機(jī)氯(NaCl)、有機(jī)氯(PVC)中氯釋放特性不同導(dǎo)致其對Pb、Cd影響機(jī)理不同。不同形態(tài)S對重金屬Pb、Cd揮發(fā)特性影響不同，低溫下S、Na2S、Na2SO4對Pb、Cd揮發(fā)具有抑制作用;而高溫下S、Na2SO4會促進(jìn)Pb、Cd的揮發(fā)，Na2S會促進(jìn)Pb的揮發(fā)，但對Cd表現(xiàn)出相反的作用。高嶺土、沸石對重金屬Pb、Cd具有一定的吸附作用，并且既存在物理吸附又存在化學(xué)吸附，而石灰石無明顯吸附作用。

3、>　　其次，在小型流化床焚燒爐上對重金屬Pb、Cd在PM10中的分布特性進(jìn)行了研究，將在管式爐上表現(xiàn)出較好吸附效果的高嶺土在小型流化床上進(jìn)行吸附性能測試，并利用SEM/EDS/XRD等分析方法分析其吸附劑機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PM10中亞微米Pb、Cd所占比例分別達(dá)到90％、85％;添加高嶺土能夠有效控制亞微米Pb、Cd排放，對亞微米Pb、Cd的最高捕集效率分別達(dá)83％、51％;高溫下高嶺土與重金屬Pb、Cd蒸氣反應(yīng)并產(chǎn)生共晶融化，其產(chǎn)物

4、為PbO·Al2O3·2SiO2、CdO·Al2O3·2SiO2;隨溫度升高，高嶺土與重金屬的共晶融化量增加，其共融物可促進(jìn)高嶺土對重金屬蒸氣的捕集，但溫度過高會導(dǎo)致過量共晶融化，使高嶺土的孔隙結(jié)構(gòu)坍塌，捕集效率反而降低;Pb、Cd共存時(shí)，Pb會促進(jìn)高嶺土與Cd的反應(yīng)，Cd能夠抑制Pb與高嶺土的過量共晶融化，1000℃時(shí)Pb、Cd產(chǎn)生相互促進(jìn)作用。
　　最后，基于吉布斯自由能最小法原理，利用熱力學(xué)平衡計(jì)算法考察了溫度、氯、硫和吸附