废弃滴滴涕农药热处理特性实验及其水泥窑共处置技术适用性研究

论文摘要

滴滴涕农药属于有机氯农药,主要有效成分是DDT。DDT属于持久性有机污染物（POPs）,具有毒性、难降解、可在生物体内蓄积的特性,并可通过空气、水等介质在环境中传输并沉积,并长期在生态系统中累积。DDT可导致癌症,损害神经系统,引发免疫系统疾病、生殖紊乱以及干扰婴幼儿的正常发育,直接威胁人类生存繁衍和可持续发展。同时,滴滴涕农药中DDT的衍生物o,p’-DDT、p,p’-DDD、p,p’-DDE同样具有生物毒性。滴滴涕农药在1950年至1980年曾大规模用于我国农业生产,累计消耗量为43万吨,占国际用量的20%。2009年我国全面禁用滴滴涕后,全国现存废弃滴滴涕为2600-4500t,是目前亟待处理与处置的危险废物。滴滴涕农药高温热处理特性研究,以DDTs为研究对象,就温度、停留时间、气氛含氧量、通气流量四个因素,利用高温管式炉进行实验,以期为研发废弃滴滴涕农药的高温热处理技术提供理论依据。结果表明:由于原废弃滴滴涕农药中DDT占到DDTs总量的73.39%,所以DDT去除率的变化趋势可近似代表DDTs;DDT去除率随温度升高而升高;空气流量和停留时间只对低温至中温段（600-900℃）的DDT去除率产生较大影响,并且在停留时间超过15min之后,去除率就会达到稳定;气氛含氧量对各温度段DDT的去除效果都带来影响,但影响程度随温度的升高而缓慢降低。DDT是残渣中的主要DDTs物质残留,p,p’-DDE是高温尾气中（≥1000℃）中的主要DDTs物质残留,并且除DDTs之外,在低温段（≤600℃）尾气中,有机物残留物多为烃类有机物;在中温段（700-900℃）尾气中以与DDTs结构相近的多环芳烃衍生物为主要有机残留;在高温段（1000-1200℃）尾气中则以单环芳烃和稠环芳烃的衍生物为主。水泥窑共处置废弃滴滴涕试烧实验结果表明,利用水泥窑共处置技术处理废弃滴滴涕农药,在不需要改变水泥正常生产工况的条件下,DDT的焚毁去除率达到99.9999%以上。烟气各项排放指标均低于规定限值,尤其没有引起二恶英排放浓度的增加。同时,水泥窑共处置废弃滴滴涕农药的过程中,引入的氯元素未对水泥产品的质量造成负面影响。认为水泥窑共处置对于废弃滴滴涕农药而言是有效、彻底、安全的处置技术。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 DDT 的性质及危害
• 1.3 我国 DDT 的生产、使用及危害应对
• 1.3.1 我国DDT 生产、使用情况
• 1.3.2 我国对DDT 的危害应对情况
• 1.4 DDT 处置特性
• 1.5 DDT 处置技术现状及发展
• 1.5.1 现有DDT 处置技术
• 1.5.2 DDT 技术发展前沿——水泥窑共处置技术
• 1.6 研究目的与意义
• 1.7 研究内容
• 1.8 技术路线
• 第二章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 实验技术路线
• 2.3.2 实验因素设计
• 2.3.3 实验流程及操作方法
• 2.4 数据处理
• 第三章 不同因素对滴滴涕农药热处理特性的影响
• 3.1 温度对滴滴涕农药热处理特性的影响
• 3.1.1 不同温度下DDT 和DDTs 的去除效果分析
• 3.1.2 不同温度段滴滴涕农药热处理后残渣物质分析
• 3.1.3 不同温度段滴滴涕农药热处理后尾气物质分析
• 3.1.4 小结
• 3.2 停留时间对滴滴涕农药热处理特性的影响
• 3.2.1 不同停留时间条件下DDT 和DDTs 的去除效果分析
• 3.2.2 不同停留时间条件下滴滴涕农药热处理后残渣物质分析
• 3.2.3 不同停留时间条件下滴滴涕农药热处理后尾气物质分析
• 3.2.4 小结
• 3.3 含氧量对滴滴涕农药热处理特性的影响
• 3.3.1 不同含氧量条件下DDT 和DDTs 的去除效果分析
• 3.3.2 不同含氧量气氛中滴滴涕农药热处理后残渣物质分析
• 3.3.3 不同含氧量气氛中滴滴涕农药热处理后尾气物质分析
• 3.3.4 小结
• 3.4 空气流量对滴滴涕农药热处理特性的影响
• 3.4.1 不同空气流量条件下DDT 和DDTs 的去除效果分析
• 3.4.2 不同空气流量条件下滴滴涕农药热处理后残渣物质分析
• 3.4.3 不同空气流量条件下滴滴涕农药热处理后尾气物质分析
• 3.4.4 小结
• 3.5 总结
• 第四章 水泥窑共处置滴滴涕试烧实验
• 4.1 实验地点
• 4.2 实验材料与设备
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验设备
• 4.3 技术工艺与实验工矿设计
• 4.3.1 技术工艺
• 4.3.2 实验工矿设计
• 4.4 采样及分析方法
• 4.5 去除率计算（DRE&DE）
• 4.5.1 焚毁去除率（DRE）
• 4.5.2 焚毁率（DE）
• 4.6 结果与分析
• 4.6.1 DDT 的DRE 与DE
• 4.6.2 大气污染影响
• 4.6.3 水泥产品质量影响
• 4.7 总结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 对滴滴涕热处置特性的结论与展望
• 5.2 对水泥窑共处置滴滴涕示范工程的结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果