水泥窑协同处置固体废物过程中有害物质迁移转化机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51772141
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0202.无机非金属基础材料
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The integrated disposal of solid wastes using cement kilins has been considered as a promissing arroach. However, the transformation mechanisms and partitioning behavior of harmful matters have rarely been investigated during the integrated processing of solid wastes. The project therefore focused on investigating the migration and transformation mechanisms of harmful matters through analyzing the raw materials for cement production, the treated solid wastes, cement clinker and the chemical compositions of harmful elements in particulate matters. Therefore, the distribution behaviors of harmful matters in multi-components and multi-phases will be revealed. To obtain the distribution mechanisms between the multi-phases, the influences of heavy metal contents and phases in solid wastes on the phase transformation were investigated during the preparation of cement clinker. The distribution behavior of heavy metals among multi-phases will be explored under different experimental conditions, including temperature, pressure, and oxygen partial pressure. The distribution characteristics of heavy metals and organic pollutants on the surface of particulate matter in flue gas will be explored, and the catalytic effect of heavy metals on organic pollutants will be therefore elucidated under different conditions. A model will be constructed to describe the transformation and migration mechanisms during the overall process of synergistic disposal for solid wastes, so as to develop and improve an environmentally friendly technical process for cement kiln co-disposal of solid wastes.
水泥窑协同处置固体废物被认为是一种具有前景的技术,然而,处置过程中重金属和有机污染物等有害物质的迁移转化机制尚缺乏系统研究。本项目通过对水泥生产原料、所协同处置的固体废物、水泥熟料、颗粒物等的化学组成、赋存形态及迁移转化规律等进行系统研究,揭示有害物质在多组元、多物相中的转化分配机制。研究重金属的含量及赋存形态对水泥熟料烧成过程中物相转化的影响规律,明确重金属元素在多物相之间的分配规律。探明不同条件(温度、压力、氧分压)下有害物质在多物相间的分配行为。探索研究烟气中颗粒物表面的重金属和有机污染物的赋存形态,阐明不同条件下颗粒表面重金属对有机污染物的催化转化机理。构建水泥窑协同处置固体废物全过程中有害物质的迁移转化模型,从而完善和发展环境友好型水泥窑协同处置固体废物工艺体系。

结项摘要

随着中国城镇化和工业化的快速发展,固体废物尤其是危险废物污染问题日益突出,已成为影响生态环境安全、社会和谐稳定的重要因素。利用水泥窑处置固体废物目前被认为是一种比较具有前景的技术。本项目以水泥窑协同处置固废/危废为研究对象,系统研究并获得了水泥熟料中重金属的分布行为、化学形态、固化机制,揭示了As、Cr、Cu和Zn等典型重金属元素在熟料制备过程中的转化迁移机制。系统地研究了水泥窑协同处置固废过程中烟气中颗粒物的排放特性,表明水泥生产过程会排放出大量的颗粒物,并且一些有害重金属会富集在这些颗粒物上,而固废的添加则会促进重金属的富集作用。固废的添加会导致颗粒物中SO42-,以及二次有机物含量的增加。单颗粒分析表明,颗粒物可分为富硫、富钠、富钾、金属、飞灰、有机、烟尘、矿物以及富钙颗粒等九大类,据此,我们提出了相应的混合颗粒物的两步形成模型。系统地研究了水泥窑协同处置固废过程中重金属的分配、扩散、沉降以及在周围土壤中的分布行为,研究表明大部分的重金属都会在水泥厂附近的土壤大约400-800 m范围内富集。根据富集因子可知,水泥厂附近土壤受到Cd元素的中度污染,As、Cr、Ba和Zn元素的轻度污染。.本项目的研究为利用水泥窑环境友好协同处置固体废物提供技术支撑,从而为实现固体废物的高效清洁利用和可持续性发展奠定坚实的理论基础。

项目成果

期刊论文数量(25)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(0)
专利数量(5)
Evolution of trace elements and polluting gases toward clean co-combustion of coal and sewage sludge
煤与污水污泥清洁共燃微量元素和污染气体的演变
  • DOI:
    10.1016/j.fuel.2020.118685
  • 发表时间:
    2020-11-15
  • 期刊:
    FUEL
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Chen, Jingjing;Sun, Yongqi;Zhang, Zuotai
  • 通讯作者:
    Zhang, Zuotai
Utilization of High-Temperature Slags From Metallurgy Based on Crystallization Behaviors
基于结晶行为的冶金高温炉渣的利用
  • DOI:
    10.1007/s11837-018-2878-0
  • 发表时间:
    2018-05
  • 期刊:
    JOM
  • 影响因子:
    2.6
  • 作者:
    Sun Yongqi;Zhang Zuotai
  • 通讯作者:
    Zhang Zuotai
Long-term leaching behaviours of cement composites prepared by hazardous wastes.
危险废物制备水泥复合材料的长期浸出行为
  • DOI:
    10.1039/c8ra02773k
  • 发表时间:
    2018-08-02
  • 期刊:
    RSC ADVANCES
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Yang, Zhenzhou;Ru, Ji;Liu, Lili;Wang, Xidong;Zhang, Zuotai
  • 通讯作者:
    Zhang, Zuotai
Highly stable CO2 capture performance of binary doped carbide slag synthesized through liquid precipitation method
液体沉淀法合成二元掺杂电石渣高度稳定的CO2捕集性能
  • DOI:
    10.1016/j.fuel.2020.118575
  • 发表时间:
    2020-11
  • 期刊:
    Fuel
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Cai Jianjun;Yan Feng;Luo Ming;Wang Shuzhong
  • 通讯作者:
    Wang Shuzhong
Reduction-ammoniacal leaching to recycle lithium, cobalt, and nickel from spent lithium-ion batteries with a hydrothermal method: Effect of reductants and ammonium salts
还原氨浸水热法回收废旧锂离子电池中的锂、钴和镍:还原剂和铵盐的影响
  • DOI:
    10.1016/j.wasman.2019.10.017
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Waste Management
  • 影响因子:
    8.1
  • 作者:
    Shubin Wang;Chao Wang;Fengjiao Lai;Feng Yan;Zuotai Zhang
  • 通讯作者:
    Zuotai Zhang

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其他文献

CaO-SiO_2-Al_2O_3-Na_2O-CaF_2固态渣系的再结晶性能
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2012
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    胡海红;李静;王福明;张作泰
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“钛阿隆材料研究现状与发展”
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  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    谢丽君等
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    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
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  • 作者:
    张作泰;赛音巴特尔;李文超
  • 通讯作者:
    李文超
热力学参数状态图在新型陶瓷材料
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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基于修正的(NBO/T)比值的黏度模型
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  • 发表时间:
    2010-12
  • 期刊:
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    --
  • 作者:
    郭敏;张作泰;唐续龙;王习东;张梅
  • 通讯作者:
    张梅

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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