垃圾焚烧厂飞灰处理技术研究现状与展望

随着我国垃圾焚烧处理厂建设的逐步推广，建成后的焚烧厂飞灰处理将是我们面临的一个重大问题。本文分析了目前国际上处理垃圾焚烧飞灰的各种方法，同时通过对比，提出了适合我国目前发展状况的垃圾焚烧飞灰处理技术，并着重论述了采用螯合加固化的飞灰稳定化处理工艺、设备及螯合剂的研究现状，并展望了我国未来垃圾焚烧飞灰处理技术的发展前景。     

垃圾焚烧飞灰高温熔融二噁英零排放技术研发及应用

该文介绍了垃圾焚烧飞灰高温熔融二噁英零排放技术的研发及应用过程,提出一种飞灰高温熔融处理新工艺,将飞灰送入1350~1500℃的旋风炉内熔融处理,获得飞灰中二噁英分解率大于99.9%的优化条件。研究飞灰经高温熔融处理后,急冷熔渣及静电除尘器捕集灰中二噁英、重金属含量及其浸出毒性,探索飞灰经高温熔融后作为水泥原料和建筑材料的可行性,获得飞灰与煤粉的合理比例。     

城市垃圾焚烧飞灰理化性质及处理技术

焚烧法处理城市垃圾已在世界先进发达国家广泛采用，而城市垃圾焚烧处理引起的二次污染问题已引起人们的高度关注，特别是垃圾焚烧飞灰的安全有效处置成为急需解决的环境和社会问题．通过分析垃圾焚烧飞灰的物理化学性质，对目前国内外城市垃圾焚烧飞灰处理技术进行了系统分析和讨论,归纳出目前国内垃圾焚烧飞灰处理的主要方式为安全填埋、固化稳定化和重金属提取，提出适合于中国垃圾焚烧飞灰无害化处理的途径和方式：开发先进的焚烧炉，加强对入炉垃圾的控制：研究稳定效果好、处理成本低的化学稳定剂以及有效的重金属分离提取方法，以减少垃圾焚烧飞灰中重金属造成的二次污染．     

城市生活垃圾焚烧飞灰的稳定化技术

针对城市生活垃圾焚烧产生飞灰的处理以及由此引发的重金属污染这一问题，引用大量的文献，从飞灰的特性以及形成机理，论述了各种化学药剂稳定化技术和各自特点，并结合国外的化学稳定化处理技术探讨了国内城市生活垃圾焚烧飞灰稳定化处理的应用前景。     

蒸汽活化石灰-飞灰的烟气脱硫实验研究

循环应用飞灰作为干法和半干法脱硫的重要添加剂，目前研究的重点主要是对作为脱硫剂的石灰／飞灰的活化．通过对半干法烟气脱硫机理的研究，设计了一套蒸汽输送、实验室脱硫系统，研究石灰／飞灰在140℃以下的低温蒸汽条件下性质的变化．采用蒸汽活化后的石灰／飞灰作为脱硫剂，对石灰／飞灰在水蒸气输送半干法脱硫工艺中对脱硫效率的影响进行了研究和分析．试验结果表明，石灰在蒸汽条件下其中的CaO转化为Ca（OH）2，同时，脱硫剂的比表面积由7．8688m^2／g增加到10．0715m^2／g．脱硫剂中加入循环应用飞灰可以明显地提高脱硫效率，在石灰和飞灰加入量的重量比为1：8时，脱硫效率达到86．9％．SO2的去除率比不加飞灰的脱硫效率提高了12．8％．研究表明，通过蒸汽对石灰和循环应用脱硫剂活化可明显提高脱硫效率．     

垃圾焚烧飞灰冶金烧结处理工序

垃圾焚烧飞灰是公认的危险废弃物,必须对其进行有效处理。鉴于冶金烧结过程具有相似的高温熔融环境,提出采用冶金烧结法处理垃圾焚烧飞灰。对垃圾焚烧飞灰进行造球成型与铁浴熔融分离固化实验,结果显示:添加8%水泥和1%稳固剂的飞灰造球成型性好,在养护实验8～11d,飞灰球团抗压强度在600～700N/球,达到贮存、运输要求;铁浴熔融能有效地分离固化飞灰中重金属元素,90%以上的Mn、Fe和70%以上Cr、Cu进入铁相,熔渣浸出毒性均能达标。研究结果为冶金烧结法处理垃圾焚烧飞灰的工业应用提供了可行性验证。     

城市生活垃圾焚烧飞灰对CO_2的固定

为无害化处理焚烧飞灰,并实现CO2减排,利用中国城市生活垃圾焚烧飞灰作为吸附剂,固定CO2,并稳定垃圾中重金属。考察水分添加量、CO2分压等因素并进行热重-差热实验、X射线衍射及连续浸取实验。结果表明:干燥飞灰可吸收其自身质量3%的CO2;水分添加量大于10%时,纯CO2吸收效果较好;CO2的吸收及其碳酸化过程使飞灰中C a(OH)2转化为C aCO3,同时飞灰中可交换态Pb质量的40%左右转化为碳酸盐结合态而得以稳定。     

锅炉飞灰磨损特性的试验研究

本文在对五种煤灰试验结果的基础上,利用确定的飞灰磨损数学模型,建立了可以作为烟气安全流速计算基础的相对磨损量的计算公式。作者对试验结果及影响飞灰磨损的主要因素,如粒子速度、灰的磨损性能、粒度等进行了讨论。分析了飞灰磨损性能系数a与飞灰物理化学特性之间的关系;认为a值可以作为判断飞灰磨损能力的一个重要指标。     

垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定化研究

以华中某垃圾焚烧发电厂产生的飞灰为研究对象,分别考察了乙基黄原酸钾（乙基黄药）、硫化钠、高分子重金属离子捕集沉淀剂DTCR、磷酸钠、二乙基二硫代氨基甲酸锌（二乙氨基荒酸锌）以及磷酸钠与二乙氨基荒酸锌的混合药剂对飞灰进行稳定化处理的效果,运用X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和BCR三步提取法对飞灰中重金属的稳定化机理进行研究。研究结果表明：磷酸钠能有效稳定飞灰中重金属元素Pb、Cr,二乙氨基荒酸锌则对Cd、Ni等元素稳定化效果较好,采用8%磷酸钠和1%二乙氨基荒酸锌的混合药剂配伍方案添加处理飞灰,能满足国家的填埋标准。研究发现重金属与混合药剂反应没有生成晶体,而是在过程中与稳定化药剂反应生成絮状沉淀均匀地附着在飞灰颗粒表面及缝隙中,使其棱角变得模糊、表面变得致密,处理后的飞灰中重金属形态由不稳定态转化为稳定态,有效降低了飞灰中重金属的浸出浓度。     

成分对垃圾飞灰熔融过程重金属迁移的影响

熔融处理可以有效控制垃圾焚烧飞灰中的重金属污染 ,飞灰成分对重金属的迁移特性有重要影响 ,研究了飞灰成分和碱度对 6种重金属迁移固化的影响规律。在自行设计的小型实验台上开展飞灰熔融实验 ,飞灰碱度在 0 .6～4 .6范围内变化。为评价多种重金属综合固化效果提出一个简明的评价模型。在 14 6 0℃、空气气氛下熔融处理时 ,加入Ca O后除了 Cd外各种重金属的固化率均下降 ,而加入 Si O2后多数金属固化率增加。存在一个临界碱度值可以实现重金属的最佳固化 ,实验得到的临界碱度在 1.0附近     

旋风炉飞灰回熔系统

本文论述了一种旋风炉飞灰回熔系统,该系统用于处理含Cr废渣时回熔掉全部电除尘器收集的飞灰。依据颗粒轨道模型及旋风筒内流场的经验模型,提出了飞灰颗粒在旋风筒中运动特性的数值分析方法,最后给出了风灰射流的最佳参数。飞灰回熔效率达到70％以上。     

用络合剂萃取MSW焚烧炉飞灰中的重金属

讨论了2种氨羧类络合剂EDTA和DTPA对MSW(城市固体废物)焚烧炉飞灰中Zn,Pb,Cu 3种有害重金属的络合萃取过程,分析了影响络合萃取效率的主要因素——萃取反应时间、溶液pH和络合剂浓度。结果表明,在溶液pH 3~10范围内用浓度为1.5%的EDTA和DTPA处理飞灰20 h时,大约90%的Zn,80%的Pb和60%的Cu被萃取。络合萃取的飞灰残渣溶出试验表明,残渣中重金属含量远低于指导值。络合剂处理后的飞灰能满足填埋的要求,络合剂对MSW焚烧炉飞灰中重金属的去除是有效的。     

飞灰的自然老化及其对重金属浸出性的影响

实验研究了不同初始含水率下生活垃圾焚烧飞灰的自然老化行为．通过分析老化一个月后飞灰的颗粒形貌、矿物组成、重金属形态分布和浸出特性，从机理上讨论了飞灰的自然老化过程．结果表明，飞灰在老化过程中pH降低，但仍具有较强的酸中和能力；所含的水溶性盐分减少；Pb和Zn的迁移性大大降低，Cd和Cr的浸出量稍有增加，Hg，As，Ni和Cu的浸出特性等性质变化不大．老化过程主要为水合反应和金属的碳酸盐化；当飞灰含水率较低（〈20％）时，飞灰的自然老化速率受石灰等碱性物质的溶解过程控制；而当飞灰含水率增至40％以上时，CO2的气液传质阻力成为飞灰自然老化速率的制约因素．老化后，飞灰中重金属仍不具有长期稳定性．     

循环流化床锅炉飞灰含碳量高的原因分析及措施

对循环流化床锅炉存在的飞灰含碳量偏高的问题，从运行中的床压、氧量、给煤粒度、飞灰粒度、炉膛高度、炉膛截面积、细颗粒在炉内停留时间等多方面进行了综合分析，找出了飞灰含碳量偏高的根本原因，提出了降低飞灰含碳量的措施。     

基于加速碳酸化法稳固化垃圾焚烧飞灰中重金属实验研究

对垃圾焚烧飞灰(MSWI飞灰)与燃煤流化床锅炉飞灰(CFB飞灰)混合而成的混合飞灰中重金属进行加速碳酸化处理.研究不同碳酸化反应温度、碳酸化反应时间和初始液固比对混合飞灰中重金属铅(Pb)和镉(Cd)浸出特性的影响,考察不同加速碳酸化参数对CO_2的固定规律.结果表明:通过调节在混合飞灰碳酸化处理中的飞灰p H值及合成一定量的Friedel相、Ettringite相等自净化矿物可以降低重金属浸出浓度.在飞灰混合比为1∶1、碳酸化温度为20℃、碳酸化时间为0.5 h的条件下,当初始液固比为0.3 m L/g时,重金属Pb的浸出浓度为0.20 mg/L;当初始液固比为0.1 m L/g时,重金属Cd浸出浓度为0.11 mg/L,Pb和Cd的浸出浓度均达到了40 CFR261.24标准.在飞灰混合比为1∶1、反应温度为20℃、碳酸化时间为24 h、初始液固比为0.5 m L/g的条件下,单位质量飞灰可固定CO_2为43.6 mg/g.     

稻壳灰制备条件对稳固化垃圾飞灰重金属的影响

为了实现稻壳的资源化利用以及垃圾飞灰的无害化处理,以不同煅烧条件制得的稻壳灰作为中温热处理垃圾飞灰稳固化重金属的添加剂.采用X射线衍射、扫描电子显微镜以及BCR逐级提取法,探究不同的煅烧温度和时间下制得的稻壳灰对飞灰重金属稳固化的影响.研究结果表明:煅烧温度为500℃时,处理样中Pb和Zn的浸出质量浓度均随稻壳煅烧时间的延长逐渐降低;当煅烧温度在600～800℃时,Pb和Zn的浸出质量浓度均随着稻壳煅烧时间的延长先降低后升高.稻壳煅烧条件对稻壳灰的反应活性以及稳固化重金属效果有重要影响.经稻壳灰热处理后新生成Fluorellestadite相(Ca_(10)(SiO_4)_3(SO_4)_3F_2)和Ca_3SiO_5等,此类晶体结构有利于实现对重金属的包裹;热处理后飞灰的重金属中不稳定的酸溶态转化为稳定的可氧化态和残渣态,从而实现飞灰重金属的稳固化.     

城市垃圾焚烧飞灰的污染特性分析

城市垃圾焚烧处理以其具有明显的减量化、无菌化、资源化等优点,近年来得到了较广泛的应用.然而,垃圾焚烧后产生的飞灰中含有大量的水溶性盐分和重金属,如果处理处置不慎就会对环境产生二次污染.为合理有效的处理城市垃圾焚烧飞灰,并为其资源化利用提供科学依据,需对其中污染物的特性进行分析,本文研究了城市垃圾焚烧飞灰的粒径分布,pH值,水溶性盐分含量,不同粒径上重金属的含量及不同粒径上的重金属对总量的贡献率.结果表明:飞灰的粒径分布近似正态分布,80%以上颗粒集中在54～280 μm之间,粒径小于54μm和大于280μm的颗粒所占的质量分数都很少,还不足3%和15%;飞灰呈强碱性,pH值高达12以上;飞灰样品中水溶性盐分的含量较高,可达2%以上;易挥发性的重金属在飞灰不同粒径上的分布与粒径有一定的相关性,而半挥发和难挥发性重金属的分布与粒径的相关性不大;中等大小的颗粒对重金属总量的贡献率最大.     

生物淋滤法脱除城市生活垃圾焚烧飞灰中的重金属:底物浓度的影响

通过接种嗜酸性硫杆菌复合菌株(氧化亚铁硫杆菌与氧化硫硫杆菌)并采用序批式试验，研究了底物浓度(硫粉投加比例)对城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属生物淋滤脱除效果的影响．结果表明，5g／L的硫粉投加比例对重金属的去除与底物利用最为有利．在此条件下淋滤处理飞灰15d，Cd、Zn、Cu、Pb的去除率分别可达到89．7％、81．8％、72．6％、29．3％，硫粉的利用率达到65．2％．TLCP毒性试验表明，飞灰的重金属毒性被有效脱除．飞灰中重金属的去除或溶出主要依赖于硫杆菌生物氧化S^0所导致的浆液酸化．     

垃圾焚烧飞灰固化市政污泥的渗透性研究

为了响应“双碳”政策，利用垃圾焚烧飞灰替代部分水泥固化市政污泥，采用电子固结仪改造的变水头渗透试验装置，分析不同飞灰替代率的固化污泥，在不同养护条件下的渗透性变化规律.研究结果表明：经过稳定化的垃圾焚烧飞灰，其颗粒形态以及表面微观孔隙为提高污泥的渗透性提供可能性；固化体的渗透系数维持在10^-6～10^-7cm/s的数量级范围内，且随着垃圾焚烧飞灰替代率的增加不断提高；由于飞灰遇水产生气体且可溶性盐易析出，固化体的渗透性在水下条件中受飞灰的影响较大.     

降低锅炉飞灰可燃物的方法初探

北方联合电力乌拉山发电厂标准：《华能300MW锅炉节能降耗导则》规定飞灰可燃物不超过2％。要求：2009年乌拉山发电厂细化指标管理，控制锅炉飞灰可燃物在2％以下。现状：由于调整等因素#5炉飞灰可燃物偏高，平均值达到4％。最终结果达到：控制#5炉飞灰可燃物控制在2％以下。