垃圾焚烧飞灰中重金属稳定化处理

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危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理危险废物焚烧飞灰是指在危险废物焚烧过程中产生的固体废物,其中含有大量的重金属元素。

这些重金属元素对人体和环境都具有很高的毒性和危害性,因此需要进行稳定化处理,以减少其对环境和人体的损害。

本文将介绍危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理方法。

一、重金属的稳定化处理方法1. 胶结法:将危险废物焚烧飞灰与胶结材料(如水泥、石灰等)进行混合,通过物理和化学反应,使重金属元素与胶结材料形成化合物或固体溶液,并使其变得稳定。

这种方法简便易行,成本低,处理效果较好。

2. 硫酸盐固化法:将危险废物焚烧飞灰与硫酸盐进行反应,生成稳定的硫酸盐沉淀物。

这种方法适用于重金属含量较高的飞灰,具有较好的稳定化效果。

4. 掩埋法:将危险废物焚烧飞灰直接掩埋在合适的地下场所,或与其他固体废物混合后进行掩埋。

这种方法能够有效地隔离和固化重金属,但存在着地下水和土壤污染的风险,需要严格控制和监管。

5. 电渗析法:利用电渗析技术分离和提取危险废物焚烧飞灰中的重金属元素,并将其沉积在电极上。

这种方法具有高效、环保的优点,但需要耗费较多的能源和设备。

1. 前处理:将危险废物焚烧飞灰进行分类、筛分和破碎,去除其中的杂质和有机物质,以提高后续处理的效果。

2. 稳定化处理:根据具体的处理方法选择合适的胶结材料或化学药剂,与危险废物焚烧飞灰进行混合反应,使重金属元素转化成稳定的化合物或溶液。

3. 固液分离:将稳定化处理后的危险废物焚烧飞灰与胶结材料或药剂通过离心、过滤等方法进行分离,得到稳定的固体废物和液体废物。

4. 固体处理:将稳定的固体废物进行填埋或其他合适的处理方法,以减少对环境和人体的危害。

5. 液体处理:对稳定的液体废物进行处理,例如中和、沉淀、过滤等,以达到排放标准或回收利用的要求。

1. 混合设备:用于将危险废物焚烧飞灰与胶结材料或化学药剂进行充分混合。

2. 反应器:用于进行胶结反应、硫酸盐反应或磷酸盐反应的设备。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理危险废物焚烧是一种常见的处理方式,通过高温燃烧将废物转化为灰渣和尾气。

焚烧过程中会产生大量的飞灰,其中含有大量的重金属和其他有害物质,如果不经过稳定化处理,将对环境和人体健康造成严重影响。

对危险废物焚烧飞灰中的重金属进行稳定化处理是十分重要的。

重金属是一类密度大、毒性大的金属元素,包括铅、汞、镉、铬、镍等,它们对环境和生物体都有很大的危害。

在焚烧过程中,废物中的重金属会被释放到飞灰中,如果未经处理直接排放或填埋,将对土壤、水体和大气造成污染,危害环境健康。

对焚烧飞灰中的重金属进行稳定化处理,将有助于减少其对环境的危害,确保废物焚烧的安全性和环保性。

稳定化处理是指通过化学、物理或生物手段,将废物中的有害物质转化为较为稳定和难溶的物质,防止其在环境中释放和扩散。

目前常用的稳定化处理方法包括固化、固化/固化、化学稳定化等。

固化是将飞灰中的重金属与一些固化剂混合,并在适当的条件下固化成块状或块状物,使得其中的重金属得到稳固化,难以释放。

固化剂常用的有水泥、石灰、硅酸盐等,通过与重金属发生化学反应,将其转化为难溶的化合物。

固化处理不仅能够减少飞灰中的重金属释放,还可以降低其对环境的危害。

固化/固化是在固化的基础上,再进行一次固化处理,以进一步稳定化重金属。

这种方法能够更加牢固地固化重金属,提高稳定性,适用于重金属含量较高的飞灰。

化学稳定化是使用化学剂或添加剂,改变飞灰中重金属的化学性质,使其转化为难溶的化合物,减少其释放和迁移。

化学稳定化处理方法包括吸附、沉淀、络合等,通过反应将重金属固定在固体基质中,提高了其稳定性。

在进行稳定化处理时,需要考虑方法的可行性、经济性、处理效果等因素。

不同的方法适用于不同类型的飞灰,因此在选择稳定化处理方法时需要综合考虑废物的性质、重金属含量、处理工艺和环境要求等因素。

除了对飞灰进行稳定化处理外,还需要建立相应的监测和管理制度,确保稳定化处理的效果和稳定性。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理在现代化城市建设以及工业发展的过程中,危险废物的处理成为了一个重要的问题。

危险废物焚烧已经成为了一种主要的处理方式,并且在处理过程中产生的飞灰中含有大量的重金属元素,其对环境和人类健康造成了严重的威胁。

此时,对危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理就有极其重要的意义。

下文将从重金属的危害、危险废物焚烧飞灰的重金属成分、稳定化处理方法以及优缺点四个方面来阐述危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理。

一、重金属对环境和人体的危害重金属是指密度大于5克/立方厘米的金属元素,如铅、汞、镉、铬、锌等元素。

它们具有强烈的毒性和累积性,而且不易分解和释放,容易积累在生物体内,从而对生态环境和人体健康造成严重的危害。

比如,镉可以累积在人体肝、肾、骨等内部器官中,导致骨质疏松、肾衰竭等疾病;铅会影响中枢神经系统的发育和功能,导致智力低下、行动不便等;汞会对神经系统造成损害,导致肌肉萎缩、视力损害等。

危险废物焚烧产生的飞灰中含有大量的重金属元素,主要成分包括镉、铬、铅、锰、汞、银、锌等元素。

研究发现,重金属元素大多分布在飞灰的球形细粒子和粘土状颗粒中,且较为稳定,不易随着风化和水流而迁移。

这就为重金属的稳定化处理提供了一定的条件。

1、水化硅酸钙处理法水化硅酸钙处理法是一种将危险废物焚烧飞灰与水化硅酸钙混合后,利用水化钙石对重金属元素进行稳定化处理的方法。

水化硅酸钙可以吸附焚烧飞灰中的重金属元素,并将其转化为难溶性、不活泼的成分,从而降低了重金属元素的毒性和危害性。

2、磷酸盐处理法磷酸盐处理法是一种将危险废物焚烧飞灰与磷酸盐混合后,利用磷酸盐的配位作用将重金属元素固定在磷酸盐晶体或者磷酸盐-金属配合物中的一种方法。

磷酸盐能够与重金属元素发生化学反应,形成难溶性的复合物,从而大大减少了重金属元素的活性和毒性。

3、生物负荷处理法生物负荷处理法是一种将危险废物焚烧飞灰与具有吸附、离子交换、钝化等能力的生物载体混合,利用生物负荷的吸附和交换作用将重金属元素从飞灰中移除的方法。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理
危险废物焚烧过程产生的飞灰中含有大量的重金属元素,例如铅、镉、汞等。

这些重金属对人体和环境都具有较大的危害性,因此需要进行稳定化处理,以防止其对环境造成进一步污染。

稳定化处理是指将重金属元素转化为难溶、不可逆的化合物,从而降低其毒性和迁移性。

常见的稳定化处理方法包括固化、吸附和固体化等。

固化是将重金属与一些稳定剂进行反应,形成稳定的化合物,并将其固化在固体基质中。

固化剂通常选用硬化材料,例如水泥、石灰等。

通过与重金属反应,这些硬化材料能够将重金属元素稳定在降低其溶解度和迁移性。

固化还能够提高飞灰的物理强度,避免其在储存和运输过程中产生扬尘和溶解的风险。

吸附是使用吸附剂将重金属元素吸附在其表面,形成固体颗粒。

吸附剂通常选用活性炭、离子交换树脂等。

这些吸附剂具有很大的表面积和孔隙结构,能够有效地吸附重金属元素。

通过吸附处理,重金属能够被固定在吸附剂中,从而降低其迁移性和溶解度。

稳定化处理后的飞灰可以进行合理的处置和利用,例如填充材料、建筑材料等。

这样不仅能够减少对环境的污染,还能够回收利用其中的资源。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理是一项重要的环境保护工作。

通过选择适当的稳定化方法,能够有效地降低重金属元素的毒性和迁移性,减少对环境和人体的危害。

稳定化处理还能够使废物得到合理的处置和利用,实现资源的循环利用。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理
危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理是指采取一系列方法和措施将焚烧飞灰中的重金属离子固化并固定在固体基质中,从而减少其对环境和人体的危害。

下面将简要介绍几种常用的危险废物焚烧飞灰重金属稳定化处理方法。

首先是化学固化方法。

该方法通过与重金属离子发生化学反应,使其转化为较为稳定的化合物或沉淀,从而固化重金属。

常用的化学固化方法包括添加固化剂和稳定化剂、改变pH值、盐类固化等。

添加固化剂和稳定化剂主要通过与重金属离子形成沉淀或化合物,将其固化;改变pH值能够使重金属离子发生沉淀反应,降低其水溶性;盐类固化主要利用盐类对重金属离子具有固化作用的特性。

最后是生物固化方法。

该方法利用特定的微生物对重金属离子发生生物转化作用,将其固化。

常用的生物固化方法主要包括微生物固化、植物修复和生物堆肥等。

微生物固化主要通过微生物对重金属离子的吸附、螯合、还原等作用,将其固定在生物体内;植物修复则是利用植物对重金属的吸收、转运和积累作用,将其固定在植物体内;生物堆肥是将焚烧飞灰与堆肥底料混合,通过微生物的作用将重金属固定在有机质中,形成稳定的产物。

分析危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

分析危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

分析危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理摘要:危险废物焚烧后形成的焚烧飞灰中含有会造成环境污染的重金属,因此出于环保的需要,我们需要对焚烧飞灰中的重金属污染特性进行研究,寻找降低环境污染的焚烧方式,让危险废物的焚烧实现资源化与无害化。

文章首先介绍了测定焚烧飞灰中重金属污染特性的实验步骤,然后根据实验结果对飞灰中所含的重金属进行了污染特性分析。

关键词:危险废物;焚烧;重金属;实验;污染特性危险废物焚烧处理所产生的飞灰由于含有较多的重金属使其被作为危险废物。

目前,针对危险废物焚烧飞灰稳定化处理的研究较多,主要是通过添加硫化物、磷酸盐、螯合剂等将重金属离子固定。

本文通过对危险废物焚烧飞灰成分的分析及其浸出毒性的研究,选用解毒药剂对其进行稳定化处理,检测并对比其处理效果,从而为危险废物焚烧飞灰的稳定化处理药剂选用提供一定的理论及实验指导。

1.材料与方法供试飞灰取自上海市某危险废物焚烧厂正常运行期间的布袋除尘器。

该厂焚烧炉为回转窑,处理规模为6万t/a,采用布袋除尘器净化焚烧烟气。

采集的样品表观呈淡灰色细微粉末,实验测得含水率约为0.6%,粒径分布主要集中在200μm以下。

pH值为(12.51±0.05)。

其化学成分以Na2O和CaO为主,分别占27.3%和25.2%。

1.1飞灰的重金属含量和浸出毒性实验本实验中参照《土壤质量铜、锌的测定火焰原子吸收分光光度法》(GB/T17138-l997)方法消解焚烧飞灰。

采用新国标方法《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T299-2007)和美国TCLP浸出方法对垃圾焚烧飞灰进行浸出毒性实验,并采用火焰原子吸收光谱仪(FAAS,novAA400)测定消解液和浸出液中重金属含量。

测定结果与《危险废物毒性鉴别标准》(GB5085.3-2007)和《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598-2001)对比。

1.2飞灰的药剂稳定化处理分别取200g飞灰置于烧杯中,选取无水Na2S、FeSO4•7H2O、无水Na3PO4、和Na3C3N3S3•9H2O4种不同类型药剂进行实验研究,不同药剂投加比例(w/w)分别为0.3%、0.6%、1.2%和2.4%。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理摘要:固化/稳定是有毒和危险废物的国际处理主要方法之一。

传统的稳定剂在酸性和碱性条件下处理飞灰重金属的影响并不理想。

重金属在自然环境中是很容易浸出,不能满足危险废物填埋标准。

因此,寻找稳定剂用量小,耐酸碱浸出能力强,性质稳定的解决城市生活垃圾焚烧飞灰问题是一项紧迫的任务。

关键词:危险废物;焚烧飞灰;重金属;稳定化处理前言近年来,随着我国经济的飞速发展,来源于工矿企业和医疗机构的危险废物越来越多地被排放到环境中,若不经过妥善的处理,将会对环境和人体健康造成严重的威胁。

目前,填埋和焚烧是处理排放废物的主要方式,其中减量化、无害化、资源化处理危险废物是焚烧处理危险废物最有效的方法之一。

但是危险废物焚烧产生的飞灰中富集了大量重金属、二噁英等污染物,而且飞灰产量大,浸出毒性高,为减少对环境造成的危害,必须对其进行安全有效的处理。

1垃圾焚烧飞灰处理分析目前垃圾焚烧飞灰处理方式主要有水泥固化、热处理和化学稳定化。

其中,化学稳定化是通过化学药剂将飞灰中的有害物质转化为低溶解性、低迁移性、低毒性物质的过程。

化学药剂分为无机药剂和有机螯合剂。

无机药剂包括磷酸、磷酸盐、硫化钠、绿矾、石灰等归。

其成本较低、应用广泛,但药剂消耗大,其稳定化产物抗酸碱变化的能力差,稳定后的重金属容易再度浸出,难以满足危险废物处理的长期安全性。

有机螯合剂稳定效率高,稳定化产物长期稳定性较好、抗环境冲击能力强。

2实验部分2.1实验材料实验所用垃圾焚烧飞灰取自焚烧后的布袋除尘器,取样方法参照《工业固体废物采样制样技术规范》和《固体废弃物实验分析评价手册》。

飞灰外观颜色为暗灰色,形态呈粉末状,对飞灰样品首先进行均匀化处理,并在105℃下干燥至恒重。

本实验所用的试剂均为分析纯试剂,购于上海市国药集团有限公司。

传统稳定药剂二巯基琥珀酸(DSMA)、硫化钠(Na2S)、磷酸钠(Na3PO4),均为分析纯试剂。

2.2飞灰稳定化处理四种稳定剂,均按照飞灰质量的1%、3%、5%、7%、10%来添加,按照水灰比为30%将药剂溶于相应量的去离子水中,再与飞灰充分搅拌混合,置于空气中自然养护至风干,即得到飞灰稳定化产物。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理引言随着工业化进程的加快和人们生活水平的提高,危险废物的产生越来越多,其中包括了大量的有害化学物质和重金属。

危险废物的处理和处置已成为当今社会面临的一个重要问题。

危险废物焚烧产生的飞灰中所含有的重金属对环境和人体健康造成了严重威胁。

为了减少重金属对环境和人体的危害,需要对危险废物焚烧产生的飞灰中的重金属进行稳定化处理。

本文将就危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理进行探讨。

一、危险废物焚烧产生的飞灰中的重金属成分及危害1. 飞灰的组成危险废物焚烧产生的飞灰是指在焚烧过程中,废物中的有害物质和重金属经气体冷却凝结形成的粉尘颗粒。

飞灰中的主要成分包括重金属、有机污染物、无机盐等。

2. 飞灰中的重金属成分危险废物焚烧飞灰中的重金属主要包括铅、镉、汞、铬、镍等。

这些重金属都是常见的环境污染物质,对环境和人体都有严重危害。

飞灰中的重金属含量较高,如果随风飘散或进入土壤和水体中,会对环境造成污染,影响生态平衡。

人们长期接触这些受污染的环境,也会对健康产生危害,导致慢性中毒、癌症等疾病。

1. 固化处理固化处理是将飞灰中的重金属与固化剂反应生成稳定的化合物,从而减少其溶解性和活性,防止其释放到环境中。

常用的固化剂包括氢氧化钙、氢氧化镁、硅酸盐等。

2. 离子交换处理离子交换处理是通过交换树脂等吸附剂,将飞灰中的重金属离子吸附在其表面,使其转化为无害的化合物。

离子交换处理的优点是处理效果好,且废物体积小。

3. 化学稳定化处理化学稳定化处理是利用化学药剂对重金属进行化学反应,将其转化为难溶性或不活性的化合物,从而减少其毒性。

这种方法处理效果好,但需要注意药剂的使用量和安全性。

4. 高温焙烧处理高温焙烧处理是将飞灰置于高温下进行干燥和焙烧,使其中的有机物和无机物分解或转化成无害的物质。

这种方法处理效果好,但对设备和能源要求较高。

生物稳定化处理利用微生物等生物体对飞灰中的重金属进行还原、氧化或沉淀,从而减少其毒性。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理随着工业化的进一步发展,危险废物的排放也变得越来越严重。

危险废物焚烧飞灰中存在大量的重金属污染物,如铅、汞、镉等。

这些重金属对环境和人体健康的危害不可忽视。

对危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理具有重要意义。

目前,常见的危险废物焚烧飞灰重金属稳定化处理方法主要包括固定化、化学稳定化和生物稳定化等。

下面将对这几种方法进行介绍和比较分析。

固定化方法是指将重金属污染物与固化剂反应形成化合物或固体物质,从而降低其溶解度和迁移性。

常见的固定化剂有水泥、硬化剂、土壤等。

水泥固化是一种常用的方法,其原理是利用水泥中的硅酸盐和铝酸盐与重金属形成低溶解度的沉淀物。

该方法具有工艺简单、操作方便的优点,但存在固体体积增大和固化时间较长等缺点。

化学稳定化方法是指通过添加一定的药剂,与重金属污染物发生化学反应,形成稳定的化合物。

常用的化学稳定化剂有硫化剂、硫酸盐、碳酸盐等。

硫化剂是一种常见的化学稳定化剂,其原理是将重金属形成难溶于水的硫化物。

该方法具有效果好、反应速度快的优点,但存在药剂成本高和处理效果受药剂量和反应条件的影响等缺点。

生物稳定化方法是指利用生物体吸附或转化重金属污染物,降低其浓度和毒性。

常用的生物稳定化方法有植物修复和微生物修复等。

植物修复是一种利用植物吸收富集和转运重金属的方法。

植物中的根系通过吸收土壤中的重金属,将其转运到地上部分,从而减少土壤中的重金属浓度。

微生物修复是一种利用微生物降解或还原重金属的方法。

微生物通过代谢产物或酶的作用,将重金属还原或转化为无毒的形态。

生物稳定化方法具有环境友好、成本低的优点,但存在修复周期较长和适用范围窄等缺点。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理方法多种多样,各有优缺点。

在实际应用中,可以根据废物特性、处理工艺和成本等因素选择合适的方法。

还需要加强对危险废物的合理管理和监管,减少其对环境和人体健康的危害。

只有通过有效的措施,才能保护环境和人类的福祉。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理
危险废物焚烧是一种常见的废物处理方式,但焚烧产生的飞灰含有大量的重金属,这
些重金属可能对环境和人体健康造成严重危害。

因此,对危险废物焚烧飞灰中重金属的稳
定化处理成为了当前废物处理领域的一个热门话题。

稳定化处理可以将飞灰中的重金属从可溶性状态转化为不可溶态,从而减少它们对环
境的危害。

该技术的主要方法包括物理治理、化学稳定化和生物稳定化等方法。

其中,化
学稳定化是目前应用最广泛的方法,该方法通过添加化学物质来与重金属发生反应,从而
将其转化为不可溶态。

常用的化学稳定化剂包括硫酸盐、氢氧化钙、碳酸钙、铁盐等。

这些稳定化剂可以与
飞灰中的重金属形成较稳定的化合物,在一定程度上降低了重金属的毒性和迁移性。

但是,在实际应用中,需要根据飞灰中各种重金属的特性和浓度来选择最适合的稳定化剂。

此外,生物稳定化也是一种新兴的稳定化处理方法。

该方法主要利用微生物对重金属
的吸收和还原作用,将其转化为不可溶态。

生物稳定化对环境污染和资源回收都有很好的
效果,但是由于技术上存在的不成熟性,目前还没有得到广泛的应用。

但相信在不久的将来,该技术能够得到进一步的发展和应用。

综上所述,危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理是一项重要的废物处理技术,可
以有效减少重金属对环境和人体健康的危害。

目前主要采用化学稳定化方法,但生物稳定
化也是一种很有潜力的技术,值得进一步研究和应用。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理危险废物焚烧飞灰是指在危险废物焚烧过程中产生的灰烬,其中含有大量的重金属物质,如铅、镉、汞、铬等。

这些重金属对环境和人体健康具有严重的危害,因此必须进行稳定化处理,以防止其进一步释放和污染环境。

1. 胶凝固化处理:这是一种常见的稳定化处理方法,通过将飞灰与胶凝材料(如水泥、石膏等)进行混合固化,使重金属物质与固化基质发生化学反应,形成稳定的化合物,从而降低其溶解度和毒性。

胶凝固化处理具有操作简便、成本低廉等优点,但对于一些重金属物质(如汞)的固化效果较差。

2. 离子交换:离子交换是利用具有特定吸附性能的吸附剂与飞灰中的重金属离子发生吸附交换作用,从而将重金属离子固定在吸附剂上的处理方法。

常用的吸附剂有活性炭、树脂等,通过调节pH值和温度等条件,可以提高离子交换的效果。

离子交换具有选择性强、处理效果好的优点,但需要对吸附剂进行周期性的再生和处理。

3. 化学稳定化处理:化学稳定化处理是指通过添加化学试剂,与飞灰中的重金属物质发生反应,使其转化为难溶的化合物或沉淀,从而达到稳定化处理的效果。

常用的化学试剂有氢氧化钠、硫化钠等,根据重金属的种类和含量,可以选择合适的试剂进行处理。

化学稳定化处理具有处理效果好、可靠性高的特点,但在处理过程中需要控制好试剂的使用量和反应条件。

4. 热处理:热处理是将飞灰进行高温处理,将其中的重金属物质转化为无害态的处理方法。

高温处理可以使重金属物质发生物相转变或氧化还原反应,从而形成稳定的化合物或沉淀。

热处理具有处理效果好、处理时间短的优点,但需要对高温处理设备进行严格的控制和监测。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理是一项关键的环境保护工作。

通过选择合适的处理方法和控制处理条件,可以有效降低重金属物质的溶解度和毒性,达到保护环境和人体健康的目的。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理随着工业化和城市化的快速发展,大量的危险废物产生并对环境造成了严重的污染。

危险废物中含有大量有害物质,其中重金属是其中一种主要的有害成分。

重金属在燃烧过程中会被释放到大气中,并在形成飞灰的过程中进一步富集,从而对环境和人类健康造成潜在危害。

对危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理具有重要的意义。

一、危险废物焚烧飞灰中重金属的来源1. 危险废物焚烧过程中释放危险废物中的重金属在焚烧过程中会被释放到大气中。

这些重金属主要来自于废物中的化学品、金属与垃圾中的有机物质等。

在焚烧过程中,这些重金属会随着燃烧产生的烟尘一起排放到大气中。

2. 燃烧后形成的飞灰在危险废物焚烧过程中,废物中的有机物质和其他成分在高温下会完全燃烧,形成烟气和飞灰。

这些飞灰中会富集大量的重金属,因为重金属在燃烧过程中并不会被完全破坏,而是在形成飞灰的过程中进一步富集。

二、危险废物焚烧飞灰中重金属的危害1. 对环境的影响危险废物焚烧飞灰中的重金属会通过大气中的排放途径传播到环境中,对土壤和水质造成污染。

重金属在土壤中的富集会影响土壤的肥力和微生物的生存,对植物生长产生负面影响。

重金属还会通过水体和地下水层对水质造成污染,影响水资源的安全。

重金属还会通过生物链逐渐富集到食物中,对人类健康产生潜在风险。

2. 对人体健康的影响重金属对人体健康的影响主要表现在长期接触和吸入后对呼吸系统、肝肾功能、中枢神经系统和生殖系统的损害等方面。

不同的重金属对人体健康的影响程度不同,但长期接触和吸入都会对健康产生累积的危害。

三、危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理方法在危险废物焚烧飞灰中稳定化处理重金属的方法主要包括物理方法、化学方法和生物方法等。

1. 物理方法物理方法主要包括筛分、沉淀和吸附等。

通过筛分可以分离出飞灰中的大颗粒重金属物质,从而减少其对环境的污染。

沉淀方法可以将重金属离子沉淀出来形成固体废物,减少其在飞灰中的含量。

垃圾焚烧飞灰中重金属污染的治理方法

垃圾焚烧飞灰中重金属污染的治理方法

垃圾焚烧飞灰中重金属污染的治理随着垃圾焚烧技术在各个城市生活垃圾处理中的广泛应用,对生活垃圾焚烧的残余物,主要是飞灰的处理、处置,已成为困扰人们生产生活的重要难题之一。

飞灰的处理是控制重金属污染的关键,目前处理垃圾焚烧飞灰中重金属污染物的常用方法有:水泥固化法、化学药剂稳定法等。

经处理后的飞灰可进行填埋或资源化利用。

垃圾焚烧中飞灰治理:1、化学药剂稳定法:(稳定固化法)重金属医生开发出有效降低飞灰中重金属污染、实现飞灰综合回用的化学药剂。

首先采用飞灰捕集装置进行收集,将收集后的飞灰与重金属稳化剂混合,利用重金属稳化剂对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用,降低重金属的生物有效性,使重金属颗粒矿化,失去与外界反应的条件,从而降低飞灰中的重金属浓度,模仿金属矿形成过程,使重金属颗粒固化板结,降低金属粒子的活性,从而降低其对环境的危害,达到飞灰综合回用的目的。

此法有效降低了粉尘对大气环境,可以实现原地消除污染的功能。

垃圾焚烧粉尘重金属污染治理流程图:这种方法在治理费用上可能有些偏高,但治理效果比较有效.2、固化与稳定化法:水泥固化法水泥是危险废物最常用的固化剂,工程中常采用水泥对焚烧飞灰进行固化处理。

将飞灰按一定比例掺入水泥基质后,加入适量水,在一定条件下,经过一系列物理、化学作用,使粒状物料变成粘合的混凝土块,从而使废物因固化而稳定化。

水泥固化法流程水泥固化法具有工艺设备简单、操作方便、处置费用低、材料来源广泛。

但水泥固化后的飞灰与含有大量有机质的生活垃圾混合填埋时,垃圾中所含的有机物由于降解会产生二氧化氮气体、有机酸、水溶性硫酸盐等物质,这些成分必将会降低固化后重金属的稳定性。

除此之外,水泥固化法不适合于铅含量高的飞灰。

3、高温熔融处理法熔融是利用燃料的燃烧热及电热两种方式,在高温(1400℃左右)的状况下,飞灰中的有机物发生热分解、燃烧及气化,而无机物则熔融成玻璃质残渣。

高温熔融飞灰,能够提高飞灰产物的密度和机械强度,从而使其中的重金属得到稳定化。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理随着我国工业化进程的加快和城市化的发展,危险废物的产生量急剧增加。

危险废物焚烧过程中产生的飞灰中含有大量的重金属,如铜、镉、铅等,对环境和人体健康造成严重威胁。

对危险废物焚烧飞灰中的重金属进行稳定化处理是十分必要的。

稳定化处理是指通过一系列的物理、化学或生物手段将废物中的有害成分转化为稳定的、难溶于水或不易释放的物质,从而降低其对环境和人体的危害性。

目前,对危险废物焚烧飞灰中的重金属进行稳定化处理主要有以下几种方法。

利用土壤修复技术进行稳定化处理。

土壤修复技术是指通过改变土壤的物理、化学和生物性质,降低土壤中有害物质的活性和迁移性。

对于危险废物焚烧飞灰中的重金属,可以通过添加石灰、有机质等物质来提高土壤的pH值和有机质含量,从而促进重金属的固定和转化。

还可以利用植物吸收重金属的特性,通过种植金属超富集植物来吸附和稳定重金属。

利用化学方法进行稳定化处理。

化学方法是指通过添加化学药剂来与重金属形成稳定的、不溶于水的化合物,使其难以释放。

常用的化学处理方法包括添加磷酸盐、铝酸盐等物质,与重金属发生化学反应,形成难溶于水的沉淀物。

还可以通过电化学方法来进行稳定化处理,如电渣反应和电吸附等。

利用固化技术进行稳定化处理。

固化技术是指将废物与固化剂混合,形成稳定的固体体系,以降低废物的溶解度和迁移性。

对于危险废物焚烧飞灰中的重金属,可以利用水泥、石灰等固化剂进行固化处理。

将飞灰与固化剂按一定比例混合,并加入适量的水进行搅拌,形成固体块状物质。

利用微生物技术进行稳定化处理。

微生物技术是指利用微生物的代谢活动来转化和降解废物中的有害物质。

对于危险废物焚烧飞灰中的重金属,可以利用一些具有重金属耐受性和还原性的微生物菌株,通过微生物还原、吸附和沉淀作用,将重金属稳定化。

危险废物焚烧飞灰中的重金属稳定化处理是保护环境和人体健康的重要措施。

目前,通过土壤修复、化学方法、固化技术和微生物技术等手段对危险废物焚烧飞灰中的重金属进行稳定化处理已经取得了一定的成果。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理危险废物焚烧是一种处理废物的方法,通过高温燃烧将废物转化为烟气和灰渣。

焚烧过程中产生的飞灰中含有许多重金属等有害物质,这些物质如果直接排放或不加处理就会对环境和人体健康造成严重危害。

对危险废物焚烧飞灰中重金属进行稳定化处理是非常必要和重要的。

稳定化处理是指通过添加适当的化学物质或进行物理处理,将有害物质稳定在固体基质中,降低其毒性和迁移性,达到安全处理的目的。

对于危险废物焚烧飞灰中的重金属,稳定化处理的方法主要包括以下几种:1. 硬渣化处理:这种方法利用水泥、石灰等碱性材料与焚烧飞灰反应生成稳定的金属化合物和硅酸盐,并固化在水泥基质中。

这种处理方法可以将重金属稳定在硬渣中,降低其释放和迁移的风险。

2. 孔隙填充处理:通过将含有重金属的焚烧飞灰填充到孔隙状的固体材料中,如膨胀土、膨润土等,利用这些固体材料的吸附作用,将重金属稳定在其中。

这种方法可以有效地固定重金属,防止其溶解和迁移。

3. 化学稳定化处理:通过添加化学稳定剂,如磷酸盐、硅酸盐等,与重金属反应生成稳定的结晶相或胶体,并使其固定在飞灰中。

这种方法可以改变重金属的形态和化学性质,降低其溶解度和活性。

4. 热处理:利用高温热解、热升华等方法,将焚烧飞灰中的重金属蒸发或转化为稳定的化合物,从而实现稳定化处理的目的。

这种方法适用于一些特定的重金属,如汞、铅等。

在选择稳定化处理方法时,需要考虑到重金属的种类、浓度和物理化学性质等因素。

不同的处理方法适用于不同的重金属,需要根据具体情况选择合适的处理方法。

稳定化处理过程中还需要注意处理剂的使用量、操作条件和处理效果等,以确保稳定化处理的有效性和安全性。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理是一项重要的环保工作,可以有效地降低重金属的风险和危害。

通过选择合适的处理方法和控制处理过程,可以实现重金属的固定和稳定化,保护环境和人体健康。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理1. 引言1.1 背景介绍危险废物焚烧过程中产生的飞灰含有大量的重金属污染物,对环境和人体健康造成严重的威胁。

在危险废物处理的过程中,焚烧是常见的方法之一,然而焚烧过程中释放出的飞灰中所含的重金属污染物往往无法被有效处理,会导致二次污染。

对危险废物焚烧飞灰中的重金属进行稳定化处理,已成为当前研究的热点之一。

随着工业化进程的加快与城市化进程的加剧,我国危险废物的排放量不断增加,其中包含了大量的重金属元素。

这些重金属元素在焚烧过程中会被释放到大气中,加剧大气污染问题;如果未经处理直接排放到土壤或水体中,会对生态环境和人体健康造成长期危害。

对危险废物焚烧飞灰中的重金属进行稳定化处理,不仅可以有效减少重金属污染物的释放,还可以降低二次污染的风险,保护环境和人类健康。

在这一背景下,研究重金属的稳定化处理已成为当前环境科学领域的重要课题之一。

1.2 问题提出危险废物焚烧是一种常见的废物处理方式,但在这个过程中会产生大量的飞灰,其中含有大量的重金属污染物。

这些重金属污染物对环境和人体健康造成了严重的危害,因此如何有效处理和稳定化这些重金属成为了当前研究的重点之一。

问题出现在于,目前关于危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理方法还不够完善,存在着许多技术难题和挑战。

有必要深入研究危险废物焚烧飞灰中重金属的来源、种类、危害以及稳定化处理的原理和方法,以期找到更有效、可行的解决方案。

本文旨在探讨这一问题,为相关领域的研究提供理论基础和实践经验,为环境保护和人类健康作出贡献。

1.3 研究意义危险废物焚烧飞灰中存在的重金属污染已经成为环境和人类健康面临的重要问题。

对于如何有效地稳定化处理危险废物焚烧飞灰中的重金属,既是解决环境污染问题的重要环节,也是保护人类健康的重要措施。

通过深入研究重金属稳定化处理的原理和方法,可以为有效减少危险废物焚烧飞灰中重金属的释放提供科学依据。

重金属稳定化处理技术的推广应用还能够降低环境风险,提高资源利用效率,推动可持续发展。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理是一个重要的环境治理问题。

危险废物焚烧过程中,废物中的有机物被燃烧,但重金属等有害物质大部分留在飞灰中。

如果这些飞灰未经有效的处理,可能会对环境和人类健康造成严重威胁。

重金属是指密度大于5g/cm³的金属元素,如铅、镉、汞、铬等。

这些金属在自然界中极少分布,但由于工业生产、废物处理等活动的影响,重金属污染问题日益严重。

危险废物焚烧飞灰中含有大量的重金属,其中有些甚至超过了环境标准的限制。

1. 液相稳定化处理:将飞灰与稳定剂溶解在酸性或碱性溶液中,通过反应生成难溶的金属盐或沉淀,从而使重金属得到稳定并减少溶解度。

常用的稳定剂包括硫酸钙、铵盐、氧化铁等。

这种方法操作方便,但需要使用大量的稳定剂,处理后的废液也需要另行处理。

2. 固相稳定化处理:将飞灰与添加剂进行固相反应,生成稳定的金属化合物。

常用的添加剂包括硅酸盐、磷酸盐、氧化物等。

这种方法不需要处理废液,但对添加剂的选择和反应条件的控制要求较高。

3. 烧结处理:将飞灰与石灰等添加剂混合后进行烧结,形成稳定的陶瓷材料,将重金属容积稳定化在固体矩阵中。

这种方法能够彻底稳定化重金属,并且处理后的矩阵可作为建筑材料或填埋材料,但需要较高的温度和能源消耗。

无论采用哪种稳定化处理方法,都需要注意以下几点:1. 选择适合的稳定剂或添加剂,考虑其稳定性、经济性和环境友好性。

2. 控制反应条件,包括反应时间、温度、pH值等。

不同的重金属对反应条件的要求有所不同。

3. 对处理后的产物进行检测和监测,确保重金属得到有效稳定化,达到环境标准要求。

4. 确保处理过程的操作安全性和环保性,避免产生二次污染。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理是一个复杂而关键的环境工程问题,需要多学科的综合研究和技术支持。

通过有效的处理方法,可以降低重金属对环境和人类健康的危害,实现废物资源化利用。

生活垃圾焚烧飞灰重金属稳定化技术及应用课件PPT

生活垃圾焚烧飞灰重金属稳定化技术及应用课件PPT
环境标准与规范
根据国家或地区的环境标准与规范,对重金属稳 定化技术的环境影响进行评价,确保其符合相关 要求。
环境影响评价案例分析
某城市生活垃圾焚烧厂重金属稳定化技术应用案例
分析该技术的应用情况、工艺流程、环境影响及评价结果,探讨其优缺点及改进方向。
某企业重金属废水处理技术应用案例
介绍该技术的工艺流程、环境影响及评价结果,探讨其在实际应用中的效果和存在的问 题。
原理包括改变重金属的化学形态,降 低其溶解性,使其固封在固化体中, 并降低重金属的生物有效性。
常用重金属稳定化技术
水泥固化法
熔融固化法
利用水泥材料作为固化剂,将重金属 废物与水泥混合,形成坚硬的固化体。
将废物与高熔点物质混合加热熔融, 使重金属元素在高温下转化为稳定矿 物相。
药剂稳定化法
通过化学药剂与废物中的重金属发生 反应,改变其溶解性和迁移性。常用 的药剂包括石灰、硫化物、铁盐等。
案例二
某企业采用重金属稳定化技术处理电子废弃物中的有害物质 ,经过处理后的电子废弃物可安全回收利用,降低了对环境 的危害。
技术应用前景与挑战
前景
随着环保要求的提高和垃圾处理技术的发展,生活垃圾焚烧飞灰重金属稳定化 技术的应用前景广阔,市场需求将持续增长。
挑战
目前,生活垃圾焚烧飞灰重金属稳定化技术还存在一些技术瓶颈和难点,如处 理成本较高、技术成熟度不够等,需要进一步加强研发和创新。
生活垃圾焚烧飞灰重金属稳 定化技术及应用课件
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术应用 • 重金属稳定化技术的环境影响与评
价 • 结论与建议
01
引言
背景介绍

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理危险废物焚烧飞灰中含有大量的重金属,这些重金属会对环境和人体造成很大的危害。

因此,对焚烧飞灰中的重金属进行稳定化处理是十分必要的。

钙基稳定化处理是一种常见的处理方法,其通过在焚烧飞灰中加入钙质化合物来控制重金属的释放,将其转化为不易挥发的稳定化化合物,从而达到减轻环境和人体的污染。

这个过程需要考虑多个因素,如钙质化合物的用量、焚烧温度、温度保持时间等。

在稳定化处理中,钙质化合物的选择非常重要,因为钙的不同化合状态和离子化程度对毒性重金属的结合能力和释放能力会产生不同的影响。

常用的钙质化合物有生硅酸钙、生石灰、氢氧化钙等。

其中,生石灰具有较高的碱度和烧结性能,可以有效地吸附焚烧飞灰中的重金属,但是由于其粒度较粗且易吸湿,需要进行细化和防潮保护。

在处理时,焚烧飞灰和钙质化合物的比例也是一个需要注意的因素。

一般来说,当焚烧飞灰的重金属含量较高时,稳定化处理需要加入更多的钙质化合物。

在这个过程中,如果加入过多的钙质化合物,不仅会导致金属固化率下降,而且还会影响粉体的流动性和稳定性。

因此,需要在一定范围内选择最合适的配比。

另外,焚烧温度和温度保持时间也是稳定化处理的重要影响因素。

温度过低,重金属无法被固定,而温度过高会破坏氧化还原反应,从而影响重金属的稳定化。

通常情况下,焚烧温度在800°C左右,温度保持时间不少于1小时。

总之,危险废物焚烧飞灰中的重金属含量极高,如果没有经过稳定化处理,对环境和人体造成的危害不可避免。

钙基稳定化处理是一种有效的方法,但处理过程中需要注意处理条件和钙质化合物的选择,以达到最佳的处理效果和稳定性。

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理作者:付强来源:《科技创新与应用》2019年第21期摘要:危废处理是当前环境保护与污染控制工作中的高难度任务,处理危险废物的技术手段有很多,不少生产主体都会直接运用焚烧的方式来达到处理目标,这种方法的处理效率高,可对多种废物进行处理。

焚烧过程中会形成飞灰问题,必须及时展开稳定化处理工作,以此来解决飞灰重金属污染问题。

现结合某某再生能源有限公司的飞灰处理项目,探讨其使用的飞灰处理设备在解决重金属污染现象时的情况。

关键词:危险废物;焚烧;飞灰;重金属;稳定化处理中圖分类号:X701 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2019)21-0113-03Abstract: Hazardous waste treatment is a difficult task in the current environmental protection and pollution control work. There are many technical means for the treatment of hazardous waste,and many producers will directly use incineration to achieve the treatment goal. The treatment efficiency of this method is high. A variety of wastes can be treated. The problem of fly ash will be formed in the process of incineration, so the stabilization work must be carried out in time to solve the problem of heavy metal pollution in fly ash. Based on the fly ash treatment project of so-and-so Renewable Energy Co., Ltd., this paper discusses the situation of the fly ash treatment equipment used to solve the phenomenon of heavy metal pollution.Keywords: hazardous waste; incineration; fly ash; heavy metal; stabilization treatment处理城市垃圾时,需预先展开垃圾分类工作,对于危废等具有危险性的垃圾进行特别处理,如应用焚烧处理技术系统。

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基金资助: 国家自然科学基金重点项目(N5983621),浙江省青年科技人才专项资金(RC99041)作者简介: 李建新,(1967),浙江大学热能工程研究所博士研究生,研读方向为垃圾焚烧重金属排放及控制。

垃圾焚烧飞灰中重金属稳定化处理李建新,严建华,倪明江,岑可法(浙江大学,浙江杭州 310027)[摘 要] 以垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定化处理为目标,分析了目前国际上处理垃圾焚烧飞灰的各种方法,为垃圾焚烧飞灰的无害化处理和进一步资源化利用提供了必要的理论依据。

[关键词] 垃圾焚烧;飞灰;重金属;固化;稳定化处理[中图分类号]TK229 [文献标识码]A [文章编号]10023364(2003)12006405 随着经济的发展、城市规模的扩大以及人民生活水平的提高,城市生活垃圾以每年8%~10%的速度增加,全国2/3的城市出现垃圾包围城市的严重局面[2]。

垃圾焚烧处理由于具有明显的减容、减重优势,且处理速度快,并可进行资源化回收等特点,在国内外受到普遍关注。

我国垃圾焚烧始于上世纪80年代末,迄今在深圳、北京、上海、杭州、珠海、宁波、绍兴等地都已经建起了大规模现代化的垃圾焚烧厂。

然而垃圾焚烧处理仍存在一些有待进一步解决的问题,如焚烧产生的飞灰,由于其含有较高浓度的重金属与二恶英(PCDD /Fs ),被视为危险废弃物,必须加以妥善处理。

如何有效处理城市生活垃圾焚烧产生的飞灰,将其对环境的危害降低到最小程度,是目前垃圾焚烧处理所面临的新课题。

1 垃圾焚烧飞灰特性生活垃圾焚烧处理后产生的固体残渣大约占垃圾重量的30%~35%,其中底渣占25%~30%,其余是飞灰,占5%左右[3]。

垃圾焚烧产生的底灰中重金属含量较少,尤其挥发性金属如:Hg 、Pb 、Cd 、Zn 含量更少,主要是一些亲岩性的金属如:Ni 、C r 、Cu 等,被认为是没有毒害的。

焚烧产生的底灰可作为原材料进行再利用。

如丹麦、荷兰垃圾焚烧底渣90%以上用作停车场、堤坝、路基等的填充材料及混凝土与沥青的骨料。

德国和法国分别有60%和45%的焚烧底渣用作路基和市政工程[4]材料。

在垃圾焚烧过程中由于重金属的特性(如沸点)、垃圾的组分(氯、硫、水分、碱金属含量等)、炉内运行气氛等因素的作用,随垃圾进入炉内的重金属在焚烧过程中发生迁移和转化,分布在烟气、飞灰和底灰中。

如Hg 因其易挥发,即使在极低的温度下也低于饱和温度点,主要以气态的形式出现在烟气中;而Pb 、Cd 则以气固两相出现,且Cd 80%以上出现在飞灰内;对于C r 、Cu 、Ni 则大部分出现在底灰中。

研究表明飞灰颗粒尺寸越小,其中富集的重金属浓度越高,且焚烧改变了金属的种类,使其转化为更易迁移的形式[5,6]。

若将焚烧飞灰直接进行填埋或处理不当,在自然环境下由于酸雨等因素的作用,酸性环境下重金属将逐渐渗滤出来,重新进入环境,污染地下水源而危害人类。

表1列出了危险废弃物浸出毒性鉴别标准。

表1 危险废弃物重金属浸出毒性鉴别标准[7]项目浸出液最高允许浓度/mg ·L -1有机汞不得检出汞及其化合物0.05铅3镉0.3总铬10六价铬1.5铜及其化合物50锌及其化合物50镍及其化合物10技术交流 64热力发电·2003(12)2 垃圾焚烧飞灰的处理方法目前国际上垃圾焚烧飞灰的处理方法主要有:水泥固化、飞灰热处理(熔融及烧结)、化学药剂固定等。

2.1 水泥固化水泥固化是把飞灰、水泥按一定比例混合,加入适量的水,使之固化的一种方法。

该方法是传统的飞灰处理方法,成本低,处理简单。

国外在飞灰固化上采用的固定剂除了采用不同的水硬性的粘合剂(水泥、石灰、高炉渣)外,还用磷酸盐、硫酸亚铁等作为稳定剂,因它们能够与重金属反应产生稳定的、不溶于水的化合物,将重金属固定下来,其中使用最多的是水泥。

水泥固化的机理:在水泥的水化过程中,金属可以通过吸附、化学吸收、沉降、离子交换、钝化等多种方式与水泥发生反应,最终以氢氧化物或络合物的形式停留在水泥水化形成的水化硅酸盐胶体C S H表面上,同时水泥的加入也为重金属提供了碱性环境,抑制了重金属的渗滤。

Pierto Ubbriaco[8]等研究了利用水泥固化垃圾焚烧电除尘飞灰的方法,并对不同的掺和比例形成的混合物的硬化过程、抗压强度及重金属的浸出特性进行了研究。

结果表明,由于飞灰的加入,在早期阶段延迟了水泥内硅酸钙的水化反应,飞灰的掺和量越大,混合物的硬度越低。

F.Lombardi等人[9]研究了用水泥固化医疗废弃物焚烧飞灰,这种飞灰(HSW)与生活垃圾(MSW)飞灰的不同在于它内部氯化物、硫化物,以及碱性物质的含量都很高,而Si、Al、Fe的含量低。

研究发现当混合物中重金属的含量在0.5%时,水泥的硬化特性基本不受影响,当重金属含量增加到5%时,会延迟水泥的早期硬化,其中As的影响最大。

水泥固化方法在一定的飞灰掺和比例下是可行的,具备一定的抗压强度,金属渗滤低。

然而由于飞灰的副作用,影响水泥的正常水化过程,为达到一定的强度,使飞灰的掺和量受到限制,一般在20%~30%之间,水泥的消耗量大。

为了减少水泥的消耗量,降低飞灰水泥固化的成本,国外许多研究工作者从不同的角度,对垃圾焚烧飞灰的水泥固化进行了深入的研究。

2.1.1 添加剂对水泥硬化过程的影响Polettini[3]研究了在水泥固化过程中加入Na2SiO3或CaCl2添加剂来减少飞灰对水泥硬化的影响。

实验采用电除尘灰和布袋除尘灰2种飞灰进行对比研究,指出对于Si、Al含量高,Na、K含量低的电除尘飞灰,当掺和量在30%时,所得到的混合物的初凝与终凝时间几乎与水泥相似(372min,472min);当飞灰含量高达50%时,水泥的硬化过程虽然有所延迟,但仍在允许范围内。

对于Na、K含量高的电除尘灰,需加入添加剂(Na2SiO3或CaCl2)来缩短水泥的硬化过程,添加剂可以明显地缩短混合物的初凝、终凝时间。

当飞灰含量高时CaCl2的效果优于Na2SiO3。

并且,在分析混合物抗压强度产生机理时发现,不仅水泥有助于混合物强度的产生,飞灰自身也有一定的凝硬特性。

在早期阶段由于飞灰的加入,使水泥纯度下降,影响了水泥的水化过程,抗压强度低,但随时间的增加这一影响减弱。

重金属的渗滤实验表明,加入少量的CaCl2时,在pH小于或接近10时,Cd、Cr、Cu、Zn的渗滤减小。

Qian Jueshi[10]和Kra iwood Kiattikomol[11]研究了飞灰细度及添加剂对混合物强度的影响,采用细飞灰并且加入添加剂对混合物硬度有明显的提高。

2.1.2 飞灰经水洗预处理增加混合物中飞灰的掺和量因M SW飞灰的一些副面影响,如重金属、氯化物、碱性物质含量高时,飞灰的加入延迟了水泥的水化过程,混合物的初凝及终凝时间超过要求的范围,且硬度大大减小,使飞灰的掺和比例受到限制(<20%)。

T.M angialardi[12]研究指出飞灰经水洗后大部分碱性物质、可溶的硫酸盐及氯化物从飞灰中脱除,用水泥固定时,可大大缩短水泥的凝硬过程,提高飞灰掺和量到75%~90%,所得到的混合物硬度最低值在(0.6~1.4)M Pa之间,满足工程填埋的要求。

这种方法虽然增加了飞灰水洗过程,但因水泥用量大大减少,消耗的费用是原方法的50%~65%左右。

2.1.3 利用燃煤流化床飞灰(FCA)固定垃圾焚烧飞灰C.J.Po ran[13]指出因美国飞灰中NaCl含量较少,可以利用石灰进行有效的固定,作为铺路材料。

然而在日本,因垃圾中塑料的成分很高,焚烧飞灰中有大量的盐类存在,影响水泥及石灰的硬化。

M asashi Ka-mon[14]研究了用燃煤流化床飞灰(FCA)与水泥相结合来固定含盐量较高的M SW飞灰,因FCA内含有大量的未燃尽碳、石灰、石膏,而石灰、石膏恰好是在飞灰固化过程中促进硬度提高的成分,以飞灰、水泥、FCA及少量添加剂Al2(SO4)3和Ca(OH)2在不同的掺和比例下进行研究,结果表明:用水泥固定时,只是在碱性环境下对重金属的渗滤产生抑制作用,但因飞灰的加入对水泥的硬化产生影响,因此飞灰的掺和量很低;用FCA作为固定剂时,混合物的强度及耐浸泡能力都增技术交流热力发电·2003(12) 65强,然而无法抑制早期阶段Cd的渗滤;使用复合固定剂(FCA+水泥)时,从重金属的渗滤到混合物的硬度都能够满足要求。

2.2 飞灰的热处理2.2.1 飞灰的熔融处理垃圾焚烧灰渣熔融处理是无害化和资源化的一项处理技术。

根据热源熔融炉可分为利用燃料燃烧和电热2种方式,即表面熔融炉、电弧熔融炉、等离子体熔融炉等。

在高温1200℃~1400℃状况下,飞灰中有机物发生热分解、燃烧及气化,而无机物则熔融形成玻璃质熔渣。

经熔融处理后,飞灰中的二恶英等有机物受热分解被破坏,飞灰中所含的沸点较低的重金属盐类转移到气体中并以熔融飞灰的形式捕集下来,其余的金属则转移到玻璃熔渣中,大大降低了重金属的浸出特性。

灰渣经熔融处理后,密度大大增加,灰渣减容可达2/3以上,并且可以回收灰渣中的金属,而且稳定的熔渣可作为路基材料、混凝土骨料、沥青骨料等,达到有效利用的目的。

M.Takaoba[15]通过对淤泥焚烧底渣熔融小规模实验研究,发现熔渣中重金属因元素的不同而具有不同的特点,熔渣中Cd、Pb、Zn和Cu这4种元素的含量随碱性氧化物与酸性氧化物含量比的增加而增加,而Ni、Cr随气氛的变化而变化。

在1400℃的中试熔融实验中发现,沸点较低的金属如Cd、Pb经熔融后易转移到熔融飞灰中,而Zn、C r和Mn经过熔融仍保留在熔渣中。

表2给出了几种重金属及其化合物的沸点。

S.Sakai[19]等在对城市垃圾焚烧飞灰及底渣进行熔融实验时,研究了熔融过程中重金属的迁移特性。

结果表明,飞灰中的重金属在熔融后,根据挥发温度将重金属重新分布。

高挥发点金属,如Al、Ca、Zn、Ni、Mn转移到熔渣中,低挥发温度的金属,如Cd、Pb转移到飞灰和熔融炉废气中。

表2 几种重金属化合物的沸点[16~18]℃金属元素态氯化态氧化态Pb1740950886Cd7699601500Cr267213002266Cu25956201326Zn907732Ni273210011984(1)飞灰成分对熔融的影响 SiO2是构成硅酸盐的骨架,也称为晶格溶剂,它对熔融的液态渣粘度、结晶性及固化后玻璃的总体质量有重要的影响。

当SiO2的含量在40%以下时,液态熔渣粘度很低,导致熔渣易破碎。

当SiO2的含量增至40%~50%时,液态熔渣粘度增加,形成复杂的硅酸盐产物,结构均匀,内应力小,熔渣的工程特性良好。

如果SiO2的含量继续增加,液态熔渣粘度增加,熔融温度也将提高,对工艺要求高,增加了实现难度[20]。

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