城市垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯与水泥固化技术

利用水洗脱氯和水泥固化对垃圾焚烧飞灰进行固化/稳定化处理,研究了液固比对焚烧飞灰中氯和重金属的脱除效果的影响,以及水泥添加量和养护时间对固化体密度、抗压强度和重金属浸出毒性的影响。结果表明：水洗过程对氯离子的脱除率为60.11-74.64%,当液固比L/S=20 mL/g时,氯离子的脱除率达到最高的74.64%,但重金属Cr、Cu、Ni 和Zn在水洗过程的脱除率都小于2%。随着水泥添加量和养护时间的增加,固化体密度和抗压强度呈逐渐增大趋势。当水洗焚烧飞灰含量为10-70%时,固化体中重金属Cr、Cu、Ni 和Zn的浸出浓度远低于GB5085.3-2007规定的浸出阈值。     

水洗及酸洗过程对焚烧飞灰中Cu,Zn和Pb洗脱率影响的试验研究

以垃圾焚烧的一次飞灰为研究对象,比较了水洗,酸洗以及水洗结合酸洗工艺对飞灰中重金属元素Cu,Zn和Pb的洗脱率的影响,并应用XRD,SEM/EDS等研究了飞灰在水洗和酸洗过程中颗粒形态和矿物相组成的变化。结果表明:单独水洗和单独酸洗均不能实现Cu,Zn和Pb的分离;酸洗结合水洗时,Cu和Zn洗脱率均较单独水洗和单独酸洗大幅提高,Pb基本沉淀在酸洗后的残渣中。经水洗后酸洗阶段的酸灰比是影响金属洗脱效果的主要因素。分离Cu和Zn和Pb的最佳工艺参数为:水洗(水灰比为3∶1) 10%H2SO4酸洗(酸灰比为6∶1)。XRD结果表明,水洗过程易溶于水的物质其峰形基本消失;酸洗过程中,生成了含Pb的矿物质和Zn的结晶化合物。SEM/EDS分析结果表征了飞灰在水洗、酸洗过程中主要晶相的生成以及主要元素Ca,Si,O和Al的变化规律。     

水洗及酸洗过程对焚烧飞灰中Cu,Zn和Pb洗脱率影响的试验研究

以垃圾焚烧的一次飞灰为研究对象,比较了水洗,酸洗以及水洗结合酸洗工艺对飞灰中重金属元素Cu,Zn和Pb的洗脱率的影响,并应用XRD,SEM/EDS等研究了飞灰在水洗和酸洗过程中颗粒形态和矿物相组成的变化.结果表明: 单独水洗和单独酸洗均不能实现Cu,Zn和Pb的分离;酸洗结合水洗时,Cu和Zn洗脱率均较单独水洗和单独酸洗大幅提高,Pb基本沉淀在酸洗后的残渣中.经水洗后酸洗阶段的酸灰比是影响金属洗脱效果的主要因素.分离Cu和Zn和Pb的最佳工艺参数为: 水洗(水灰比为3∶1)+10% H2SO4酸洗(酸灰比为6∶1).XRD结果表明,水洗过程易溶于水的物质其峰形基本消失;酸洗过程中,生成了含Pb的矿物质和Zn的结晶化合物.SEM/EDS分析结果表征了飞灰在水洗、酸洗过程中主要晶相的生成以及主要元素Ca,Si,O和Al的变化规律.     

静态浸出测试评价飞灰及其处理产物的局限性

采用我国(GB)和美国(TCLP)静态浸出测试方法,评价生活垃圾焚烧飞灰及其稳定化产物的浸出毒性,并借助有效浸出测试、连续提取程序和动态(柱浸出)浸出测试方法,以两性重金属Pb为对象,探讨了静态浸出测试方法鉴别飞灰重金属浸出风险的局限性.结果表明:飞灰浸出液pH值对重金属浸出浓度有显著影响,使GB和TCLP评价结果不能有效预期飞灰稳定化产物随浸出环境而变化的长期浸出风险;由于静态浸出测试有较长的反应平衡时间,磷酸盐稳定化飞灰中的Pb在GB和TCLP测试中均达标,但在柱浸出测试初期却会因未达到足够的反应平衡而大量浸出,因而静态浸出测试会低估废物瞬时浸出风险.     

磷酸洗涤对垃圾焚烧飞灰热稳定性和重金属固定的影响

为抑制垃圾焚烧飞灰中重金属的溶出,研究了磷酸洗涤对重金属固定和飞灰热稳定性的影响。进行了水洗、磷酸洗涤、重金属的化学结合形态分析和焚烧飞灰的热分析试验。结果表明:水洗虽能有效去除焚烧飞灰中大部分可溶性氯盐,但会导致水洗液中Pb、Zn的浓度超标;磷酸洗涤后Zn的溶出率由水洗时的112.65 mg/kg降低至2 mg/kg左右,Pb的溶出浓度未检出,固留在灰样中重金属的残留态和有机态的比例都有不同程度的提高。结论是:磷酸洗涤不但能有效抑制重金属的溶出,还有助于改善重金属的化学稳定性和飞焚烧灰的热稳定性。     

磷酸洗涤对垃圾焚烧飞灰热稳定性和重金属固定的影响

为抑制垃圾焚烧飞灰中重金属的溶出,研究了磷酸洗涤对重金属固定和飞灰热稳定性的影响。进行了水洗、磷酸洗涤、重金属的化学结合形态分析和焚烧飞灰的热分析试验。结果表明:水洗虽能有效去除焚烧飞灰中大部分可溶性氯盐,但会导致水洗液中Pb、Zn的浓度超标;磷酸洗涤后Zn的溶出率由水洗时的112.65mg/kg降低至2mg/kg左右,Pb的溶出浓度未检出,固留在灰样中重金属的残留态和有机态的比例都有不同程度的提高。结论是:磷酸洗涤不但能有效抑制重金属的溶出,还有助于改善重金属的化学稳定性和飞焚烧灰的热稳定性。     

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。     

水洗预处理对垃圾掺烧污泥焚烧飞灰中重金属高温挥发特性的影响

对某垃圾掺烧污泥焚烧厂焚烧飞灰进行采样,在研究重金属形态分布的基础上,重点研究飞灰水洗前后重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)高温处置过程中的挥发特性。研究结果表明:飞灰中重金属酸可交换态中Cd的比例最大,其次为Zn,而重金属Cr,Ni和Mn主要以残渣态存在。高温处置过程中,飞灰中Pb表现出最易挥发的特性,其挥发率超过80%,而Cu挥发性较小,其挥发率30%,4种重金属的挥发性从大至小依次为:Pb,Cd,Zn,Cu。水洗飞灰中Zn的挥发率最高,超过20%,而Cu挥发性最小,水洗飞灰中重金属的挥发性从大至小依次为:Zn,Pb,Cd,Cu。在受热时间为120 min、加热温度为900℃条件下,飞灰水洗后Zn,Pb,Cd和Cu的挥发率分别降低了6.87%,70.24%,34.73%和9.52%,其中水洗脱Cl是重金属挥发率降低的主要原因。     

利用膨润土及硫化物对污泥中重金属的稳定化研究(英文)

分别采用膨润土及硫化物对污泥中重金属进行了稳定化研究,通过重金属形态分析及浸出毒性实验,研究了两种物质吸附及稳定化污泥中重金属的作用,从而为污泥农用中重金属的处理提供一个有效的方法。结果表明,经过处理后,污泥中重金属的浸出毒性减少,可以满足污泥农用标准,重金属不稳定形态含量显著减少。其中,膨润土对重金属Cd、Ni具有较好的吸附效果,pH值是影响吸附的重要因素;而硫化物对重金属Zn、Cu和Cd具有较好的稳定化效果,当加入10%的药剂时,Zn的浸出浓度仅为4.96mg/L,同时污泥中重金属不稳定形态的比例减少了约50%～60%。     

垃圾焚烧飞灰双重固化全过程重金属浸出特征

高重金属含量垃圾焚烧飞灰经高温复合矿渣熔融重构,一次固化制备重构水淬渣,并将重构水淬渣复合水泥体系进行二次固化,采用TCLP法测试并分析垃圾焚烧飞灰双重固化全过程中重金属浸出特征。结果表明:垃圾焚烧飞灰中典型重金属Zn、Cu、Pb和Cr浸出的质量浓度分别高达1 686.00、321.85、10.17和29.96 mg·L-1;重构水淬渣颗粒越细,其重金属浸出质量浓度越高,但均低于固体废物浸出毒性鉴别标准,可安全用于建材行业;重构水淬渣-水泥净浆体系重金属浸出的质量浓度远远低于固体废物浸出毒性鉴别标准,重构水淬渣细度对该体系重金属浸出影响极小。     

垃圾焚烧飞灰中铜、锌在不同浸取液中的静态浸出特性研究

以浙江省温州市临江垃圾焚烧场所产生的飞灰为研究材料,分别以蒸馏水、河水、海水和模拟酸雨等为浸取液,研究了液固比(mL∶g)分别为20∶1,30∶1,40∶1和50∶1,振荡12,24,36,48,72,96h等不同时间后,飞灰中铜和锌静态浸出特性.结果显示,铜和锌在4种浸取液中具有较为相似的渗出规律:在浸取时间较短时,铜和锌的浸出量随着浸取时间的增加而缓慢增加,在浸取时间为72h时铜和锌的浸出量均急剧增加,而当浸出时间为96h时却均急剧下降;铜和锌在pH值低的浸取液中的浸出量较多,在pH值较高的浸取液中浸出量较少;在模拟酸雨中铜和锌的浸出量最多,而在海水中则最少;大多数条件下,当液固比(mL∶g)为30∶1时,铜和锌的浸出量最多,而在50∶1时最少.     

焚烧飞灰水泥固化体的安全性评价

通过城市生活垃圾焚烧飞灰水泥固化体中重金属的浸出毒性以及表面浸出毒性等研究 ,对焚烧飞灰水泥固化体的安全性进行了评价 .研究表明 ,水泥稳定固化焚烧飞灰的效果良好 ,焚烧飞灰水泥固化体在实际使用环境中 ,重金属浸出是一个非常缓慢的过程 ,其释放量远远低于国家标准规定值 ,而且 ,环境对微量有害物质还有包容和稀释的作用 ,因此焚烧飞灰水泥固化体不会对环境造成危害 .焚烧飞灰水泥固化体资源化利用是安全可行的 .     

粉煤灰中稀有金属镓-铌-稀土的联合提取

 采用碱法烧结-分步浸出法, 对重庆安稳电厂循环流化床粉煤灰中Ga、Nb、REE 等稀有金属进行了联合提取实验。结果表明, 粉煤灰加无水碳酸钠在860℃下烧结30 min, 采用水浸法提取Ga, 采用酸浸法提取REE, Ga、REE 的提取率分别达到84.70%和80.07%;Nb 在两步浸出实验中的浸出率均低于1%, 但在酸浸滤渣中得到富集。采用D201 离子交换树脂和NH₄Cl(0.5 mol/L)溶液在40℃下对富Ga 水浸滤液中的Ga 进行吸附与解吸附, Ga 的吸附率(27.99%)、解吸附率(37.33%)偏低, 可能与解吸附液用量不足和水浸滤液中Al 离子竞争吸附有关, 后续将通过改进实验条件提升Ga 的分离提取效果;酸浸液中REE 及酸浸渣中Nb 的分离提取工艺尚需进一步研究。通过上述稀有金属Ga、Nb、REE 的联合提取及后续工作, 可实现安稳电厂粉煤灰的高附加值利用, 有效缓解粉煤灰造成的环境污染。     

外加剂对水泥固化铁矾渣性能的影响

在硅酸盐水泥熟料中加入铁矾渣,制备成胶凝材料.分别以粉煤灰沸石、硫化钠和粉煤灰为外加剂,研究其对水泥固化体强度和浸出毒性的影响.在胶凝材料中铁矾渣加入量为60%时,加入沸石、硫化钠为稳定剂,均可提高重金属离子的稳定性,不同固化体的浸出毒性值均低于国家标准.在胶凝材料中加入粉煤灰,粉煤灰掺量增加,固化体强度下降,不同固化体的浸出毒性值也均低于国家标准.     

我国典型垃圾焚烧飞灰物化特性对比

对我国不同地区生活垃圾焚烧厂焚烧飞灰的物理、化学特性进行了分析研究,探讨了飞灰中总氯、可溶氯含量以及重金属分布与原始垃圾组分的相关性,结果表明,飞灰中重金属的含量与进厂原始垃圾的组成及垃圾收集方式密切相关;飞灰中所含氯的质量分数高达5.21%～14.49%,其中可溶氯占总氯质量的40.60%～83.96%;不同城市焚烧飞灰中氯的含量差异较大,经济发展水平较高的城市焚烧飞灰中氯的含量也相对较高,厨余垃圾所占比例是影响飞灰中氯(特别是可溶氯)含量的重要因素.     

水泥浆体有效固结炉渣基复合废弃物中有害金属离子

通过能够模拟真实状况的浸出试验对混凝土材料中有害金属离子的浸出进行测量,来衡量水泥和混凝土材料在利用炉渣以及垃圾焚烧灰、电镀污泥、城市污水河底泥、建筑垃圾、建材废料、电池废渣、污水处理厂污泥等配制成的复合废弃物过程中,对其中的有害金属离子的固化程度,并对水泥净浆试块的基本性能力学强度进行了测试,肯定了在不影响水泥混凝土材料基本的力学性能的前提下综合利用废弃物的可行性和对减少污染保护环境所起的促进作用.