LU600028B1 - A solid waste capsule for municipal waste incineration fly ash and its manufacturing process and application - Google Patents
A solid waste capsule for municipal waste incineration fly ash and its manufacturing process and application Download PDFInfo
- Publication number
- LU600028B1 LU600028B1 LU600028A LU600028A LU600028B1 LU 600028 B1 LU600028 B1 LU 600028B1 LU 600028 A LU600028 A LU 600028A LU 600028 A LU600028 A LU 600028A LU 600028 B1 LU600028 B1 LU 600028B1
- Authority
- LU
- Luxembourg
- Prior art keywords
- fly ash
- solid waste
- capsule
- waste incineration
- incineration fly
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
- C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
- C04B28/142—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing synthetic or waste calcium sulfate cements
- C04B28/143—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing synthetic or waste calcium sulfate cements the synthetic calcium sulfate being phosphogypsum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
- B01J13/0091—Preparation of aerogels, e.g. xerogels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/04—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/006—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mineral polymers, e.g. geopolymers of the Davidovits type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/52—Amides or imides
- C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
- C08F220/56—Acrylamide; Methacrylamide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F265/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00
- C08F265/10—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00 on to polymers of amides or imides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/28—Nitrogen-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L33/24—Homopolymers or copolymers of amides or imides
- C08L33/26—Homopolymers or copolymers of acrylamide or methacrylamide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00017—Aspects relating to the protection of the environment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00767—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes
- C04B2111/00775—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes the composition being used as waste barriers or the like, e.g. compositions used for waste disposal purposes only, but not containing the waste itself
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/20—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
- C08K2003/2241—Titanium dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Diese Anwendung stellt eine feste Abfallkapsel für Hausmüllverbrennungs-Flugasche sowie deren Herstellungsverfahren und Anwendung zur Verfügung, die zum technischen Bereich der Ressourcenverwertung von festen und gefährlichen Abfällen gehört, und die feste Abfallkapsel dieser Anwendung wird hauptsächlich für die Synthese von Geliermaterialien auf Flugaschebasis bei der Ressourcenverwertung von Hausmüllverbrennungs-Flugasche verwendet. Die feste Abfallkapsel hydratisiert, um ein vernetztes Polymer im Hydratationsprozess der alkalisch angeregten Zubereitung von Geliermitteln auf Flugaschenbasis zu erzeugen. Die löslichen Chloridsalze und Schwermetalle in dem auf Flugasche basierenden Geliermaterial interagieren mit dem C-(A)-S-H-Gel und dem C-N/K-S-H-Gel in dem vernetzten Polymer, das durch mehrmalige Hydratation in alkalischer Umgebung gebildet wird, um einen stabileren Niederschlag zu bilden, der an der Oberfläche der dreidimensionalen Gitterstruktur der festen Abfallkapsel haftet. Die feste Abfallkapsel der vorliegenden Anwendung hat eine starke zielgerichtete chemische Bindungskapazität für Schwermetalle und Chloridionen, so dass die Schwermetalle und Chloridionen an der Oberfläche der dreidimensionalen Gitterstruktur, die durch die feste Abfallkapsel gebildet wird, adsorbiert werden können, um den Effekt der Verhinderung der Auslaugung von Schwermetallen und Chloridionen aus der Flugasche und der Verringerung des Umweltrisikos zu erzielen und gleichzeitig die Stabilität des auf Flugasche basierenden Geliermittels selbst zu verbessern.This application provides a solid waste capsule for municipal waste incineration fly ash, as well as its production process and application, which belongs to the technical field of solid and hazardous waste resource utilization. The solid waste capsule of this application is mainly used for the synthesis of fly ash-based gelling materials in the resource utilization of municipal waste incineration fly ash. The solid waste capsule hydrates to produce a cross-linked polymer in the hydration process of the alkali-stimulated preparation of fly ash-based gelling agents. The soluble chloride salts and heavy metals in the fly ash-based gelling material interact with the C-(A)-S-H gel and the C-N/K-S-H gel in the cross-linked polymer formed by repeated hydration in an alkaline environment to form a more stable precipitate that adheres to the surface of the three-dimensional lattice structure of the solid waste capsule. The solid waste capsule of the present application has a strong targeted chemical binding capacity for heavy metals and chloride ions, so that the heavy metals and chloride ions can be adsorbed on the surface of the three-dimensional lattice structure formed by the solid waste capsule, so as to achieve the effect of preventing the leaching of heavy metals and chloride ions from the fly ash and reducing the environmental risk, while improving the stability of the fly ash-based gelling agent itself.
Description
Eine feste Abfallkapsel für Hausmüllverbrennungs-Flugasche sowie deren LU600028A solid waste capsule for domestic waste incineration fly ash and its LU600028
Herstellungsverfahren und AnwendungManufacturing process and application
Technischer BereichTechnical area
Die vorliegende Anmeldung gehört zum technischen Gebiet der Verwertung von festen und gefährlichen Abfällen und betrifft insbesondere eine feste Abfallkapsel fürThe present application belongs to the technical field of the recovery of solid and hazardous waste and relates in particular to a solid waste capsule for
Hausmüllverbrennungs-Flugasche sowie deren Herstellungsverfahren und Anwendung.Municipal waste incineration fly ash and its production processes and applications.
Technologie im HintergrundTechnology in the background
Vor dem Hintergrund des zunehmenden Anstiegs der Hausmüllproduktion enthalten dieAgainst the background of the increasing increase in household waste production, the
Nebenprodukte der Verbrennung eine große Menge an Flugasche (IFA), die als gefährlicher AbfallBy-products of combustion produce a large amount of fly ash (IFA), which is classified as hazardous waste
HWI18 eingestuft wird. Zu den derzeit üblichen Methoden zur Behandlung und Verwertung vonHWI18. The current methods for treating and recycling
Flugasche gehören vor allem die Flugaschehärtung, die Ressourcennutzung und dieFly ash mainly includes fly ash hardening, resource utilization and
Tiefenbehandlung, wie z. B. die Zement-/Chemikalienhärtung, die Zementofenmitverbrennung und chemische Extraktions- und Abscheidetechniken. In Anbetracht der gefährlichenDeep treatment, such as cement/chemical curing, cement kiln co-incineration, and chemical extraction and separation techniques. Considering the hazardous
Eigenschaften von Flugasche, die mit wasserlöslichen Salzen, verschiedenen Schwermetallen,Properties of fly ash containing water-soluble salts, various heavy metals,
Dioxinen und anderen Schadstoffen angereichert ist, sind die strukturellen, ursächlichen und trendbedingten Probleme noch nicht grundlegend gelöst, was zu zahlreichen Einschränkungen bei den Technologien und Wegen zur Behandlung, Entsorgung und Nutzung von Ressourcen führt.Dioxins and other pollutants, the structural, causal and trend-related problems have not yet been fundamentally resolved, leading to numerous limitations in technologies and pathways for treatment, disposal and use of resources.
Aufgrund der besonderen physikalisch-chemischen Eigenschaften (Si/Al 8-12 Prozent, Ca 30-50 Prozent) und der Kristallstruktur von Flugasche wurde festgestellt, dass die Entwicklung der Technologie für alkalisch angeregte zementartige Materialien auf der Grundlage von Flugasche durch die Optimierung des Feststoffabfallanteils, der Aktivatordosierung, desDue to the special physico-chemical properties (Si/Al 8-12 percent, Ca 30-50 percent) and the crystal structure of fly ash, it was found that the development of the technology for alkaline activated cementitious materials based on fly ash could be facilitated by optimizing the solid waste content, activator dosage,
Aushärtungsprozesses und anderer Parameter erreicht werden kann. Der sinnvolle Einsatz voncuring process and other parameters. The sensible use of
Flugasche zur Herstellung alkalisch angeregter zementartiger Materialien stößt immer noch auf einige technische und rechtliche Hindernisse: große Unterschiede bei den mineralischenFly ash for the production of alkaline cementitious materials still faces some technical and legal obstacles: large differences in the mineral
Bestandteilen, schwankende chemische Eigenschaften, hohe Porosität des Aushärtekörpers, dascomponents, fluctuating chemical properties, high porosity of the curing body, the
Fehlen geeigneter Zusatzstoffe, die unter Einwirkung der äußeren Umgebung leicht toxischeLack of suitable additives that, under the influence of the external environment, produce slightly toxic
Stoffe ausfallen lassen und eine sekundäre Umweltverschmutzung verursachen. Daher ist diesubstances and cause secondary environmental pollution. Therefore, the
Frage, wie sichergestellt werden kann, dass Schwermetalle und lösliche Chloridsalze in verschiedenen Entsorgungsumgebungen in einem langfristig stabilen Aushärtungszustand sind, zu einer großen Herausforderung im Forschungsprozess geworden, um die Ressourcennutzung vonThe question of how to ensure that heavy metals and soluble chloride salts are in a long-term stable curing state in various disposal environments has become a major challenge in the research process to improve the resource utilization of
Flugasche in Synergie mit anderen Abfällen zu erreichen.To achieve fly ash in synergy with other waste.
Inhalt der ErfindungContent of the invention
Ziel der vorliegenden Anmeldung ist es, eine feste Abfallkapsel für Hausmüllverbrennungs-The aim of this application is to develop a solid waste capsule for domestic waste incineration
Flugasche sowie ein Verfahren zu deren Herstellung und Anwendung bereitzustellen, um dieTo provide fly ash and a process for its production and application in order to
Auslaugung von Schwermetallen und Chloridionen aus der Flugasche zu verhindern, dasTo prevent leaching of heavy metals and chloride ions from the fly ash,
Umweltrisiko zu verringern und auch die Stabilität des auf Flugasche basierenden Geliermaterials selbst erheblich zu verbessern, was eine notwendige Verbesserung der ressourcenschonendenenvironmental risk and also significantly improve the stability of the fly ash-based gelling material itself, which is a necessary improvement in resource-saving
Nutzung der Flugasche darstellt.Use of fly ash.
Um den oben genannten Zweck zu erreichen, wird in einem ersten Aspekt der vorliegendenIn order to achieve the above-mentioned purpose, in a first aspect of the present
Anmeldung ein Verfahren zur Herstellung einer festen Abfallkapsel fürApplication for a method for producing a solid waste capsule for
Hausmüllverbrennungsflugasche bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst:Municipal waste incineration fly ash is provided, which includes the following steps:
Herstellen einer kolloidalen Lösung, die Pt-Nanopartikel und TiO2-Nanopartikel enthält,Preparing a colloidal solution containing Pt nanoparticles and TiO2 nanoparticles,
Gefriertrocknen der kolloidalen Lösung, um ein Pt/TiO2-Gefrieraerogelmaterial zu erhalten;Freeze-drying the colloidal solution to obtain a Pt/TiO2 freeze aerogel material;
Rühren und Mischen der Lösung, die Chlorplatinsäure und g-C3N4 enthält, und Gewinnen des Pt/g-C3N4 NPs-Nanokompositmaterials nach dem Waschen und Trocknen;Stirring and mixing the solution containing chloroplatinic acid and g-C3N4 and obtaining the Pt/g-C3N4 NPs nanocomposite material after washing and drying;
Eine erste gemischte Lösung, die N-Isopropylacrylamid, N, N'-Methylenbisacrylamid urk/600028A first mixed solution containing N-isopropylacrylamide, N, N'-methylenebisacrylamide urk/600028
Poly-N, N-2-Methylacrylamid enthielt, wurde hergestellt, und eine zweite gemischte Lösung, diePoly-N, N-2-methylacrylamide was prepared, and a second mixed solution containing
Persulfat und N-Allylthioharnstoff enthielt, wurde zu der ersten gemischten Lösung hinzugefügt.Persulfate and N-allylthiourea was added to the first mixed solution.
Nach dem Mischen wurde die Fest-Flüssig-Trennung durchgeführt und 2,2-Azobis(2- methylpropylimid)-Dihydrochlorid und Wasser wurden dem abgetrennten festen Produkt zugesetzt, das gereinigt und gefriergetrocknet wurde, um PNCH-Nanokomposithydrogel zu erhalten;After mixing, solid-liquid separation was performed and 2,2-azobis(2-methylpropylimide) dihydrochloride and water were added to the separated solid product, which was purified and freeze-dried to obtain PNCH nanocomposite hydrogel;
Hinzufügen des Pt/TiO2-Kryo-Aerogel-Materials, der Pt/g-C3N4-Nanokomposite, desAddition of the Pt/TiO2 cryo-aerogel material, the Pt/g-C3N4 nanocomposites, the
PNCH-Nanokomposit-Hydrogels und von Tetramethylethylendiamin zu einer Losung, diePNCH nanocomposite hydrogel and tetramethylethylenediamine to a solution that
Acrylamid, Bisacrylamid und einen Initiator enthält, um ein gemischtes System zu erhalten, undacrylamide, bisacrylamide and an initiator to obtain a mixed system, and
Ausführen einer Härtungsreaktion des gemischten Systems, um PNCH-Pt/TiO2-g-C3Na-Carrying out a curing reaction of the mixed system to obtain PNCH-Pt/TiO2-g-C3Na-
Nanokomposite zu erhalten.to obtain nanocomposites.
Ferner beträgt das Massenverhältnis des Acrylamids, des Bisacrylamids, des gefrorenenFurthermore, the mass ratio of acrylamide, bisacrylamide, frozen
Pt/TiO2-Aerogelmaterials, der Pt/g-C:N4 NPs-Nanokomposite und des PNCH-Nanokomposit-Pt/TiO2 airgel material, the Pt/g-C:N4 NPs nanocomposites and the PNCH nanocomposite
Hydrogels in dem Hybridsystem 10-15:0,8:5-8:10-15:12-15. Der Initiator wird in einer Menge von 3-8% der Masse des gemischten Systems zugegeben und das Tetramethylethylendiamin wird in einer Menge von 20-25% der Masse des gemischten Systems zugegeben.Hydrogels in the hybrid system 10-15:0,8:5-8:10-15:12-15. The initiator is added in an amount of 3-8% of the mass of the mixed system, and the tetramethylethylenediamine is added in an amount of 20-25% of the mass of the mixed system.
Ferner gelten für die Aushärtungsreaktion folgende Bedingungen: Gefriertemperatur 0 °C in einer Flüssigstickstoffatmosphäre, Aushärtungszeit 2-4 h.Furthermore, the following conditions apply to the curing reaction: freezing temperature 0 °C in a liquid nitrogen atmosphere, curing time 2-4 h.
Ferner beträgt in der Lösung, die Chlorplatinsäure und g-C3N4 enthält, das Massenverhältnis der Chlorplatinsäure und des g-C3N4 4:15-20.Furthermore, in the solution containing chloroplatinic acid and g-C3N4, the mass ratio of chloroplatinic acid and g-C3N4 is 4:15-20.
Ferner hat die kolloidale Lösung einen Massenanteil von 16,5-17,5 % an den Pt-Furthermore, the colloidal solution has a mass fraction of 16.5-17.5% of the Pt-
Nanopartikeln und einen Massenanteil von 16-18 % an den TiO2-Nanopartikeln.nanoparticles and a mass fraction of 16-18% of the TiO2 nanoparticles.
Ferner 1st der Initiator Persulfat.Furthermore, the initiator is persulfate.
Ferner beträgt in der ersten gemischten Lôsung das Massenverhältnis des N-Furthermore, in the first mixed solution, the mass ratio of N-
Isopropylacrylamids, des N,N'-Methylenbisacrylamids und des Poly-N,N-2-methacrylamids 18- 20:1:15-16 und die Konzentration des N-Isopropylacrylamids 85-95%; In der zweiten gemischtenIsopropylacrylamide, N,N'-methylenebisacrylamide and poly-N,N-2-methacrylamide 18-20:1:15-16 and the concentration of N-isopropylacrylamide 85-95%; In the second mixed
Lôsung ist das Massenverhältnis des Persulfats zu dem N-Allylthioharnstoff 3:3-5, dasSolution, the mass ratio of persulfate to N-allylthiourea is 3:3-5, which
Massenverhältnis des N-Isopropylacrylamids zu dem N-Allylthioharnstoff ist 41:150-160; und dasMass ratio of N-isopropylacrylamide to N-allylthiourea is 41:150-160; and the
Massenverhältnis des 2,2-Azobis(2-methylpropylimiden)dihydrochlorids zu dem N-Mass ratio of 2,2-azobis(2-methylpropylimide) dihydrochloride to the N-
Allylthioharnstoff ist 41:900-950.Allylthiourea is 41:900-950.
In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Anwendung wird eine feste Abfallkapsel fürIn a second aspect of the present application, a solid waste capsule for
Hausmüllverbrennungsflugasche bereitgestellt, die durch das in einem der vorstehenden Punkte beschriebene Herstellungsverfahren erhalten wird.Municipal waste incineration fly ash obtained by the production process described in one of the preceding points.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Anwendung betrifft die Verwendung einer festenA third aspect of the present application concerns the use of a fixed
Abfallkapsel für Hausmüllverbrennungs-Flugasche bei der Herstellung eines Geliermaterials aufWaste capsule for domestic waste incineration fly ash in the production of a gelling material on
Flugaschenbasis, wobei die feste Abfallkapsel für Hausmüllverbrennungs-Flugasche mit einemFly ash base, wherein the solid waste capsule for municipal waste incineration fly ash with a
Massenverhältnis von 0,5 bis 3,0 % zu dem Geliermaterial auf Flugaschenbasis zugegeben wird.Mass ratio of 0.5 to 3.0% is added to the fly ash-based gelling material.
Vorzugsweise wird die feste Abfallkapsel für Hausmüllverbrennungsflugasche in einer Menge von 1,25% zugesetzt.Preferably, the solid waste capsule for municipal waste incineration fly ash is added in an amount of 1.25%.
Ferner umfasst das Geliermaterial auf Flugaschebasis die folgenden Komponenten inFurthermore, the fly ash-based gelling material comprises the following components in
Gewichtsprozent: 50-65 Anteile Flugasche für die Hausmüllverbrennung, 8-12 AnteilePercentage by weight: 50-65 parts fly ash for domestic waste incineration, 8-12 parts
Ofenbodenschlacke, 20-25 Anteile Schlacke, 1-5 Anteile Phosphogips, 3-9 Anteile Alkalierreger, und 1-3 Anteile CaCl2. Vorzugsweise beträgt der Anteil der Hausmüllverbrennungs-Flugasche 55%.Furnace bottom slag, 20-25% slag, 1-5% phosphogypsum, 3-9% alkali activator, and 1-3% CaCl2. The preferred proportion of municipal waste incineration fly ash is 55%.
Ferner ist der Alkalireger mindestens eines von Natriumhydroxid, Natriumsilikat ur 600028Furthermore, the alkali regulator is at least one of sodium hydroxide, sodium silicate ur 600028
Kaliumhydroxid. Weiterhin ist der Alkalireger Natriumhydroxid, Natriumsilikat undPotassium hydroxide. Furthermore, the alkaline agent is sodium hydroxide, sodium silicate and
Kaliumhydroxid, und das Massenverhältnis von Natriumhydroxid, Natriumsilikat undPotassium hydroxide, and the mass ratio of sodium hydroxide, sodium silicate and
Kaliumhydroxid ist 2:1:2.Potassium hydroxide is 2:1:2.
Im Vergleich zum Stand der Technik hat die vorliegende Anmeldung die folgenden technischen Vorteile:Compared to the prior art, the present application has the following technical advantages:
Eine in der vorliegenden Anmeldung hergestellte feste Abfallkapsel fürA solid waste capsule for
Hausmüllverbrennungsflugasche gehört zu einem Nanopolymer mit einem dreidimensionalen vernetzten molekularen Netzwerk, das hauptsächlich durch kovalente oder nicht-kovalenteMunicipal waste incineration fly ash belongs to a nanopolymer with a three-dimensional cross-linked molecular network, which is mainly formed by covalent or non-covalent
Wechselwirkungen gebildet wird, einschließlich physikalischer —Verschränkung,interactions, including physical entanglement,
Wasserstoffbrückenbindung, hydrophober Wechselwirkung, supramolekularer Wechselwirkung, elektrostatischer Wechselwirkung und Ligandenwechselwirkung.Hydrogen bonding, hydrophobic interaction, supramolecular interaction, electrostatic interaction and ligand interaction.
Eine in dieser Anwendung hergestellte feste Abfallkapsel für Hausmüllverbrennungs-A solid waste capsule produced in this application for domestic waste incineration
Flugasche wird hauptsächlich für die Synthese von Geliermitteln auf Flugaschenbasis bei derFly ash is mainly used for the synthesis of fly ash-based gelling agents in
Ressourcennutzung von Hausmüllverbrennungs-Flugasche verwendet. Die feste Abfallkapsel hydratisiert während des Hydratationsprozesses der alkalisch angeregten Zubereitung des aufResource utilization of municipal waste incineration fly ash. The solid waste capsule hydrates during the hydration process of the alkaline-stimulated preparation of the
Flugasche basierenden Geliermaterials das Geliermaterial, um ein vernetztes Polymer zu erzeugen, das es den löslichen Chloridsalzen und Schwermetallen in dem auf Flugasche basierendenFly ash-based gelling material, the gelling material to produce a cross-linked polymer that enables the soluble chloride salts and heavy metals in the fly ash-based
Geliermaterial ermöglicht, mit dem C-(A)-S-H-Gel und dem C-N/K-S-H-Gel in dem vernetztenGelling material allows the C-(A)-S-H gel and the C-N/K-S-H gel in the cross-linked
Polymer, das durch Hydratation gebildet wurde, viele Male in der alkalischen Umgebung zu interagieren. Dies erleichtert es den löslichen Chloridsalzen und Schwermetallionen, stabilerePolymer formed by hydration to interact many times in the alkaline environment. This makes it easier for the soluble chloride salts and heavy metal ions to form more stable
Ausfällungen zu bilden, die sich an der Oberfläche der dreidimensionalen Gitterstruktur der festento form precipitates that are deposited on the surface of the three-dimensional lattice structure of the solid
Abfallkapsel in chemisch-physikalischen Rollen festsetzen.Securing waste capsule in chemical-physical roles.
Eine in der vorliegenden Anwendung hergestellte feste Abfallkapsel fürA solid waste capsule produced in the present application for
Hausmullverbrennungs-Flugasche weist eine starke gezielte chemische Bindungskapazität fürDomestic waste incineration fly ash has a strong targeted chemical binding capacity for
Schwermetalle und Chloridionen auf, die es ermöglicht, Schwermetalle und Chloridionen an derHeavy metals and chloride ions, which allows heavy metals and chloride ions to be removed from the
Oberfläche der dreidimensionalen Gitterstruktur der festen Abfallkapsel zu adsorbieren. Die in dieser Anwendung hergestellte feste Abfallkapsel weist eine starke Adhäsion und eine ausgezeichnete Kompatibilität mit der Grenzflächenorganisation zwischen dem vernetztensurface of the three-dimensional lattice structure of the solid waste capsule. The solid waste capsule prepared in this application exhibits strong adhesion and excellent compatibility with the interfacial organization between the cross-linked
Polymer auf, das durch die Hydratation des Geliermaterials erzeugt wird, und erzielt den Effekt, die Auslaugung von Schwermetallen und Chloridionen aus der Flugasche zu verhindern und daspolymer produced by the hydration of the gelling material and achieves the effect of preventing the leaching of heavy metals and chloride ions from the fly ash and
Umweltrisiko zu verringern, und verbessert gleichzeitig die Stabilität des auf Flugasche basierenden Geliermaterials selbst erheblich, was eine notwendige Verbesserung bei der ressourcenschonenden Nutzung der Flugasche darstellt.environmental risk, while significantly improving the stability of the fly ash-based gelling material itself, which is a necessary improvement in the resource-efficient use of fly ash.
Eine in dieser Anwendung hergestellte feste Abfallkapsel für Hausmüllverbrennungs-A solid waste capsule produced in this application for domestic waste incineration
Flugasche kann das derzeitige technische Problem, dass verfestigte gefährliche Abfälle wieFly ash can solve the current technical problem that solidified hazardous waste such as
Flugasche nicht ressourcenschonend verwertet werden können, wirksam lösen, so dassFly ash cannot be recycled in a resource-saving manner, so that
Hausmüllverbrennungs-Flugasche in großem Umfang unter Raumtemperaturbedingungen verwertet werden kann.Municipal waste incineration fly ash can be recycled on a large scale under room temperature conditions.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Um die technischen Probleme, technischen Lösungen und vorteilhaften Wirkungen, die durch die vorliegende Anwendung gelöst werden sollen, klarer und verständlicher zu machen, wird die vorliegende Anwendung im Folgenden in Kombination mit Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es ist zu verstehen, dass die hierin beschriebenen spezifischen Ausführungsformen nur der Erläuterung der vorliegenden Anmeldung dienen und nicht dazu gedacht sind, die vorliegende Anmeldung einzuschränken. LU600028To make the technical problems, technical solutions, and advantageous effects to be solved by the present application clearer and more understandable, the present application is described in more detail below in combination with exemplary embodiments. It should be understood that the specific embodiments described herein serve only to illustrate the present application and are not intended to limit the present application. LU600028
In dieser Anmeldung bezieht sich „mindestens eine“ auf eine oder mehrere und „mehr als eine“ auf zwei oder mehrere. „Mindestens eine (einer) der folgenden“ oder ähnliche Ausdrücke beziehen sich auf eine beliebige Kombination dieser Elemente, einschließlich einer beliebigenIn this application, "at least one" refers to one or more and "more than one" refers to two or more. "At least one of the following" or similar expressions refer to any combination of these elements, including any
Kombination von einzelnen (einem) oder mehreren (einem) Elementen. Zum Beispiel kann „mindestens eines (von) a, b oder c“ oder „mindestens eines (von) a, b und c“ ausgedrückt werden als: a, b, c, a-b (d. h. a und b), a-c, b-c oder a-b-c. Dabei können a, b und c jeweils einfach oder mehrfach sein.Combination of single (one) or multiple (one) elements. For example, "at least one (of) a, b, or c" or "at least one (of) a, b, and c" can be expressed as: a, b, c, a-b (i.e., a and b), a-c, b-c, or a-b-c. Where a, b, and c can each be single or multiple.
Die in den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung verwendete Terminologie dient ausschließlich der Beschreibung einer bestimmten Ausführungsform und soll die vorliegendeThe terminology used in the embodiments of this application is for the purpose of describing a particular embodiment only and is intended to
Anmeldung nicht einschränken. Die in diesem Beispiel und den beigefügten Ansprüchen verwendeten Singularformen von „ein“, „besagt“ und , der sollen auch die Mehrheitsform einschließen. Es sei denn, aus dem Kontext geht eindeutig etwas anderes hervor.The singular forms of "a," "a," "says," and "the" as used in this example and the appended claims are intended to include the plural forms unless the context clearly indicates otherwise.
Die Gewichte der relevanten Komponenten, die in der Spezifikation der Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung erwähnt werden, können sich nicht nur auf die spezifischen Inhalte der Komponenten beziehen, sondern auch das proportionale Verhältnis der Gewichte derThe weights of the relevant components mentioned in the specification of the embodiments of the present application may refer not only to the specific contents of the components, but also to the proportional relationship of the weights of the
Komponenten angeben, und daher ist jede Vergrößerung oder Verkleinerung der Inhalte der relevanten Komponenten in Übereinstimmung mit der Spezifikation der Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung im Rahmen der Offenbarung der Spezifikation der Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung. Insbesondere kann die in der Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung beschriebene Masse eine Masseneinheit wie ug, mg, g, kg und dergleichen sein, die auf dem Gebiet der Biochemie gut bekannt sind.Components, and therefore, any increase or decrease in the contents of the relevant components in accordance with the specification of the embodiments of the present application is within the scope of the disclosure of the specification of the embodiments of the present application. In particular, the mass described in the description of the embodiments of the present application may be a mass unit such as µg, mg, g, kg, and the like, which are well known in the field of biochemistry.
Die Begriffe „erste“ und „zweite“ werden nur zu beschreibenden Zwecken verwendet, umThe terms “first” and “second” are used for descriptive purposes only, to
Zwecke wie Stoffe voneinander zu unterscheiden, und sind nicht so zu verstehen, dass sie eine relative Bedeutung angeben oder implizit die Anzahl der angegebenen technischen Merkmale spezifizieren. Beispielsweise kann, ohne vom Anwendungsbereich der Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung abzuweichen, das erste XX auch als zweites XX bezeichnet werden, und in ähnlicher Weise kann das zweite XX auch als erstes XX bezeichnet werden. Somit kann das mit „erste“ und ,,zweite“ definierte Merkmal ausdrücklich oder stillschweigend ein oder mehrere solcher Merkmale umfassen.Purposes such as to distinguish substances from one another, and are not to be understood as indicating a relative importance or implicitly specifying the number of technical features recited. For example, without departing from the scope of the embodiments of the present application, the first XX may also be referred to as the second XX, and similarly, the second XX may also be referred to as the first XX. Thus, the feature defined as "first" and "second" may expressly or implicitly encompass one or more such features.
Eine feste Abfallkapsel für Hausmüllverbrennungs-Flugasche, ihr Herstellungsverfahren und die Anwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung werden im Folgenden anhand einer Vielzahl spezifischer Ausführungsformen dargestellt.A solid waste capsule for municipal waste incineration fly ash, its manufacturing process and the application of the embodiments of the present application are presented below with reference to a plurality of specific embodiments.
Ausführungsform 1Embodiment 1
Ausführungsform 1 der vorliegenden Anmeldung sieht eine Feststoffkapsel fürEmbodiment 1 of the present application provides a solid capsule for
Hausmüllverbrennungs-Flugasche und ein Verfahren zu deren Herstellung vor, das die folgendenMunicipal waste incineration fly ash and a process for its production, which has the following
Schritte umfasst: (1) Herstellung einer Pt-Nanopartikel enthaltenden Lösung: 0,02 g Platinchlorid (PtCl4) wird in 10 ml entionisiertem Wasser gelöst und gerührt, bis es gelöst ist, und auf 100 °C erhitzt und dann 1 Minute lang gekocht, um die Platinchloridlösung zu erhalten; 0,11 g Trinatriumcitrat und 7,6 g Natriumborhydrid (das Massenverhältnis von Trinatriumcitrat und Natriumborhydrid beträgt 11:760) werden zu der Platinchloridlösung gegeben. Die Lösung, die Pt-Nanopartikel (Pt NPs) enthält, wurde durch Erhitzen auf 80 °C und 10-minütiges Rühren erhalten. (2) Die Pt-NP-Lösung wurde zu einer bestimmten Menge an TiO2-Nanopartikellösung hinzugefügt, um eine kolloidale Pt/TiO2-Lösung mit einem Pt-Massenanteil von 17 % zu erhalten.Steps include: (1) Preparation of a Pt nanoparticle-containing solution: 0.02 g of platinum chloride (PtCl4) was dissolved in 10 mL of deionized water and stirred until dissolved, heated to 100 °C, and then boiled for 1 minute to obtain the platinum chloride solution; 0.11 g of trisodium citrate and 7.6 g of sodium borohydride (the mass ratio of trisodium citrate and sodium borohydride is 11:760) were added to the platinum chloride solution. The solution containing Pt nanoparticles (Pt NPs) was obtained by heating to 80 °C and stirring for 10 minutes. (2) The Pt NP solution was added to a certain amount of TiO2 nanoparticle solution to obtain a Pt/TiO2 colloidal solution with a Pt mass fraction of 17%.
Die kolloidale Lösung wurde 2 Stunden lang in einem Ultraschall-Flüssigkeitsapparat homogé1/600028 gerührt und dann in flüssigen Stickstoff überführt, 10 Minuten lang schnell eingefroren, dann getrocknet und 48 Stunden lang in eine Vakuumumgebung gelegt, um das gefrorene Pt/TiOz-The colloidal solution was stirred for 2 hours in an ultrasonic liquid homogenizer and then transferred to liquid nitrogen, quickly frozen for 10 minutes, then dried and placed in a vacuum environment for 48 hours to freeze the frozen Pt/TiOz-
Aerogelmaterial zu erhalten. 5 (3) An der Luft wurden 5 g Harnstoff mit Aluminiumfolie umwickelt und in einenaerogel material. 5 (3) In air, 5 g of urea were wrapped with aluminum foil and placed in a
Aluminiumoxid-Tiegel gegeben, dann in einen Muffelofen gegeben und auf 550 °C erhitzt und 2alumina crucible, then placed in a muffle furnace and heated to 550 °C and 2
Stunden lang unter dem Luftstrom kalziniert, um g-C3N4-Pulvermaterial zu erhalten, das in 20 ml 10%iger Methanollôsung gelöst wurde, um eine g-C3N4-Lôsung zu erhalten. (4) Mischen Sie eine Platinchloridlôsung mit einem Massenanteil von 4 % und eine g-C3N4-Calcined for 3 hours under air flow to obtain g-C3N4 powder material, which was dissolved in 20 ml of 10% methanol solution to obtain a g-C3N4 solution. (4) Mix a platinum chloride solution with a mass fraction of 4% and a g-C3N4
Lösung mit einem Massenanteil von 13 % und rühren Sie 2 Stunden lang kräftig um. Anschließend wurde die Fest-Flüssig-Trennung durchgeführt, und die abgetrennten Feststoffe wurden mitsolution with a mass fraction of 13% and stir vigorously for 2 hours. Subsequently, the solid-liquid separation was carried out, and the separated solids were mixed with
Ethanollôsung gewaschen und dann zum Trocknen für 12 Stunden in einen 50 °C-Elektroofen gelegt, um die Pt/g-C3N4-Nanokomposite zu erhalten. (5) 0,93 g N-Isopropylacrylamid (NIPAm) Monomer, 0,093 g N,N'-Methylenbisacrylamid (MBAA)und 1,0 g Poly-N,N-2-methacrylamid (PDMA) werden in 150 ml Wasser gelöst, um eineEthanol solution and then placed in a 50 °C electric oven for 12 hours to dry to obtain the Pt/g-C3N4 nanocomposites. (5) 0.93 g of N-isopropylacrylamide (NIPAm) monomer, 0.093 g of N,N'-methylenebisacrylamide (MBAA), and 1.0 g of poly-N,N-2-methacrylamide (PDMA) were dissolved in 150 mL of water to obtain a
PNIPAm-Lôsung zu erhalten; Nachdem 150 ml Wasser durch 30-minütiges Durchblasen mit N2 desoxidiert worden waren, wurden 0,075 g Kaliumpersulfat (K208S2) und 0,10 g N-PNIPAm solution; After 150 ml of water had been deoxidized by bubbling with N2 for 30 minutes, 0.075 g of potassium persulfate (K208S2) and 0.10 g of N-
Allylthioharnstoff (ATU) aufgelôst, um eine gemischte Lôsung zu erhalten. Die gemischte Lôsung wurde dann in eine PNIPAm-Lôsung überführt und 30 Minuten lang unter Stickstoffatmosphäre zur Reaktion gebracht. Anschließend wurde sie 20 Minuten lang in einerAllylthiourea (ATU) to obtain a mixed solution. The mixed solution was then transferred to a PNIPAm solution and reacted for 30 minutes under a nitrogen atmosphere. It was then stirred for 20 minutes in a
Hochgeschwindigkeitszentrifuge (1800 U/min) zentrifugiert. Nach Entfernen des Uberstands wurden 0,041 g 2,2-Azobis(2-methylpropylimid)-dihydrochlorid (AAPH) und 150 ml entionisiertes Wasser hinzugefügt und dreimal unter den gleichen Bedingungen zentrifugiert, um die gereinigte PNCH-Lôsung zu erhalten. Die gereinigte PNCH-Lôsung wurde dann 48 Stunden lang gefriergetrocknet und in einen Exsikkator überführt, um das PNCH-Nanokomposithydrogel zu erhalten. (6) Acrylamid und Bisacrylamid wurden in einem Massenverhältnis von 19:1 gemischt, um eine Acrylamidlôsung mit einer Acrylamidkonzentration von 0,156 g/ml zu bilden. Während desHigh-speed centrifuge (1800 rpm). After removing the supernatant, 0.041 g of 2,2-azobis(2-methylpropylimide) dihydrochloride (AAPH) and 150 ml of deionized water were added and centrifuged three times under the same conditions to obtain the purified PNCH solution. The purified PNCH solution was then freeze-dried for 48 hours and transferred to a desiccator to obtain the PNCH nanocomposite hydrogel. (6) Acrylamide and bisacrylamide were mixed in a mass ratio of 19:1 to form an acrylamide solution with an acrylamide concentration of 0.156 g/ml. During the
Mischens wurde Ammoniumpersulfatlôsung mit einem Massenanteil von 10 % zugegeben, 5During mixing, ammonium persulfate solution was added with a mass fraction of 10%, 5
Minuten lang entgast und nacheinander 5 g gefrorenes Pt/TiO2-Aerogelmaterial, 2 g Pt/g-C3N4minutes and successively 5 g of frozen Pt/TiO2 aerogel material, 2 g Pt/g-C3N4
NPs-Nanokomposit, 20 g PNCH-Nanokomposit-Hydrogel und 35 g Tetramethylethylendiamin unter Stickstoffatmosphäre zugegeben. Das gemischte System wurde in eine Form gegossen und 2 Stunden lang in einer Flüssigstickstoffatmosphäre bis zu einer Gefriertemperatur von 0 °C ausgehärtet, um PNCH-Pt/TiO2-g-C3N4-Nanokomposite, d. h. eine feste Abfallkapsel fürNPs nanocomposite, 20 g of PNCH nanocomposite hydrogel, and 35 g of tetramethylethylenediamine were added under nitrogen atmosphere. The mixed system was poured into a mold and cured for 2 hours in a liquid nitrogen atmosphere to a freezing temperature of 0 °C to obtain PNCH-Pt/TiO2-g-C3N4 nanocomposites, i.e., a solid waste capsule for
Hausmüllverbrennungsflugasche, zu erhalten.domestic waste incineration fly ash.
Ausführungsform 2Embodiment 2
Ausführungsform 2 der vorliegenden Anmeldung sieht eine feste Abfallkapsel fürEmbodiment 2 of the present application provides a solid waste capsule for
Hausmüllverbrennungs-Flugasche und ein Verfahren zu ihrer Herstellung vor, das die folgendenMunicipal waste incineration fly ash and a process for its production, which has the following
Schritte umfasst: (1) Herstellen einer Lôsung, die Pt-Nanopartikel enthält: 0,02 g Platinchlorid (PtCl4) wird in 10 ml entionisiertem Wasser gelöst und gerührt, bis es gelöst ist, dann auf 100 °C erhitzt und anschließend 1 Minute lang gekocht, um eine Platinchloridlôsung zu erhalten; 0,11 gSteps include: (1) Prepare a solution containing Pt nanoparticles: 0.02 g of platinum chloride (PtCl4) is dissolved in 10 ml of deionized water and stirred until dissolved, then heated to 100 °C and boiled for 1 minute to obtain a platinum chloride solution; 0.11 g
Trinatriumcitrat und 7,6 g Natriumborhydrid (das Massenverhältnis von Trinatriumcitrat undTrisodium citrate and 7.6 g sodium borohydride (the mass ratio of trisodium citrate and
Natriumborhydrid beträgt 11:760) zu der Platinchloridlôsung geben und nach Erhitzen auf 90 °C 12 Minuten lang rühren, um die Lösung zu erhalten, die Pt-Nanopartikel (Pt NPs) enthält.Sodium borohydride is 11:760) to the platinum chloride solution and stir for 12 minutes after heating to 90 °C to obtain the solution containing Pt nanoparticles (Pt NPs).
(2) Die Pt-NP-Lösung wurde zu einer bestimmten Menge an TiO2-Nanopartikellösurg/600028 hinzugefügt, um eine kolloidale Pt/TiO2-Lösung mit einem Platin-Massenanteil von 17 % zu erhalten, wobei die TiO2-Nanopartikel einen Massenanteil von 18 % hatten. Die kolloidale Lösung wurde in einem Ultraschall-Flüssigkeitsapparat 1,5 Stunden lang homogen gerührt und dann in flüssigen Stickstoff überführt, 12 Minuten lang schnell eingefroren, dann getrocknet und 48(2) The Pt NP solution was added to a certain amount of TiO2 nanoparticle solution/600028 to obtain a Pt/TiO2 colloidal solution with a platinum mass fraction of 17% and a TiO2 nanoparticle mass fraction of 18%. The colloidal solution was stirred homogeneously in an ultrasonic liquid mixer for 1.5 hours, then transferred to liquid nitrogen, quickly frozen for 12 minutes, then dried and stored for 48 hours.
Stunden lang in einer Vakuumumgebung gelagert, um das gefrorene Pt/TiO2-Aerogelmaterial zu erhalten. (3) An der Luft wurden 5 g Harnstoff mit Aluminiumfolie umwickelt und in einenhours in a vacuum environment to obtain the frozen Pt/TiO2 aerogel material. (3) In air, 5 g of urea was wrapped with aluminum foil and placed in a
Aluminiumoxid-Tiegel gegeben, dann in einem Muffelofen auf 600 °C erhitzt und 2 h lang an deralumina crucible, then heated to 600 °C in a muffle furnace and kept for 2 hours at the
Luft kalziniert, um das g-C3N4-Pulvermaterial zu erhalten, das in 20 ml 10%iger Methanollôsung gelöst wurde, um die g-C3N4-Lôsung zu erhalten. (4) Die Platinchloridlösung mit einem Massenanteil von 4 % wurde mit der g-C3N4-Lösung mit einem Massenanteil von 13 % gemischt und 2 h lang kräftig gerührt. Danach wurde die Fest-Calcined in air to obtain the g-C3N4 powder material, which was dissolved in 20 ml of 10% methanol solution to obtain the g-C3N4 solution. (4) The platinum chloride solution with a mass fraction of 4% was mixed with the g-C3N4 solution with a mass fraction of 13% and stirred vigorously for 2 h. The solid was then
Flüssig-Trennung durchgeführt, und die abgetrennten Feststoffe wurden mit Ethanollôsung gewaschen und dann zum Trocknen für 12 h in einen 60 °C-Elektroofen gegeben. Die Pt/g-C3N4-Liquid separation was performed, and the separated solids were washed with ethanol solution and then placed in a 60 °C electric oven for 12 h to dry. The Pt/g-C3N4-
Nanokomposite wurden erhalten. (5) PNIPAm-Lôsung wurde durch Auflôsen von 0,93 g N-Isopropylacrylamid (NIPAm)-Nanocomposites were obtained. (5) PNIPAm solution was prepared by dissolving 0.93 g of N-isopropylacrylamide (NIPAm)-
Monomer, 0,093 g N, N'-Methylenbisacrylamid (MBAA) und 1,0 g PolyN, N-2-Methylacrylamid (PDMA) in 150 ml Wasser hergestellt; Nachdem 150 ml Wasser durch 30-mintitiges Durchblasen mit Na desoxidiert worden waren, wurden 0,075 g Kaliumpersulfat (K208S2) und 0,10 g N-Monomer, 0.093 g N,N'-methylenebisacrylamide (MBAA) and 1.0 g polyN,N-2-methylacrylamide (PDMA) in 150 ml water; After 150 ml water had been deoxidized by bubbling with Na for 30 minutes, 0.075 g potassium persulfate (K208S2) and 0.10 g N-
Allylthioharnstoff (ATU) aufgelöst, um eine gemischte Lösung zu erhalten. Die gemischte Lösung wurde dann in eine PNIPAm-Lôsung überführt und 30 Minuten lang unter Stickstoffatmosphäre zur Reaktion gebracht. Anschließend wurde sie 20 Minuten lang in einerAllylthiourea (ATU) to obtain a mixed solution. The mixed solution was then transferred to a PNIPAm solution and reacted for 30 minutes under nitrogen atmosphere. It was then stirred for 20 minutes in a
Hochgeschwindigkeitszentrifuge (1800 U/min) zentrifugiert. Nach Entfernen des Uberstands wurden 0,041 g 2,2-Azobis(2-methylpropylimid)-dihydrochlorid (AAPH) und 150 ml entionisiertes Wasser hinzugefügt und dreimal unter den gleichen Bedingungen zentrifugiert, um die gereinigte PNCH-Lôsung zu erhalten. Die gereinigte PNCH-Lôsung wurde dann 48 Stunden lang gefriergetrocknet und in einen Exsikkator überführt, um das PNCH-Nanokomposithydrogel zu erhalten. (6) Acrylamid und Bisacrylamid wurden in einem Massenverhältnis von 19:1 gemischt, um eine Acrylamidlôsung mit einer Acrylamidkonzentration von 0,156 g/ml zu bilden. Während desHigh-speed centrifuge (1800 rpm). After removing the supernatant, 0.041 g of 2,2-azobis(2-methylpropylimide) dihydrochloride (AAPH) and 150 ml of deionized water were added and centrifuged three times under the same conditions to obtain the purified PNCH solution. The purified PNCH solution was then freeze-dried for 48 hours and transferred to a desiccator to obtain the PNCH nanocomposite hydrogel. (6) Acrylamide and bisacrylamide were mixed in a mass ratio of 19:1 to form an acrylamide solution with an acrylamide concentration of 0.156 g/ml. During the
Mischens wurde Ammoniumpersulfatlôsung mit einem Massenanteil von 10 % zugegeben, 5During mixing, ammonium persulfate solution was added with a mass fraction of 10%, 5
Minuten lang entgast und nacheinander 5 g gefrorenes Pt/TiO2-Aerogelmaterial, 2 g Pt/g-C3N4minutes and successively 5 g of frozen Pt/TiO2 aerogel material, 2 g Pt/g-C3N4
NPs-Nanokomposit, 20 g PNCH-Nanokomposit-Hydrogel und 35 g Tetramethylethylendiamin unter Stickstoffatmosphäre zugegeben. Das gemischte System wurde in eine Form gegossen und 2 Stunden lang in einer Flüssigstickstoffatmosphäre bis zu einer Gefriertemperatur von 0 °C ausgehärtet, um PNCH-Pt/TiO2-g-C3N4-Nanokomposite, d. h. eine feste Abfallkapsel fiirNPs nanocomposite, 20 g of PNCH nanocomposite hydrogel, and 35 g of tetramethylethylenediamine were added under nitrogen atmosphere. The mixed system was poured into a mold and cured for 2 hours in a liquid nitrogen atmosphere to a freezing temperature of 0 °C to obtain PNCH-Pt/TiO2-g-C3N4 nanocomposites, i.e., a solid waste capsule for
Hausmiillverbrennungsflugasche, zu erhalten.to obtain household waste incineration fly ash.
Ausführungsform 3Embodiment 3
Ausführungsform 3 der vorliegenden Anmeldung sieht eine feste Abfallkapsel furEmbodiment 3 of the present application provides a solid waste capsule for
Hausmüllverbrennungs-Flugasche und ein Verfahren zu ihrer Herstellung vor, das die folgendenMunicipal waste incineration fly ash and a process for its production, which has the following
Schritte umfasst: (1) Herstellen einer Lösung, die Pt-Nanopartikel enthält: 0,02 g Platinchlorid (PtCl4) wird in 10 ml entionisiertem Wasser gelöst und gerührt, bis es gelöst ist, dann auf 100 °C erhitzt und anschließend 1 Minute lang gekocht, um eine Platinchloridlésung zu erhalten; 0,11 gSteps include: (1) Prepare a solution containing Pt nanoparticles: 0.02 g of platinum chloride (PtCl4) is dissolved in 10 ml of deionized water and stirred until dissolved, then heated to 100 °C and boiled for 1 minute to obtain a platinum chloride solution; 0.11 g
Trinatriumcitrat und 7,6 g Natriumborhydrid (das Massenverhältnis von Trinatriumcitrat urk/600028Trisodium citrate and 7.6 g sodium borohydride (the mass ratio of trisodium citrate urk/600028
Natriumborhydrid beträgt 11:760) werden der Platinchloridlôsung zugegeben und nach 8- minütigem Erhitzen auf 100 °C gerührt, um eine Lôsung zu erhalten, die Pt-Nanopartikel (Pt NPs) enthält. (2) Die Pt-NP-Lösung wurde zu einer bestimmten Menge an TiO2-Nanopartikellösung hinzugefügt, um eine kolloidale Pt/TiO2-Lösung mit einem Platin-Massenanteil von 17 % zu erhalten, in der der Massenanteil an TiO2-Nanopartikeln 18 % betrug. Die kolloidale Lösung wurde in einem Ultraschall-Flüssigkeitsgerät 2,5 Stunden lang gleichmäßig gerührt und dann in flüssigen Stickstoff überführt, 8 Minuten lang schnell eingefroren, dann getrocknet und 48 Stunden lang in eine Vakuumumgebung gelegt, um das gefrorene Pt/TiO2-Aerogelmaterial zu erhalten. (3) An der Luft wurden 5 g Harnstoff mit Aluminiumfolie umwickelt und in einenSodium borohydride (11:760) was added to the platinum chloride solution and stirred after heating at 100 °C for 8 minutes to obtain a solution containing Pt nanoparticles (Pt NPs). (2) The Pt NP solution was added to a certain amount of TiO2 nanoparticle solution to obtain a Pt/TiO2 colloidal solution with a platinum mass fraction of 17% and a TiO2 nanoparticle mass fraction of 18%. The colloidal solution was stirred evenly in an ultrasonic liquidizer for 2.5 hours, then transferred to liquid nitrogen, quickly frozen for 8 minutes, dried, and placed in a vacuum environment for 48 hours to obtain the frozen Pt/TiO2 aerogel material. (3) In air, 5 g of urea were wrapped with aluminum foil and placed in a
Aluminiumoxid-Tiegel gegeben, dann in einen Muffelofen gestellt, um die Temperatur auf 500 °C zu erhöhen, und unter dem Luftstrom 3 Stunden lang kalziniert, um g-C3N4-Pulvermaterial zu erhalten, das in 20 ml 10%iger Methanollösung gelöst wurde, um eine g-C3N4-Lôsung zu erhalten. (4) Mischen Sie eine Platinchloridlôsung mit einem Massenanteil von 4 % und eine g-C3N4-alumina crucible, then placed in a muffle furnace to raise the temperature to 500 °C, and calcined under air flow for 3 hours to obtain g-C3N4 powder material, which was dissolved in 20 ml of 10% methanol solution to obtain a g-C3N4 solution. (4) Mix a platinum chloride solution with a mass fraction of 4% and a g-C3N4
Lösung mit einem Massenanteil von 13 % und rühren Sie 2 Stunden lang kräftig um. Anschließend wurde die Fest-Flüssig-Trennung durchgeführt, und die abgetrennten Feststoffe wurden mitsolution with a mass fraction of 13% and stir vigorously for 2 hours. Subsequently, the solid-liquid separation was carried out, and the separated solids were mixed with
Ethanollösung gewaschen und dann zum Trocknen für 12 Stunden in einen 60 °C-Elektroofen gelegt, um die Pt/g-C3N4-Nanokomposite zu erhalten. (5) 0,93 g N-Isopropylacrylamid (NIPAm) Monomer, 0,093 g N, N'-Methylenbisacrylamid (MBAA) und 1,0 g Poly-N, N-2-Methylacrylamid (PDMA) mit 150 ml Wasser auflösen, um eineethanol solution and then placed in a 60 °C electric oven for 12 hours to dry to obtain the Pt/g-C3N4 nanocomposites. (5) Dissolve 0.93 g of N-isopropylacrylamide (NIPAm) monomer, 0.093 g of N,N'-methylenebisacrylamide (MBAA), and 1.0 g of poly-N,N-2-methylacrylamide (PDMA) with 150 mL of water to obtain a
PNIPAm-Lösung zu erhalten; Nachdem 150 ml Wasser durch 30-minütiges Durchblasen mit Nz desoxidiert worden waren, wurden 0,075 g Kaliumpersulfat (K208S2) und 0,10 g N-PNIPAm solution; After 150 ml of water had been deoxidized by bubbling with Nz for 30 minutes, 0.075 g of potassium persulfate (K208S2) and 0.10 g of N-
Allylthioharnstoff (ATU) aufgelöst, um eine gemischte Lösung zu erhalten. Die gemischte Lösung wurde dann in eine PNIPAm-Lösung überführt und 30 Minuten lang unter Stickstoffatmosphäre zur Reaktion gebracht. Anschließend wurde sie 20 Minuten lang in einerAllylthiourea (ATU) to obtain a mixed solution. The mixed solution was then transferred to a PNIPAm solution and reacted for 30 minutes under a nitrogen atmosphere. It was then stirred for 20 minutes in a
Hochgeschwindigkeitszentrifuge (1800 U/min) zentrifugiert. Nach Entfernen des Überstands wurden 0,041 g 2,2-Azobis(2-methylpropylimid)-dihydrochlorid (AAPH) und 150 ml entionisiertes Wasser hinzugefügt und dreimal unter den gleichen Bedingungen zentrifugiert, um die gereinigte PNCH-Lösung zu erhalten. Die gereinigte PNCH-Lösung wurde dann 48 Stunden lang gefriergetrocknet und in einen Exsikkator überführt, um das PNCH-Nanokomposithydrogel zu erhalten. (6) Acrylamid und Bisacrylamid wurden in einem Massenverhältnis von 19:1 gemischt, um eine Acrylamidlösung mit einer Acrylamidkonzentration von 0,156 g/ml zu bilden, und eineHigh-speed centrifuge (1800 rpm). After removing the supernatant, 0.041 g of 2,2-azobis(2-methylpropylimide) dihydrochloride (AAPH) and 150 ml of deionized water were added and centrifuged three times under the same conditions to obtain the purified PNCH solution. The purified PNCH solution was then freeze-dried for 48 hours and transferred to a desiccator to obtain the PNCH nanocomposite hydrogel. (6) Acrylamide and bisacrylamide were mixed in a mass ratio of 19:1 to form an acrylamide solution with an acrylamide concentration of 0.156 g/ml, and a
Ammoniumpersulfatlösung mit einem Massenanteil von 10 % wurde unter Rühren hinzugefügt.Ammonium persulfate solution with a mass fraction of 10% was added while stirring.
Die Entgasung wurde 5 Minuten lang durchgeführt und 5 g gefrorenes Pt/TiO2-Aerogelmaterial, 2 g Pt/g-C3N4 NPs-Nanokomposite, 20 g PNCH-Nanokomposit-Hydrogel und 35 gDegassing was carried out for 5 minutes and 5 g of frozen Pt/TiO2 aerogel material, 2 g of Pt/g-C3N4 NPs nanocomposites, 20 g of PNCH nanocomposite hydrogel and 35 g
Tetramethylethylendiamin wurden nacheinander in einer Stickstoffatmosphäre hinzugefügt. Das gemischte System wurde in eine Form gegossen und 2 Stunden lang in einerTetramethylethylenediamine were added sequentially in a nitrogen atmosphere. The mixed system was poured into a mold and stored for 2 hours in a
Flüssigstickstoffatmosphäre bis zu einer Gefriertemperatur von 0 °C ausgehärtet, um PNCH-Liquid nitrogen atmosphere to a freezing temperature of 0 °C to obtain PNCH-
Pt/TiO2-g-C3N4-Nanokomposite zu erhalten, d. h. eine feste Abfallkapsel fürPt/TiO2-g-C3N4 nanocomposites, i.e. a solid waste capsule for
Hausmüllverbrennungsflugasche.Municipal waste incineration fly ash.
AnwendungsbeispielApplication example
Die in Ausführungsform 1 hergestellte Feststoffkapsel für Hausmüllverbrennungs-Flugasche wurde dem Geliermittel auf Flugaschenbasis in einem Massenverhältnis von 1,25 % zugesetzt,The solid capsule for municipal waste incineration fly ash prepared in Embodiment 1 was added to the fly ash-based gelling agent in a mass ratio of 1.25%,
und das Geliermittel auf Flugaschenbasis bestand aus den folgenden Bestandteilen (dt&/600028and the fly ash-based gelling agent consisted of the following ingredients (dt&/600028
Gesamtzahl der Teile war 100 Teile in der Berechnung): 55 Teile Hausmüllverbrennungsflugasche, 11 Teile Ofenbodenschlacke, 23 Teile Schlacke, 5 Teile Phosphorgips, 2 Teile NaOH, 2 Teile KOH, 1 Teil NazSi03 und 1 Teil CaCl2, wie in Tabelle 1 dargestellt.Total number of parts was 100 parts in the calculation): 55 parts of municipal waste incineration fly ash, 11 parts of furnace bottom slag, 23 parts of slag, 5 parts of phosphogypsum, 2 parts of NaOH, 2 parts of KOH, 1 part of Na2Si03 and 1 part of CaCl2, as shown in Table 1.
Tabelle 1 Zusammensetzung der zementhaltigen Materialien auf FlugaschebasisTable 1 Composition of cementitious materials based on fly ash
Rohmate | Flugas | Hochofensch | Schlac | Phosphor | NaO | KO | NazSi | CaC | Wasser rial che lacke ke gips H H O3 12 -Raw materials | Flue gas | Blast furnace ash | Sludge | Phosphorus | NaO | KO | Na2Si | CaC | Water | materials such as varnishes and gypsum H H O3 12 -
Zemen t-Cemen t-
Verhält nisRelationship
Verhältni | 55% 11% 23% 5% 2% | 2% 1% 1% 0.67 sRatio | 55% 11% 23% 5% 2% | 2% 1% 1% 0.67 s
Die Bestandteile des Geliermittels auf Flugaschebasis, Flugasche aus derThe components of the fly ash-based gelling agent, fly ash from the
Hausmüllverbrennung und feste Abfallkapseln wurden gemischt und 10-20 Minuten lang gründlich gerührt, gefolgt von 28 Tagen Wartung bei einer Temperatur von 25+1 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von > 90 % unter Standardwartungsbedingungen für die Aushärtung von lôslichen Chloridionen und Schwermetallen. Zu den Schwermetallen gehören hauptsächlich Cd,Domestic waste incineration and solid waste capsules were mixed and thoroughly stirred for 10-20 minutes, followed by 28 days of maintenance at a temperature of 25+1 °C and a relative humidity of > 90% under standard maintenance conditions for the curing of soluble chloride ions and heavy metals. The heavy metals mainly include Cd,
Cr, Pb, Cu, Zn, Hg, As, Ni usw.Cr, Pb, Cu, Zn, Hg, As, Ni, etc.
Die relevanten Eigenschaften der ausgehärteten zementären Materialien wurden unterThe relevant properties of the cured cementitious materials were determined under
Bezugnahme auf die Liniennorm ,Standardprüfverfahren für grundlegende Eigenschaften vonReference to the line standard, Standard test methods for basic properties of
Baumôrtel“ (JGJ/T70-2009) geprüft, wie in Tabelle 2 dargestellt.Baumôrtel” (JGJ/T70-2009) as shown in Table 2.
Tabelle 2: Relevante Figenschaften von zementhaltigen Materialien auf FlugaschebasisTable 2: Relevant properties of cementitious fly ash-based materials
Indi | Druckfest | Dichte Verlust | Wasser | Wasser | Luftge | pH- kato igkeit g/em* | der Frost- | aufnah | rückhal | halt Wert r / MPa Tau- me teverm %Indi | Pressure resistance | Density | Water loss | Water | Air | pH | catalytic | ity g/cm* | Frost | absorption | retention | resistance value r / MPa thawing resistance %
Wechselfe % ôgen stigkeit % %Alternating strength % %
Erge 24.56 8.528 15.55 32.64 92.6 29 8.86 bnis seErge 24.56 8,528 15.55 32.64 92.6 29 8.86 bnis se
Das ausgehärtete Gelmaterial wird durch Sickerwasser unter Bezugnahme auf die Norm „Feste Abfälle Auslaugung Toxizität Auslaugung Methode Schwefelsäure SalpetersäureThe hardened gel material is treated by leachate with reference to the standard “Solid Waste Leaching Toxicity Leaching Method Sulphuric acid Nitric acid
Methode“ (HJ T 299-2007) gesammelt, in dem die Schwermetalle durch ICP-MS nachgewiesen werden, basierend auf der Norm „Bestimmung von 65 Elementen in Wasser mittels induktiv gekoppelter Plasmamassenspektrometrie“ (HJ 700-2014); Chlorid-Ionen wurden mit ICP-MS auf der Grundlage der Norm „Wasserqualität Bestimmung von Chlorid Silbernitrat-Titration“ (GB 11896-89) nachgewiesen, und die Testergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.Method" (HJ T 299-2007), in which heavy metals are detected by ICP-MS based on the standard "Determination of 65 elements in water by inductively coupled plasma mass spectrometry" (HJ 700-2014); chloride ions were detected by ICP-MS based on the standard "Water quality determination of chloride silver nitrate titration" (GB 11896-89), and the test results are shown in Table 3.
Tabelle 3 Nachweisergebnisse von Chloridionen und Schwermetallen in AuslaugungslösungTable 3 Detection results of chloride ions and heavy metals in leaching solution
LW600028LW600028
Element | CI | Cd | Cr | Po | Cu | Zn | Hg | As | Ni 1 0.72% | 0.08% | 0.03% | 0.04% | 0.01% | 0.01% | 0.005 | 0.04% | 0.02% % 2 0.63% | 0.01% | 0.05% | 0.03% | 0.01% | 0.01% | 0.007 | 0.05% | 0.02% % 3 0.21% | 0.03% | 0.03% | 0.03% | 0.01% | 0.01% | 0.006 | 0.03% | 0.03% %Element | CI | CD | Cr | Po | Cu | Zn | Hg | Ace | Ni 1 0.72% | 0.08% | 0.03% | 0.04% | 0.01% | 0.01% | 0.005 | 0.04% | 0.02% % 2 0.63% | 0.01% | 0.05% | 0.03% | 0.01% | 0.01% | 0.007 | 0.05% | 0.02% % 3 0.21% | 0.03% | 0.03% | 0.03% | 0.01% | 0.01% | 0.006 | 0.03% | 0.03%
Durchschnittli | 0.52% | 0.04% | 0.043 | 0.033 | 0.01% | 0.01% | 0.006 | 0.04% | 0.023 che % % % %Average | 0.52% | 0.04% | 0.043 | 0.033 | 0.01% | 0.01% | 0.006 | 0.04% | 0.023 % % % %
Aushärtungsrat | 99.48 | 99.96 | 99.96 | 99.97 | 99.99 | 99.99 | 99.99 | 99.96 | 99.98 e % % % % % % % % %Curing rate | 99.48 | 99.96 | 99.96 | 99.97 | 99.99 | 99.99 | 99.99 | 99.96 | 99.98 e % % % % % % % % %
Aus den Testergebnissen in Tabelle 3 geht hervor, dass die Aushärtungseffizienz vonThe test results in Table 3 show that the curing efficiency of
Chloridionen und Schwermetallen Cd, Cr, Pb, Cu, Zn, Hg, As und Ni 99,48%, 99,96%, 99,96%, 99,97%, 99,99%, 99,99%, 99,96% bzw. 99,98% beträgt. Dies deutet darauf hin, dass die durch dieChloride ions and heavy metals Cd, Cr, Pb, Cu, Zn, Hg, As and Ni are 99.48%, 99.96%, 99.96%, 99.97%, 99.99%, 99.99%, 99.96% and 99.98% respectively. This indicates that the
Ausführungsform der vorliegenden Anwendung hergestellte Aushärtungskapsel eine guteThe curing capsule produced in accordance with the present application has a good
Aushärtungswirkung auf die Chloridionen und Schwermetalle in dem auf Flugasche basierendenCuring effect on chloride ions and heavy metals in the fly ash-based
Geliermaterial hat, eine Aushärtungsrate von mehr als 99,4 % erreicht und die Auflösung verhindert, während sie die pH-Stabilität gewährleistet.Gelling material has achieved a curing rate of more than 99.4% and prevents dissolution while ensuring pH stability.
VergleichsverhältnisComparison ratio
Die feste Abfallkapsel für Hausmüllverbrennungs-Flugasche wurde dem auf Flugasche basierenden Geliermittel des obigen Anwendungsbeispiels nicht zugesetzt, und es wurde 28 Tage lang unter den gleichen Standard-Wartungsbedingungen aufrechterhalten, und der Gehalt anThe solid waste capsule for municipal waste incineration fly ash was not added to the fly ash-based gelling agent of the above application example, and it was maintained for 28 days under the same standard maintenance conditions, and the content of
Chloridionen und Schwermetallen im Sickerwasser des aufrechterhaltenen Geliermittels wurde nachgewiesen, und die Ergebnisse des Nachweises sind in Tabelle 4 dargestellt.Chloride ions and heavy metals in the leachate of the maintained gelling agent were detected, and the detection results are shown in Table 4.
Tabelle 4: Ergebnisse des Nachweises von Chloridionen und Schwermetallen imTable 4: Results of the detection of chloride ions and heavy metals in
SickerwasserLeachate
Element | CI | cd | Cr | Po | Cu | Zn | Hg | As | Ni 1 1.59% | 1.24% | 0.81% | 0.21% | 1.61% | 0.81% | 0.023 | 4.63% | 0.24% % 2 2.34% | 3.21% | 0.65% | 0.24% | 0.71% | 0.74% | 0.011 | 2.58% | 0.34% % 3 1.95% | 2.36% | 0.63% | 0.10% | 0.29% | 1.14% | 0.014 | 2.30% | 0.21% %Element | CI | cd | Cr | Po | Cu | Zn | Hg | Ace | Ni 1 1.59% | 1.24% | 0.81% | 0.21% | 1.61% | 0.81% | 0.023 | 4.63% | 0.24% % 2 2.34% | 3.21% | 0.65% | 0.24% | 0.71% | 0.74% | 0.011 | 2.58% | 0.34% % 3 1.95% | 2.36% | 0.63% | 0.10% | 0.29% | 1.14% | 0.014 | 2.30% | 0.21%
Durchschnittli | 1.96% | 2.27% | 0.70% | 0.18% | 0.87% | 0.90% | 0.02% | 3.17% | 0.26% cheAverage | 1.96% | 2.27% | 0.70% | 0.18% | 0.87% | 0.90% | 0.02% | 3.17% | 0.26%
Aushärtungsrat | 98.04 | 97.73 | 99.30 | 99.82 | 99.13 | 99.10 | 99.98 | 96.83 | 99.74 e % % % % % % % % %Curing rate | 98.04 | 97.73 | 99.30 | 99.82 | 99.13 | 99.10 | 99.98 | 96.83 | 99.74 e % % % % % % % % %
Wie aus den Testergebnissen in Tabelle 4 hervorgeht, ist der Gehalt an Chloridionen undAs can be seen from the test results in Table 4, the content of chloride ions and
Schwermetallen im ausgehérteten Sickerwasser höher als in Tabelle 3, wenn dieHeavy metals in the cured leachate are higher than in Table 3, if the
Verfestigungskapsel für Hausmüllverbrennungs-Flugasche nicht zum Geliermaterial ah/600028Solidification capsule for domestic waste incineration fly ash not for gelling material ah/600028
Flugaschebasis hinzugefügt wird. Dies zeigt, dass die durch die Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung hergestellte Aushärtungskapsel eine gute Aushärtungswirkung auf diefly ash base is added. This shows that the curing capsule produced by the embodiments of the present application has a good curing effect on the
Chloridionen und Schwermetalle in dem auf Flugasche basierenden Kollodiummaterial hat und die Auslaugung von Schwermetallen und Chloridionen in der Flugasche wirksam hemmen und das Umweltrisiko verringern kann.chloride ions and heavy metals in the fly ash-based collodion material and can effectively inhibit the leaching of heavy metals and chloride ions in the fly ash and reduce the environmental risk.
Eine feste Abfallkapsel für Hausmüllverbrennungs-Flugasche, die durch eineA solid waste capsule for municipal waste incineration fly ash, which is
Ausführungsform der vorliegenden Anwendung hergestellt wird, gehört zu einem Nanopolymer mit einem dreidimensionalen vernetzten molekularen Netzwerk. Das Netzwerk wird hauptsächlich durch kovalente oder nicht-kovalente Wechselwirkungen gebildet, darunter physikalischeThe polymer produced in accordance with the present application belongs to a nanopolymer with a three-dimensional cross-linked molecular network. The network is formed mainly by covalent or non-covalent interactions, including physical
Verschränkung, Wasserstoffbrückenbindungen, hydrophobe Wechselwirkungen, supramolekulareEntanglement, hydrogen bonds, hydrophobic interactions, supramolecular
Wechselwirkungen, elektrostatische Wechselwirkungen und Ligandenwechselwirkungen. Nach der Anwendung auf Geliermittel auf Flugaschebasis wurden die Geliermittel während desInteractions, electrostatic interactions and ligand interactions. After application to fly ash-based gelling agents, the gelling agents were
Hydratationsprozesses der alkalisch angeregten Zubereitung von Geliermitteln auf Flugaschebasis hydratisiert, um vernetzte Polymere zu erzeugen, wodurch die löslichen Chloridsalze undHydration process of the alkaline-stimulated preparation of fly ash-based gelling agents to produce cross-linked polymers, thereby removing the soluble chloride salts and
Schwermetalle in den Geliermitteln auf Flugaschebasis mit den C-(A)-S-H-Gelen und C-N/K-S-Heavy metals in the fly ash-based gelling agents with the C-(A)-S-H gels and C-N/K-S-
H-Gelen in den Geliermitteln, die durch Hydratation gebildet wurden, viele Male in der alkalischen Umgebung wechselwirken. Dies erleichtert es den löslichen Chloridsalzen undH-gels in the gelling agents formed by hydration interact many times in the alkaline environment. This makes it easier for the soluble chloride salts and
Schwermetallionen, stabilere Ausfällungen zu bilden, die sich an der Oberfläche der dreidimensionalen Gitterstruktur der festen Abfallkapsel in chemisch-physikalischen Rollen festsetzen.Heavy metal ions to form more stable precipitates that attach to the surface of the three-dimensional lattice structure of the solid waste capsule in chemical-physical roles.
Eine feste Abfallkapsel für Hausmüllverbrennungs-Flugasche, die durch eineA solid waste capsule for municipal waste incineration fly ash, which is
Ausführungsform der vorliegenden Anwendung hergestellt wird, wird hauptsächlich für dieEmbodiment of the present application is mainly used for the
Synthese von Geliermaterialien auf Flugaschenbasis bei der Ressourcennutzung vonSynthesis of fly ash-based gelling materials in the resource utilization of
Hausmüllverbrennungsflugasche verwendet, und die feste Abfallkapsel weist eine starke zielgerichtete chemische Bindungskapazität für Schwermetalle und Chloridionen auf, die es ermöglicht, dass die Schwermetalle und Chloridionen an der Oberfläche der dreidimensionalenDomestic waste incineration fly ash is used, and the solid waste capsule has a strong targeted chemical binding capacity for heavy metals and chloride ions, which allows the heavy metals and chloride ions to be deposited on the surface of the three-dimensional
Gitterstruktur der festen Abfallkapsel adsorbiert werden. Die durch die Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung hergestellte feste Abfallkapsel weist eine starke Adhäsion und ausgezeichnete Kompatibilität mit der Grenzflächenorganisation zwischen ihr und dem durch dielattice structure of the solid waste capsule. The solid waste capsule produced by the embodiments of the present application has strong adhesion and excellent compatibility with the interface organization between it and the
Hydratation des Geliermaterials erzeugten vernetzten Polymer auf und erzielt den Effekt, dieThe cross-linked polymer produced by hydration of the gelling material and achieves the effect of
Auslaugung von Schwermetallen und Chloridionen aus der Flugasche zu verhindern und dasTo prevent leaching of heavy metals and chloride ions from the fly ash and
Umweltrisiko zu verringern, und verbessert gleichzeitig die Stabilität des Geliermaterials aufenvironmental risk, while improving the stability of the gelling material on
Flugaschenbasis selbst erheblich, was eine notwendige Verbesserung bei der ressourcenschonenden Nutzung von Flugasche darstellt. Es löst effektiv das derzeitige technischefly ash base itself, which represents a necessary improvement in the resource-saving use of fly ash. It effectively solves the current technical
Problem, dass verfestigte gefährliche Abfälle wie Flugasche nicht ressourcenschonend verwertet werden können, und macht Flugasche aus der Hausmillverbrennung unterProblem that solidified hazardous waste such as fly ash cannot be recycled in a resource-efficient manner, and makes fly ash from domestic mill incineration under
Raumtemperaturbedingungen für den großtechnischen Einsatz verfügbar.Room temperature conditions available for large-scale use.
Die obigen Ausführungsformen drücken nur einige Ausführungsformen der vorliegendenThe above embodiments express only some embodiments of the present
Anmeldung aus, die spezifischer und detaillierter beschrieben werden, sind aber nicht alsRegistration, which are described more specifically and in more detail, but are not intended as
Einschränkung des Patentumfangs der vorliegenden Anmeldung zu verstehen. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass für eine Person mit gewöhnlichem Fachwissen auf dem Gebiet derIt should be noted that for a person with ordinary skill in the art,
Technik mehrere Abwandlungen und Verbesserungen vorgenommen werden können, ohne von dertechnology several modifications and improvements can be made without deviating from the
Konzeption der vorliegenden Anmeldung abzuweichen, die alle in den Schutzbereich der vorliegenden Anmeldung fallen. Der Schutzumfang der Patentanmeldung richtet sich daher nach den beigefügten Ansprüchen.Concept of the present application, all of which fall within the scope of protection of the present application. The scope of protection of the patent application is therefore determined by the appended claims.
LU600028LU600028
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410208094.5A CN118085180B (en) | 2024-02-26 | 2024-02-26 | Solid waste capsule for household garbage incineration fly ash and preparation method and application thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LU600028B1 true LU600028B1 (en) | 2025-06-26 |
Family
ID=91154265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LU600028A LU600028B1 (en) | 2024-02-26 | 2024-12-26 | A solid waste capsule for municipal waste incineration fly ash and its manufacturing process and application |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118085180B (en) |
| LU (1) | LU600028B1 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090035365A1 (en) * | 2007-07-30 | 2009-02-05 | Lewis Michael Popplewell | Density Controlled Capsule Particles and Methods of Making the Same |
| KR101377067B1 (en) * | 2013-12-09 | 2014-03-27 | (주)뉴그린 | Method for stabilizing heavy metal by encapsulation effect using accelerated carbonation of municipal solid waste incineration bottom ash |
| US11986790B2 (en) * | 2018-07-02 | 2024-05-21 | Lg Household & Health Care Ltd. | Method for preparing microcapsules |
| CN111359600B (en) * | 2020-05-26 | 2021-06-04 | 北京锦绣新技术发展有限公司 | Load composite modified nano TiO2Waste water and waste gas pollutant treating ball |
-
2024
- 2024-02-26 CN CN202410208094.5A patent/CN118085180B/en active Active
- 2024-12-26 LU LU600028A patent/LU600028B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN118085180B (en) | 2024-07-30 |
| CN118085180A (en) | 2024-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE68921053T3 (en) | High performance polymer flocculant. | |
| CN110436805B (en) | Caulking gypsum powder, preparation method thereof and phosphogypsum harmless treatment method | |
| DE1669962B2 (en) | LIQUID HEATABLE MASS AND THEIR USE FOR SEALING | |
| DE3650120T2 (en) | Vermiculite dispersions and process for their preparation. | |
| DE2311222A1 (en) | MEANS AND METHOD OF FLAKING SOLIDS SUSPENDED IN WATER | |
| DE2546061C2 (en) | Modified layered silicate | |
| CN114315095A (en) | Geopolymer-based flocculation curing agent and preparation method and application thereof | |
| DE3005446A1 (en) | GEL BASED ON WATER-SOLUBLE POLY (METH) ACRYLIC ACID DERIVATIVES, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND ITS USE | |
| DE68910729T2 (en) | Process for flocculation of sludge. | |
| EP2496535A2 (en) | Water-soluble, hydrophobically associating nanocomposites (as rheology modifiers for applications in construction chemistry) | |
| DE2327433A1 (en) | ION EXCHANGE RESIN AND METHOD FOR MANUFACTURING IT | |
| LU600028B1 (en) | A solid waste capsule for municipal waste incineration fly ash and its manufacturing process and application | |
| EP0331666B1 (en) | Process for treating cellulosic fibres, as well as fibrous cement products and compositions for their production | |
| CN108264253A (en) | A kind of preparation method of the pervious concrete with heavy metal ion Scavenging activity | |
| JPS62289300A (en) | Sludge dehydrating agent | |
| CN106630542A (en) | Flocculant for treating slurry, preparation method and slurry treatment method | |
| CN111215021A (en) | Titanium carbide/poly (m-phenylenediamine) composite material and preparation method and application thereof | |
| DE3908054A1 (en) | Process for the preparation of a flocculant | |
| DE2506760A1 (en) | PRODUCTION OF SILICO-ALUMINUM OXYDE PARTICLES | |
| DE1961101A1 (en) | Water-soluble polymers, aqueous gels containing these polymers and processes for the production of the gels | |
| CN118792059B (en) | Heavy metal contaminated soil restoration agent and preparation method thereof | |
| CN110436866B (en) | Bonding gypsum powder and preparation method thereof | |
| CN113149166A (en) | Black odor treatment water body improvement agent and preparation method thereof | |
| CN120136273B (en) | A red mud-based multifunctional water treatment agent and its preparation method | |
| CH676979A5 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20250626 |