废物水泥窑共处置产品中重金属释放pH静态试验研究

通过模拟煅烧试验制取水泥熟料,并制取混凝土样品,将样品破碎至粒径小于1 mm. 采用pH静态(pH-dependence)试验研究pH对破碎混凝土样品中重金属(Cr,Ni,As,Cd和Pb)浸出特性的影响以及混凝土样品的酸中和容量.结果表明,混凝土的酸中和能力较大,浸出液pH降至6.87,需加入2.5 mol/kg的硝酸,而浸出液pH降至1.46的过程中,需要消耗15 mol/kg的硝酸,因此在一般的混凝土使用过程中,混凝土孔隙水的pH能在较长段时间内保持中性或弱碱性;浸提剂的酸碱性是影响混凝土中重金属浸出的重要参数,在试验研究的pH范围内,不同重金属的浸出规律不同;混凝土中重金属的浸出与其在混凝土中的存在形态及混凝土矿物对重金属的作用相关.      

填埋结构对填埋场稳定化的影响

依据准好氧填埋和厌氧填埋的原理,构建了大型模拟填埋场,并定期对渗滤液水质进行监测分析;根据所获得的渗滤液水质变化数据,利用指数法对2种结构的填埋场稳定化进行了评价.结果表明,准好氧填埋比厌氧填埋结构更有利于渗滤液中污染物尤其是NH3-N的去除;准好氧填埋场稳定化速率大于厌氧填埋场;准好氧填埋场在封场25周后稳定化综合指数I<50,达到二级稳定化程度,渗滤液水质达二级排放标准;厌氧填埋场在实验期内稳定化综合指数I>100,稳定化等级为四级,渗滤液水质在三级排放标准以下.     

飞灰哌嗪类螯合剂固化/稳定化体中重金属释放机理

生活垃圾焚烧飞灰中重金属对环境产生较大危害,而对其的固化/稳定化成为飞灰处理处置中的首要问题。用普通硅酸盐水泥处理垃圾焚烧飞灰较为普遍,为降低能耗提高产品效益,研究了新型大分子有机螯合剂哌嗪-N,N’-双二硫代羧酸钠（TS300）协同不同用量的水泥（30%、40%）固化飞灰中重金属的能力。探究了TS300对目标重金属Zn、Cd、Cr、Pb、Ni的浸出浓度、化学形态和微观结构的影响。结果表明：TS300协同水泥可有效固定飞灰中的重金属,降低浸出浓度60%以上;重金属Cr、Cd、Pb、Ni经固化后的化学形态整体向更稳定的方向移动;随着TS300和水泥添加量的增大,固化块晶体组成更稳定、抗酸强度上升且孔隙致密度增加,其中水泥添加量40%、TS300添加量8%的固化块重金属浸出浓度最低,固化效果最佳。综上,探究TS300协同水泥固化/稳定化重金属的效果和机理,有利于探究不同飞灰处理处置方式的优劣,分析水泥协同药剂固化稳定化飞灰重金属的效果,降低填埋场渗滤液的环境风险,为后续飞灰重金属螯合剂的研发提供新思路。     

废弃日用品塑料中多溴联苯醚浸出特征及地下水健康风险

选择典型废弃日用品塑料,对特征处置场景下其PBDEs的浸出特征及健康风险进行了评价.结果表明,日用品塑料在硫酸/硝酸、醋酸和腐殖酸溶液中达到溶出平衡时,∑21PBDEs释放量分别为20.00、63.65、125.60μg·kg-1,均以BDE209为主.进入生活垃圾填埋场的释放量高于堆存和简易填埋过程,在最不利条件下距填埋场下游500 m处地下水中PBDEs最大浓度为39.67μg·L-1,居民饮用地下水产生的非致癌风险指数为2.11×10-1,其中十溴代物(BDE209)的非致癌风险指数为1.85×10-1,均小于美国标准中非致癌的可接受风险水平(1.0),表明废旧日用品塑料可进入生活垃圾填埋场处置.     

利用电子探针对水泥净浆中Cr、As、Pb分布特征的研究

通过在模拟水泥窑中高温煅烧含Cr、As、Pb的水泥生料,制取水泥熟料,进而制备水泥净浆片.然后利用电子探针的点、线、面分析,研究了水泥净浆中Cr、As、Pb的整体分布特征及在不同矿物相中的具体分布特征,以揭示Cr、As、Pb在其中的微观物理化学形态,为建立Cr、As、Pb的释放机制提供理论基础.结果表明,Cr在水化硅酸...     

废物水泥窑共处置产品中Cd释放的pH影响

用高温电炉模拟煅烧试验制取水泥熟料后再制作混凝土,参考EA NEN 7375:2004浸出试验,设定5种不同pH的浸取液对混凝土进行长期浸出试验,研究了pH对水泥窑共处置混凝土中Cd释放量以及释放过程的影响.结果表明:(1)pH为2.00、3.50、5.00、7.35和10.00的浸取液中,Cd的累积释放量分别为0.408 0、0.005 8、0.000 7、0.000 4、0.001 2 mg/kg.在酸性条件下,随pH的增大,Cd的累积释放量减小.在碱性条件下,随pH的增大,Cd的累积释放量增大.(2)pH为7.35的浸取液中,Cd累积释放量的释放曲线与斜率为0.5的直线拟合最佳.pH为7.35的浸取液中,混凝土中Cd的释放机制为扩散控制;pH为2.00和5.00的浸取液中,Cd的释放在前期为扩散控制,后期发生了耗竭作用;pH为3.50和10.00条件下,Cd的释放在前期发生了延滞作用,中期为扩散控制,后期发生了耗竭作用.     

造粒飞灰沥青混凝土路面利用的地下水环境风险评估

由于飞灰的主要成分与粉煤灰、高炉矿渣等非常接近,用于沥青混凝土路面中具有良好的发展前景。但飞灰中含有的重金属等有害物质对路面周围的环境影响不容忽视。通过对飞灰沥青混凝土采用水槽浸出试验得到重金属的长期累积释放量,并构建出重金属渗入地下水的迁移扩散模型,对道路中重金属进入地下水进行环境风险评估,最后根据《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)推算出沥青混凝土路面中重金属的有效量限值。结果表明:As、Cr的致癌风险值分别为2.26×10~(-10)、2.33×10~(-10),Zn、Cd、Hg的非致癌危害商分别为4.17×10~(-7)、2.43×10~(-7)、7.22×10~(-6),分别未超过风险表征限值10~(-6)与1;造粒飞灰沥青混凝土路面中Cr、Zn、As、Cd、Hg的有效量限值分别为25.46、279.83、1.10、12.19、0.07mg/kg。     

填埋结构对渗滤液水质变化影响研究

依据准好氧填埋和厌氧填埋的原理,构建了大型模拟填埋场,并定期对渗滤液水质进行监测分析。结果表明,准好氧填埋结构比厌氧填埋结构更有利于渗滤液中污染物的衰减,NH3N尤为明显;准好氧填埋结构渗滤液主要污染物浓度呈稳步下降规律,而厌氧填埋结构渗滤液水质在前期波动较大,NH3N在后期仍有较大幅度的变化。     

水泥窑共处置产品中重金属的形态

通过模拟煅烧掺入重金属化学试剂的水泥生料,制备水泥熟料,进而制取水泥净浆. 采用修正的Tessier连续提取法,分别研究了水泥熟料和水泥净浆中各重金属的形态. 结果表明:水泥熟料中Ni,As,Cd和Pb几乎不存在可交换态. 其中,Cr和Cd主要以酸性醋酸钠溶液提取态存在,分别为71.0%和95.1%;Ni主要分布在酸性盐酸羟胺溶液提取态(65.6%)中,在残渣态中的分布也较多(20.3%);Pb主要分布在硫化物结合态(72.7%)中,与硫形成某种化合物固溶于水泥矿物相中;As的硫化物结合态和酸性醋酸钠溶液提取态质量分数较高,分别为35.1%和51.8%. 水泥净浆中各重金属的形态分布与水泥熟料基本一致,表明重金属的主要化学形态分布受水化作用影响不大.      

含硫丹POPs废物浸出特性研究

以含硫丹POPs废物为研究对象,对废物中硫丹进行了浸出实验,针对实验室条件下影响硫丹浸出的主要因素(浸提剂初始pH,粒径,液固比,浸出时间)进行研究。分别用超声萃取法和液液萃取法提取样品和浸出液中的硫丹,并用GC对α-硫丹,β-硫丹的浓度进行定量检测。结果表明,废物中硫丹的浸出是一个快速的溶出过程,废物中硫丹的组分浓度较高,α-硫丹的含量为0.11 g/g,β-硫丹含量为0.023 g/g,浸出率为0.01%~0.49%。在实验设计范围内,硫丹的浸出量随浸提时间的延长,液固比的增大而增加;粒径对其影响不明显;在弱酸条件高于强酸条件。