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.     

城市生活垃圾中氯含量及氯种类的分析方法

采用元素分析仪、水洗萃取以及氧弹量热仪联合离子色谱法测定柏林生活垃圾中典型组分的氯含量及氯种类,预测天津城市生活垃圾中的氯含量和氯分布.研究结果表明:萃取法可以区分垃圾组分中的有机氯和无机氯,在检测有机垃圾时,与其他方法相比可测得更高的氯含量;元素分析仪能区分垃圾组分中的可燃氯与不可燃氯,除有机垃圾外测定氯含量较高;氧弹量热仪联合离子色谱法用于测定组分中总氯含量,获得的平均氯含量比另两种方法低15%～25%.垃圾中典型组分的氯含量变化范围很大,从废木的0.1%(干基,质量分数)到PVC的6.0%(干基,质量分数).对于低氯含量的组分(<0.3%,干基,质量分数),各种分析方法的系统差别可以忽略,但这种差别随氯含量的增加而增大.     

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。     

危险废物焚烧飞灰中重金属污染特性

以危险废物(70%工业废物 30%医疗废物)焚烧飞灰为研究对象,探讨了飞灰中重金属污染特性及其主要化学形态、浓度分布规律.初步得出以下结论:危险废物焚烧飞灰中主要污染重金属为Cd,Pb,Zn,其数量高于生活垃圾焚烧飞灰数倍,属于危险废物;飞灰中主要重金属以可溶及交换态、残留态、Fe-Mn氧化物结合态为主要化学形态,其中As,Cr, Cu比较稳定,而Cd,Pb,Zn易溶出进入环境;飞灰中Cd,Cu大体上呈易富集在小颗粒的趋势,Pb,Zn集中分布在50～125,125～250μm的两个粒级.     

垃圾焚烧工况对重金属分布特性的研究

研究了垃圾焚烧工况对重金属在底渣与飞灰中分布的影响．研究结果表明垃圾焚烧过程中重金属铅、锌、铬、镍的分布与焚烧工况之间存在着密切的关系，锌和铅多存在于飞灰和气相中，镍和铬在底渣中比较容易存在．垃圾焚烧中添加碳酸钙能改变重金属的分布，使更多的重金属铅、镍、铬由飞灰或气相中往底渣中转移．垃圾中水分和氯也对重金属的分布存在影响，在高温焚烧条件下水能与重金属化合物发生作用，引起物质转变，导致更多的重金属由飞灰和气相往底渣转移；而氯却使重金属更易向飞灰或气相中迁移．     

市政污泥与生活垃圾协同焚烧的二噁英排放特征及毒性当量平衡

于2016年5月和2017年1月，分别对南方某生活垃圾焚烧发电厂开展生活垃圾与市政污泥(分别为0%、5%、10%和15%)协同焚烧试验，探讨市政污泥掺烧对生活垃圾焚烧过程中PCDD/Fs排放的影响.在不同季节中，PCDD/Fs均主要分布于飞灰与炉渣中.受焚烧过程中PCDD/Fs的结构破合与重组的影响，废渣中以2, 3, 4, 7, 8-PeCDF (13.0%~72.1%)单体为主. 2016年5月，每吨焚烧原料(指生活垃圾跟污泥的混合物)混合焚烧排放的PCDD/Fs毒性当量比原料本身含有的增加了14.1~29.2 μg TEQ/t，而2017年1月则降低了9.2~9.9 μg TEQ /t.生活垃圾焚烧过程中加入市政污泥能够提高焚烧材料中的硫元素与氯元素的质量比，从而抑制PCDD/Fs的再合成.综上所述，在保证生活垃圾焚烧发电厂的电力生产条件下，适当的市政污泥与生活垃圾协同焚烧能够降低焚烧过程中的PCDD/Fs排放，从而实现市政垃圾污泥的安全处理处置.     

原子荧光法测定城市固体垃圾中的镉

化学形态分析是一种认识重金属环境行为的有效方法。采用这种方法,可使固体垃圾中重金属的毒性将不再仅仅是简单地依赖于其总含量,而是与不同形态重金属在环境中的迁移转化行为相联系。依据化学形态分析的结果,可以了解固体垃圾中不同重金属的存在形式,从而为固体垃圾的处置利用研究提供科学依据。采用连续化学萃取法对固体垃圾中重金属的化学形态进行了研究。以崇州市和什邡市的城市垃圾为案例,研究我国城市生活固体垃圾中重金属污染物的分布和性质。分析结果表明,城市垃圾中镉的化学形态主要以碳酸盐结合态,有机物结合态,残渣态,可交换态为主。     

上海城市生活垃圾的组成及热值分析

对上海城市生活垃圾的组成、燃烧特性、元素分析及热值等试验结果的分析表明:粒径为40～120 mm的垃圾含量最大,试验的平均质量分数约为43.5%;其次是粒径为8～40 mm的垃圾,平均质量分数约为34.9%;粒径大于120 mm的约为15.7%,小于8 mm的约为5.8%.有机物质量分数高,约占65%,且含水率高,热值低,不适合焚烧;可燃物(塑料、纸类、纺织物、包装物、木块)质量分数约为30%,含水率较低,热值高,适合焚烧.由此说明,上海城市生活垃圾的处理不宜采用单一的方式,必须综合处理以利于垃圾资源化.     

上海市垃圾填埋场土壤特性研究

通过分层采样的方法,对上海八大垃圾填埋场土壤的物理性质、营养状况及重金属的污染状况进行了测定分析。结果表明:各垃圾填埋场填埋年限越长垃圾粒径越小;各垃圾填埋场均存在土壤紧实、通气性差的现象;土壤偏碱性,但不存在盐害现象。填埋场垃圾层中有机质和全N含量高于覆土层,且高于我国养分标准的一般水平,但全P含量有所不同,除共和新村外,各垃圾填埋场中全P含量均较高。就重金属而言,各垃圾填埋场As、Cd和Zn的含量较高,其分别是土壤环境质量Ⅲ级标准的5.35～12.95倍、1.75～8倍和2.76～4.79倍;通过主成分分析表明,有3个因子可以解释其来源的92.08%。     

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．     

垃圾焚烧飞灰胶凝活性初探

飞灰是生活垃圾焚烧后烟气除尘器收下的物质 ,其主要成分属CaO—SiO2 —Al2 O3 —Fe2 O3 体系 ,与目前常用的高炉矿渣、粉煤灰等辅助性胶凝材料非常接近 .通过实验 ,研究了飞灰的物理性质以及其掺入水泥后对硬化水泥浆体力学性能和水化机理等的影响 ,初步探讨了飞灰作为辅助性胶凝材料利用的可行性 .研究表明 ,飞灰的水化反应活性较低 ,飞灰的掺入在一定程度上延缓了水泥的水化过程 ,但其水化可以形成适量钙矾石 ,从而对强度发展较为有利     

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。     

垃圾焚烧飞灰中重金属高温挥发工艺特性研究

试验采用温州某城市生活垃圾焚烧厂飞灰为原料,对飞灰中重金属挥发工艺的特性进行了高温热处理研究,主要探讨了温度、时间、载气等工艺参数对重金属的挥发效果的影响,并优化了工艺参数.试验运行结果表明,温度和时间是影响重金属挥发的最主要参数,在以空气为载气(进气流量600mL/min)的条件下,其最优参数分别为1 000～1 050 ℃和120 min,此时重金属Cd和Cu挥发率分别为89.7%和77.9%,Zn仅为53.2%,而Pb高达99.7%;载气气氛对重金属挥发率的贡献率较小;除Pb外,各重金属挥发率均随着飞灰样品厚度的增加而呈显著下降趋势.     

飞灰水洗脱氯及其烧结稳定化的试验研究

本试验以去离子水作为洗脱剂,考察了水洗前处理工艺（包括水灰比、水洗时间、水洗温度以及水洗次数）对飞灰中可溶性氯盐的洗脱效果。在此基础上对比研究了水洗工艺对飞灰烧结过程中重金属的稳定化促进效果。结果表明：在液固比为4时,水洗过程中约有93％的氯离子被洗脱而进入水相;水灰比是影响氯离子洗脱效果的最主要因素,氯离子洗脱量与水灰比的对数值呈现很好的线性关系;XRD结果证明了水洗过程中大量氯盐的洗脱以及低熔点含钙铝硅化合物的形成;同原始飞灰相比,水洗飞灰经烧结后其中的Pb、Cd、Ni的浸出浓度明显降低。800 ℃下烧结水洗飞灰可以使其中的重金属稳定化,浸出浓度均低于相应的标准限值。水洗工艺与烧结稳定化技术相结合明显降低了重金属的浸出毒性。     

平圩电厂粉煤灰微珠的分选及其性质测定

以淮南平圩电厂的粉煤灰为原料,采用以水为介质的湿法分选工艺,从中分选得到漂珠和沉珠,并对其化学成分及密度进行了测定。实验结果表明,淮南平圩电厂的粉煤灰颗粒细、碳及氧化铁含量低,是一种优质的粉煤灰资源。淮南平圩电厂二级粉煤灰中漂珠含量较高,为1．33％～2．45％,分选漂珠应选用二级粉煤灰为原料。漂珠的堆密度小、孔容积大,SiO2富集在漂珠中,其重量百分比含量高达64％,是中空的玻璃体结构,可作为一种良好的保温材料而使用。     

硒元素在低热值电厂燃烧残余物中的分布与环境贡献

对煤泥、煤矸石低热值电厂的不同燃料、除尘器飞灰及渣中痕量元素硒进行研究。化学分析表明,硒在颗粒较粗的除尘器飞灰中亏损,而在细颗粒飞灰中显著富集.粗、细飞灰含硒量的差异与飞灰的颗粒大小和形态有关,细小飞灰中存在较大比例的蜂窝状结构,增加了比表面积,吸附能力显著提高.由于锅炉构造和燃烧特征不同,与煤粉炉相比,循环流化床锅炉底渣中硒的亏损更加强烈.通过物质平衡计算,燃烧后的硒近80%～90%存在于除尘器飞灰当中;6.60%～15.23%的硒随气流和烟气细飞灰直接排放入大气;渣中硒含量较低,对于环境的影响很小.脱硫剂石灰粉的使用,在燃烧过程中产生的CaO不仅吸收了SO2还可与高温产生的SeO2气体进行反应,将大部分硒捕获在除尘器飞灰中,降低了硒的挥发性.然而排放入大气的硒活性最高,随着电厂的运行,排放量亦将非常显著,应进一步加以控制.     

医疗垃圾焚烧灰特性实验研究

医疗垃圾焚烧灰的固化/稳定化处理取决于其理化特性.利用XRF,XRD,SEM和AAS对布袋飞灰(FA1)、烟道飞灰(FA2)、底灰(BA)在化学成分、物相、微观形貌、重金属含量和渗沥行为等方面的特性进行了研究.结果表明:FA1中Cl,SO3,碱金属和活性炭含量较高,不宜直接作为水泥的部分替代物用于建筑,且Cd,Zn,Pb的渗沥浓度超过危险废物填埋允许限值,处理后方能进入危废填埋场填埋;FA2,BA的主要物相分别为硬石膏、复杂硅酸盐,重金属渗沥浓度低于危险废物规定的阈值.     

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。     

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。