多种生活垃圾组分燃烧过程中的重金属迁移特性研究

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1、硕士学位论文多种生活垃圾组分燃烧过程中的重金属迁移特性研究作者姓名谢明超学科专业工程热物理指导教师马晓茜教授所在学院电力学院论文提交日期2015年5月StudyontheHeavyMetalTransportCharacteristicsofMulticomponentDomesticWasteintheIncinerationProcessADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XieMingchaoSupervisor：Prof.MaXiaoqianSouthChinaUniv

2、ersityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TK6学校代号：10561学号：201220110368华南理工大学硕士学位论文多种生活垃圾组分燃烧过程中的重金属迁移特性研究作者姓名：谢明超指导教师姓名、职称：马晓茜教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：工程热物理研究方向：高效低污染燃烧论文提交日期：2015年5月10日论文答辩日期：2015年6月7日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：赵增立委员：马晓茜廖艳芬杨承余昭胜摘要焚烧技术因其具有减量减容与能量回收特点而在生活垃圾日益增多的今

3、天受到特别重视。文中选取了木、纸、织物、橡胶、再生PE、再生PP、再生PS、再生PVC共8种垃圾组分作为研究对象。利用管式炉和TAS-990原子吸收分光光度计对8种垃圾组分在单独燃烧和两两互相混合（共28种组合）两种情况下的失重变化和重金属（Pb、Cu、Zn、Ni、Cd、Cr）迁移排放特性进行了研究。研究的温度范围为500~1000℃。原子吸收光谱测试结果表明，在8种垃圾组分中，PVC的Pb含量最高，橡胶的Zn含量最高，织物的Cr含量最高。根据各组分在1000℃时的质量残留率大小，可将8种垃圾组分分为3类：（1）低质量残留率组分（＜5%）：PE

4、、织物；（2）中等质量残留率组分（5%~20%）：木、纸、橡胶、PP、PS；（3）高质量残留率组分（＞20%）：PVC。6种重金属按挥发程度由难到易的大致排序为：Cr＞Ni＞Cu≈Zn＞Pb＞Cd。8种垃圾组分两两混烧对失重有一定的影响：（1）生物质类与塑料类垃圾混烧基本上会使底灰残留质量增加，纸比木的效果更明显；（2）织物分别与PE、PP、PS混烧使底灰残留质量增加，织物与PVC混烧使底灰残留质量减小，织物与橡胶混烧对失重率没有明显影响；（3）木与纸、木与织物、纸与织物混烧使底灰残留质量增加，其中木与织物、纸与织物的效果不明显；（4）橡胶与塑

5、料类垃圾混烧使底灰残留质量增加，其中橡胶与PVC混烧在≥900℃时使底灰残留质量减小；（5）PVC分别与PE、PP、PS混烧在低温下使底灰残留质量增加，在高温下使底灰残留质量减小；（6）PE、PP、PS两两混烧对失重率没有明显影响。8种垃圾组分两两混烧对6种重金属的迁移有不同的影响。（1）使Pb固定在底灰中的组合：木与橡胶（≤600℃）、纸与橡胶、纸与PP、纸与PS、织物与橡胶（≤700℃）、织物与PP（≤600℃）、PE与PP；（2）使Cu固定在底灰中的组合：橡胶与木、橡胶与纸、木与纸、木与织物、PVC与木、PVC与纸（≤800℃）、PVC与

6、织物、PVC与橡胶（≤700℃）、PVC与PE、PVC与PS、PE与PS（≥900℃）；（3）使Zn固定在底灰中的组合：木与塑料（不含橡胶）、木与纸、木与织物、PVC与PE（≥800℃）；（4）使Ni固定在底灰中的组合：木与橡胶、木与PE、PVC与木（≤800℃）、PVC与纸（≤800℃）、PVC与织物（≤800℃）；（5）使Cd固定在底灰中的组合：纸与橡胶（≤800℃）、织物与IPP（≤600℃）、织物与PVC（≤700℃）、橡胶与PVC（≤600℃）；（6）使Cr固定在底灰中的组合：纸与PE、纸与PS。从降低底灰潜在生态危害的角度考虑，应该

7、把木与橡胶、木与PE、木与PVC、纸与橡胶、木与纸、橡胶和PE分开，尽量不要混烧。通过对垃圾混烧的重金属迁移行为的系统研究为生活垃圾分类收集和焚烧过程的重金属控制提供数据支持和理论依据。关键词：生活垃圾；燃烧；重金属；迁移特性；失重IIABSTRACTThewasteincinerationtechnologyreceiveincreasingattentiontodaywiththeincreasingquantityofdomesticwaste,becauseitcanreducethevolumeofwasteandrecyclethe

8、energyeffectively.Thisarticletakeseightcomponentsofwasteastheresearchobject