PVC石塑電梯門套講熱處理對PVC回收影響。

       熱處理具有減量化、回收能源、完全分解有機(jī)物、徹底殺害病原菌等優(yōu)點(diǎn),因此在生活垃圾處理工藝中占據(jù)的比例越來越高.2017年我國城市生活垃圾焚燒量已達(dá)到8463.3萬t,同比增長了14.7%。但是隨著國家污染排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格以及人們對生活環(huán)境要求日益提高,焚燒等熱處理過程帶來的重金屬和二噁英污染問題也受到廣泛關(guān)注.

       重金屬在焚燒等熱處理過程中的遷移轉(zhuǎn)化途徑主要有3種:重金屬及其化合物不參與熱轉(zhuǎn)化反應(yīng),或反應(yīng)生成不易揮發(fā)的產(chǎn)物,最終留在底渣中;部分粒徑在1~100μm之間的含重金屬顆粒被高溫?zé)煔鈯A帶進(jìn)入煙氣進(jìn)而被捕集在飛灰中,如含Ni和Cr等的顆粒;重金屬及煙氣經(jīng)過同相吸附或異相吸附過程進(jìn)入飛灰.

       研究表明,生活垃圾焚燒過程中,47%~73%的Cd和60%~100%的Hg會進(jìn)入飛灰中,而74%~94%的Zn和46%~79%的Pb富集在爐渣中,飛灰中Hg、Cd、Pb、Zn等重金屬的濃度顯著高于爐渣。重金屬Pb、Cu和Zn等在熱處理過程中和含氯化合物反應(yīng),生成更易揮發(fā)、顆粒更小的重金屬氯化物,從而遷移至煙氣中。其中冷凝形成的亞微米顆粒能夠穿過尾氣處理裝置,進(jìn)入到空氣、水體或富集在食物鏈中,造成環(huán)境危害。Pb是一種毒性很大的重金屬,長時間暴露于Pb環(huán)境中會造成人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)、造血功能以及肝腎功能紊亂,嚴(yán)重時會導(dǎo)致腦缺氧死亡 。生活垃圾中Pb含量約為10~50mg/kg,易發(fā)生氯化反應(yīng)而遷移至煙氣或飛灰中而引起較大的環(huán)境影響,因此是生活垃圾焚燒處理最受關(guān)注的重金屬污染物之一。本文以Pb為對象,研究其在熱處理過程中的遷移轉(zhuǎn)化行為.

       研究者們采用熱平衡計(jì)算法、熱分析法 、管式爐模擬法、流化床法和水泥窯共處置模擬法等方法,對重金屬在熱處理過程中的氯化反應(yīng)途徑進(jìn)行了一系列研究.結(jié)果表明,除氯化劑種類外,反應(yīng)條件如停留時間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)物濃度、氣體流速、水蒸汽含量等均對重金屬的遷移轉(zhuǎn)化有顯著的影響.利用重金屬氯化反應(yīng),還可進(jìn)行資源回收和污染控制.如Nowak等采用不同種類的無機(jī)氯化物處理城市生活垃圾焚燒飛灰,回收重金屬;Vogel等利用聚氯乙烯(PVC)和HCl去除污泥灰中的重金屬,并通過添加MgO提高P的生物可利用性,實(shí)現(xiàn)污泥中P資源的回收.

       目前的研究主要采用真實(shí)垃圾或根據(jù)垃圾組成配制樣品,熱處理過程中多種宏量金屬、微量重金屬、不同氯源同時存在,重金屬揮發(fā)和固定反應(yīng)之間的競爭作用共同影響重金屬的遷移和轉(zhuǎn)化規(guī)律,從而限制了重金屬氯化反應(yīng)機(jī)理解析.Wang等以簡單體系模擬關(guān)鍵反應(yīng)物,研究了4種重金屬氧化物(PbO、CdO、ZnO和CuO)的氯化反應(yīng).但并未對影響重金屬氯化反應(yīng)的重要因素——氯濃度進(jìn)行研究.熱處理過程中有機(jī)氯比無機(jī)氯對于重金屬揮發(fā)的促進(jìn)作用更大,Watanabe等將生活垃圾中可燃氯歸為有機(jī)氯,其含量為2.7mg/g,而含氯量在50%~60%之間的PVC被廣泛應(yīng)用于日用品、管材、線纜等塑料制品,是廢棄物中有機(jī)氯的主要成分(含量波動大),在熱處理過程中易和重金屬反應(yīng)而促進(jìn)其揮發(fā).因此本研究采用熱分析系統(tǒng)和管式爐結(jié)合的方法模擬熱處理過程,以垃圾中典型有機(jī)氯PVC和主要的重金屬污染物Pb為對象,研究Pb的氯化機(jī)理和氯化物濃度對重金屬Pb揮發(fā)的影響。

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