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Emission control and phase migration of PCDD/Fs in a rotary kiln incinerator:hazardous vs medical waste incineration

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Waste Disposal and Sustainable Energy 2023年第3期5卷 395-406页

作者： Ying Peng Yunfeng Ma Xiaoqing Lin jisheng long Xiaodong Li State Key Laboratory for Clean Energy Utilization Institute for Thermal Power EngineeringZhejiang UniversityHangzhou310027China Shanghai SUS ENVIRONMENT Co. LTDShanghai201703China

This study was carried out in a full-scale(50 t/d)rotary kiln incinerator to explore the removal characteristics of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans(PCDD/Fs)by different units of air pollution control devices(APCDs),and special interest was focused on the“memory effect”phenomenon of PCDD/Fs in the wet scrubber(WS),which usually caused an undesirable rise in PCDD/F emission *** general removal efficiency of PCDD/Fs by APCDs was 99.4%(from 14.11 at exhaust heat boiler(EHB)outlet to 0.09 ng I-TEQ/Nm^(3)at stack)under medical waste(MW)incineration condition,and 99.2%(from 19.91 to 0.16 ng I-TEQ/Nm^(3))under hazardous waste(HW)incineration *** PCDD/F concentrations in flue gas decreased along the APCDs except for WS,in which the“memory effect”was *** detail,WS largely increased the I-TEQ concentration of gas-phase PCDD/Fs from 0.047 to 0.188 ng I-TEQ/Nm^(3)in the flue gas,and the concentration of particulate-phase PCDD/Fs increased from 0.003 to 0.030 ng I-TEQ/Nm^(3).In addition,this study found that phase migration promoted the accumulation of PCDD/Fs in scrubbing water,and the flow entrainment phenomenon played a great role in causing the“memory effect”.The PCDD/F concentrations of fly ash collected from cyclone and fabric filter(FF)were as high as 4.23 and 6.99 ng I-TEQ/g,respectively,which had exceeded the national landfill limitation(3 ng I-TEQ/g)in *** system balance calculations revealed that APCDs promoted the migration of PCDD/Fs from the gas-phase to the particulate-phase,which caused fly ash to be the main carrier of PCDD/Fs and led to excessive *** results of this study can contribute to the optimized design of combustion conditions and system cleaning for controlling PCDD/F emissions from rotary kiln incinerators.

关键词： Air pollution control devices Wet scrubber Removal efficiency Memory effect Phase migration

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Predicting the elemental compositions of solid waste using ATR-FTIR and machine learning

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Frontiers of Environmental Science & Engineering 2023年第10期17卷 41-54页

作者： Haoyang Xian Pinjing He Dongying Lan Yaping Qi Ruiheng Wang Fan Lü Hua Zhang jisheng long Institute of Waste Treatment&Reclamation College of Environmental Science and EngineeringTongji UniversityShanghai 200092China Shanghai Institute of Pollution Control and Ecological Security Shanghai 200092China Shanghai Engineering Research Center of Multi-source Solid Wastes Co-processing and Energy Utilization Shanghai 200092China Shanghai SUS Environment Co. Ltd.Shanghai 201703China

Elemental composition is a key parameter in solid waste treatment and disposal. This study has proposed a method based on infrared spectroscopy and machine learning algorithms that can rapidly predict the elemental composition (C, H, N, S) of solid waste. Both noise and moisture spectral interference that may occur in practical application are investigated. By comparing two feature selection methods and five machine learning algorithms, the most suitable models are selected. Moreover, the impacts of noise and moisture on the models are discussed, with paper, plastic, textiles, wood, and leather as examples of recyclable waste components. The results show that the combination of the feature selection and K-nearest neighbor (KNN) approaches exhibits the best prediction performance and generalization ability. Particularly, the coefficient of determination (R2) of the validation set, cross validation and test set are higher than 0.93, 0.89, and 0.97 for predicting the C, H, and N contents, respectively. Further, KNN is less sensitive to noise. Under moisture interference, the combination of feature selection and support vector regression or partial least-squares regression shows satisfactory results. Therefore, the elemental compositions of solid waste are quickly and accurately predicted under noise and moisture disturbances using infrared spectroscopy and machine learning algorithms.

关键词： Elemental composition Infrared spectroscopy Machine learning Moisture interference Solid waste Spectral noise

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Novel development of VO_(x)-CeO_(x)-WO_(x)/TiO_(2) catalyst for low-temperature catalytic oxidation of chloroaromatic organics

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Waste Disposal and Sustainable Energy 2022年第4期4卷 259-269页

作者： Yunfeng Ma Jianwen Lai Jiayao Wu Xiaoqing Lin Hong Yu Hao Zhang Angjian Wu jisheng long Xiaodong Li State Key Laboratory for Clean Energy Utilization Institute for Thermal Power EngineeringZhejiang UniversityHangzhou310027China Shanghai SUS ENVIRONMENT Co. LTDShanghai201703China

A novel selective catalytic reduction(SCR)catalyst with high catalytic activity on chloroaromatic organics at lower temperatures(160-180℃)is critical for municipal solid waste incineration(MSWI)*** study prepares a series of honeycomb-type VO_(x)/TiO_(2) catalysts and finally develops a new low-temperature catalyst with high catalytic activity in eliminating chloroaromatic *** on the conversion efficiency(CE)of 1,2-dichlorobenzene(1,2-DCB)and CO_(2) selectivity,the optimal VO_(x) content of 4.06%(in weight)in VO_(x)/TiO_(2) catalyst is first *** modifying CeO_(x) and WO_(x),a novel honeycomb-type catalyst of VO_(x)-CeO_(x)-WO_(x)/TiO_(2) achieves the highest CE(93.1%-93.6%)and CO_(2) selectivity(40.9%-60.7%)at 150-200℃.It was found that the CeO_(x) and WO_(x) can improve the catalytic activity by enriching the surface content of V and O,increasing the proportion of V5+and Osurf,enlarging the supply source of reactive oxygen species and their storage capacity,and accelerating the redox cycle of VO_(x),CeO_(x),WO_(x),and reactive oxygen *** study can guide the development of monolithic low-temperature catalysts with high catalytic activity in eliminating chloroaromatic organics in MSWI flue gas.

关键词： VO_(x)/TiO_(2)catalysts Honeycomb catalysts Catalytic activity 1,2-dichlorobenzene Modification of CeO_(x)and WOx

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生活垃圾焚烧发电厂发电量变化趋势分析

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环境卫生工程 2020年第1期28卷 30-34页

作者：龙吉生上海康恒环境股份有限公司

以近20 a来投运的、有代表性的92座炉排炉垃圾焚烧发电厂为研究对象,统计了不同焚烧厂发电量等数据。分析了运营时间、地理位置及焚烧炉容量等因素对焚烧厂吨垃圾发电量的影响。研究结果表明:随着焚烧厂运营时间增加,吨垃圾发电量呈上... 详细信息

以近20 a来投运的、有代表性的92座炉排炉垃圾焚烧发电厂为研究对象,统计了不同焚烧厂发电量等数据。分析了运营时间、地理位置及焚烧炉容量等因素对焚烧厂吨垃圾发电量的影响。研究结果表明:随着焚烧厂运营时间增加,吨垃圾发电量呈上升趋势;南方省份吨垃圾发电量高于北方省份,东西部地区焚烧厂数据无明显差异;吨垃圾发电量随焚烧炉容量增大而升高。

关键词：吨垃圾发电量渗滤液产率运营时间地理位置焚烧炉容量

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生活垃圾焚烧发电厂热电联产碳减排效益分析

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环境卫生工程 2023年第4期31卷 46-51页

作者：龙吉生阮涛上海康恒环境股份有限公司上海201703

生活垃圾焚烧发电厂具有显著的碳减排效益,而与热电联产相结合有望更好地助力碳达峰目标。以某生活垃圾焚烧发电厂为例,重点分析了热电联产对焚烧厂碳减排效果的影响。结果表明:相对于垃圾填埋处置,该垃圾焚烧厂无供热情况下吨垃圾碳减... 详细信息

生活垃圾焚烧发电厂具有显著的碳减排效益,而与热电联产相结合有望更好地助力碳达峰目标。以某生活垃圾焚烧发电厂为例,重点分析了热电联产对焚烧厂碳减排效果的影响。结果表明:相对于垃圾填埋处置,该垃圾焚烧厂无供热情况下吨垃圾碳减排量为0.15 tCO_(2)e,若对外供热20 t/h (蒸汽),吨垃圾的碳减排量为0.17tCO_(2)e,表明生活垃圾焚烧发电厂热电联产的碳减排效益更为明显。

关键词：垃圾焚烧热电联产碳减排

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垃圾焚烧发电项目碳排放计算对比

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浙江大学学报（工学版） 2024年第11期58卷 2338-2346页

作者：黄静颖焦学军龙吉生上海康恒环境股份有限公司上海201703

为了提高生活垃圾焚烧碳排放计算的准确性,提出中国核证自愿减排量(CCER)方法学和平衡法结合的可能性.采用2种方法学分别计算5个不同地区的垃圾焚烧发电项目计入期内的碳排放,分析排放影响因素.结果表明,CCER方法学中的每吨垃圾基准线... 详细信息

为了提高生活垃圾焚烧碳排放计算的准确性,提出中国核证自愿减排量(CCER)方法学和平衡法结合的可能性.采用2种方法学分别计算5个不同地区的垃圾焚烧发电项目计入期内的碳排放,分析排放影响因素.结果表明,CCER方法学中的每吨垃圾基准线排放质量为0.26~0.40 t,项目排放质量为0.34~0.79 t,项目减排质量为-0.44~-0.05 t.平衡法仅对每吨垃圾项目排放质量进行计算,为0.24~0.50 t(不含生物源碳排放).对2种方法学项目排放量中的每吨垃圾焚烧产生的CO_(2)(化石源碳)排放量进行比较,利用CCER方法学计算得到的每吨垃圾排放质量为0.32~0.76 t;平衡法计算的范围为0.22~0.49 t,较接近文献值.垃圾样品的时空波动特性使得CCER方法学的计算结果具有较大误差;平衡法无须进行垃圾采样,是简便快捷、准确性高的碳排放实时在线计算方法学.平衡法可以替代CCER方法学中焚烧产生的CO_(2)(化石源碳)排放计算.

关键词：垃圾焚烧碳排放中国核证自愿减排量(CCER)方法学平衡法化石源碳生物源碳

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生活垃圾焚烧飞灰水洗过程中理化特性及二噁英分布规律研究

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环境卫生工程 2022年第3期30卷 41-45页

作者：龙吉生姚挺上海康恒环境股份有限公司上海201703

采用三级水洗,分析水洗前后生活垃圾焚烧飞灰和洗灰废水的物理化学性质及二噁英形态、含量,探明了水洗预处理过程中飞灰二噁英的迁移、分布规律。结果表明:Cl、Na、K等可溶性成分,水洗去除效率达90%以上,主要沉积在飞灰中小颗粒表面,导... 详细信息

采用三级水洗,分析水洗前后生活垃圾焚烧飞灰和洗灰废水的物理化学性质及二噁英形态、含量,探明了水洗预处理过程中飞灰二噁英的迁移、分布规律。结果表明:Cl、Na、K等可溶性成分,水洗去除效率达90%以上,主要沉积在飞灰中小颗粒表面,导致水洗后飞灰粒径中位值减小。Ca、Mg则主要以低溶解性化合物残留在水洗飞灰中。水洗后二噁英毒性当量出现了富集,二噁英毒性当量(TEQ)从水洗前的166 ng/kg增加至水洗后的232 ng/kg。飞灰中17种二噁英同系物的毒性当量分布规律并未发生明显变化。洗灰废水中毒性当量最高的为2,3,7,8-TCDD,占洗灰废水总毒性当量的33.93%,从原灰向洗灰废水的迁移率仅为0.26%。

关键词：生活垃圾焚烧飞灰水洗二噁英

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红外热成像管理系统在垃圾焚烧炉自动燃烧控制中的应用

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环境卫生工程 2022年第2期30卷 1-8页

作者：龙吉生刘志伟上海康恒环境股份有限公司上海201703

生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制(ACC)系统对各种焚烧炉运行参数的测量要求较高,需要进一步优化和提升各辅助测量装置的适应性和准确性。对红外热成像管理系统和传统摄像机成像监视系统的性能进行了比较,并对其嵌入ACC系统的方式,以及对整个... 详细信息

生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制(ACC)系统对各种焚烧炉运行参数的测量要求较高,需要进一步优化和提升各辅助测量装置的适应性和准确性。对红外热成像管理系统和传统摄像机成像监视系统的性能进行了比较,并对其嵌入ACC系统的方式,以及对整个ACC系统的提升和运行效果进行了阐述。红外热成像管理系统以适当方式嵌入ACC系统后,可灵活实现焚烧炉内火焰和烟气温度的分区精准显示,作为辅助手段对ACC系统的稳定运行有明显提升作用。

关键词：红外热成像管理系统炉膛火焰监视系统 ACC系统生活垃圾焚烧炉

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基于德尔菲法和TOPSIS法的垃圾焚烧发电厂综合评价方法

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环境工程 2023年第7期41卷 229-234页

作者：严梦帆龙吉生上海康恒环境股份有限公司上海201703 上海生活垃圾焚烧处理技术及装备工程研究中心上海201703 上海交通大学环境科学与工程学院上海200240

现行生活垃圾焚烧厂的评价标准是在分别考虑对象的工程建设水平和运行管理水平的基础上,根据2个维度的不同权重,再计算综合评分。由于垃圾焚烧电厂间的设计参数存在较大差异,现有评价方法的考量指标以设计参数为主,对评价对象通过专家... 详细信息

现行生活垃圾焚烧厂的评价标准是在分别考虑对象的工程建设水平和运行管理水平的基础上,根据2个维度的不同权重,再计算综合评分。由于垃圾焚烧电厂间的设计参数存在较大差异,现有评价方法的考量指标以设计参数为主,对评价对象通过专家打分的方式进行评估。指标选择上并未从能效及环保指标的角度考量权重,而专家打分也存在较强的主观性,导致评价结果存在一定的片面性。故通过引入德尔菲法和TOPSIS法,并将其合理结合,从指标确定到指标评价、优劣排序等方面,给出了一种综合评价方法。首先通过德尔菲法,从能效及环保的角度确定评价指标,使评价的维度兼顾经济性及社会性。然后,以德尔菲法由专家根据确定的评价指标对评价对象进行排序,以确定主观评分。再以TOPSIS法对实际评价指标与理想解的偏离性作客观评分。并根据主客观评价的不同权重,计算最终的综合评分。方法可评估多个垃圾焚烧厂的运营情况,并提供兼顾主、客观性的优劣排序,为现行生活垃圾焚烧厂评价工作提供新的评分思路。

关键词：垃圾焚烧运营评价德尔菲法 TOPSIS法

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旋流式烟气再循环对生活垃圾楚烧炉温控制和NO_(x)排放的影响研究

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环境工程 2024年第7期42卷 183-189页

作者：龙吉生上海康恒环境股份有限公司上海201703

工业有机固废协同处置和日益严格的NO_(x)排放要求给生活垃圾焚烧项目的清洁稳定运行带来了双重挑战,传统烟气再循环技术的运用效果受到影响,难以满足新形势的需求,因此函需研发更高效的旋流式烟气再循环技术。通过数值模拟和工程试验... 详细信息

工业有机固废协同处置和日益严格的NO_(x)排放要求给生活垃圾焚烧项目的清洁稳定运行带来了双重挑战,传统烟气再循环技术的运用效果受到影响,难以满足新形势的需求,因此函需研发更高效的旋流式烟气再循环技术。通过数值模拟和工程试验的方法,分析了旋流式烟气再循环技术对垃圾焚烧炉温控制和NO_(x)排放的影响。结果表明:采用10%的烟气再循环比例,可降低炉膛平均温度约20℃,降低了结焦风险;旋流式烟气再循环耦合SNCR技术可有效将锅炉出口NO_(x)排放稳定控制在80mg/Nm以下,同时氨水单耗(单位质量垃圾处理消耗的新鲜氨水质量)下降35%,吨垃圾脱硝成本下降40.43%,实现清洁稳定焚烧,经济效益显著。

关键词：旋流式烟气再循环垃圾焚烧炉膛温度氮氧化物

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