城市垃圾焚烧飞灰处理方法水泥固化
飞灰固化技术

飞灰固化
目前,飞灰处理处置的常用方法有如下两种:
1)固化稳定化,包括水泥固化、沥青固化、熔融固化、化学药剂固化稳定化等。
经过固化稳定化处理后的产物,如满足浸出毒性标准或者资源化利用标准,可以进入普通填埋场进行填埋处置或进行资源化利用。
2)将飞灰中的重金属提取,如酸提取、碱提取、生物及生物制剂提取以及高温提取等,提取后的重金属可以进行资源化利用。
上述处理方法中的大部分已经实际应用于生活垃圾焚烧厂的飞灰,并取得一定的处理效果。
飞灰的处理方法见图1。
图1 飞灰的处理方法
(地下处置主要指深井注射,仍需要经过适当的预处理,固化应用较多的主要有水泥固化,药剂稳定化
应用较多的主要是硫化物、磷酸盐和有机高分子药剂等。
飞灰中重金属的分离主要是浸取分离和高温分离(利用飞灰中金属化合物性质的不同)前者应用的主要国家是日本,后者在瑞士有应用)在生活垃圾焚烧飞灰的固化稳定化方面应用最多的为水泥固化、熔融固化和药剂稳定化,如下表1不同固化技术的比较。
表1 不同固化技术的比较。
生活垃圾焚烧飞灰的处理处置方法

生活垃圾焚烧飞灰的处理处置方法摘要:近年来,随着垃圾焚烧技术在我国各个城市生活垃圾处理中的推广与应用,其焚烧过程中产生的飞灰残余物,也产生一定的环境问题,俨然成为困扰人们生产生活的重要难题之一。
本文主要是对我国生活垃圾焚烧飞灰的处理处置的现状进行探讨分析,并对其常见的处理方法进行相关阐述,希望有助于加深人们对生活垃圾焚烧飞灰的处理处置的理解。
关键字:生活垃圾;焚烧飞灰;处理处置策略Abstract: in recent years, as waste incineration technology in our country of urban living garbage processing all the popularization and application, it burned produces in the process of fly ash residue, also produce certain environmental problems, has become a troubled people of production and life of one of important problem. This paper is mainly to our country life of MSW fly ash disposal status analysis, and the common treatments related elaboration, hope to contribute to enhance people’s life of MSW fly ash disposal of understanding.Keyword: life waste; The fly ash burned; Disposal strategy在人们进行生活垃圾焚烧处理过程中,往往会产生酸性气体、烟尘颗粒物、重金属和二等二次污染物,其中焚烧飞灰是二次污染的主要载体,也是其传播的途径。
垃圾焚烧飞灰处理方法

垃圾焚烧飞灰处理方法垃圾焚烧是一种常见的垃圾处理方式,通过高温将垃圾氧化分解,产生的焚渣和飞灰是垃圾焚烧过程中不可避免的副产品。
焚渣大都被视为固体废物,需要经过特定的处理和处置,而飞灰是一种粉尘状的副产品,对于环境和人体健康都存在一定的风险。
本文将介绍一些常见的垃圾焚烧飞灰处理方法,以期推动环境保护和资源回收利用。
1. 垃圾焚烧飞灰固化处理垃圾焚烧过程中生成的飞灰通常具有一定的粘性,其处理需要选用合适的固化剂进行固化处理。
常见的固化剂包括水泥、石灰、粉煤灰等。
通过将飞灰与固化剂混合,形成坚硬的固化块,可以有效减少飞灰的飘散和渗透,降低其对环境的污染风险。
2. 垃圾焚烧飞灰资源化利用为了实现循环经济和资源综合利用的目标,垃圾焚烧飞灰可以通过一系列工艺进行资源化利用。
首先,通过有效的提取技术,分离出其中的可回收金属、玻璃等物质,以便进一步回收利用。
其次,可以将飞灰中的无机部分用于土壤修复、混凝土制品等领域,提高资源的利用率。
此外,针对含有重金属等有害物质的飞灰,可以进行化学处理、热解等技术手段,将其转化成无害的物质,避免对环境和人体健康的影响。
3. 垃圾焚烧飞灰深度处理技术垃圾焚烧飞灰中可能含有高浓度的有害物质,如重金属和有机物等,因此深度处理技术显得尤为重要。
其中,物理、化学和生物方法是常用的深度处理技术。
物理方法主要包括干燥、筛分和磁选等处理过程,以降低飞灰中有害物质的含量。
化学方法以化学溶出和络合等手段来实现有害物质的去除和稳定。
生物方法通过生物吸附、微生物修复等方式利用生物活性体将有害物质转化为无害的物质。
4. 垃圾焚烧飞灰无害处理无害化处理是垃圾焚烧飞灰处理的重要环节,旨在使其达到环保要求并避免对环境和人体健康造成危害。
常见的无害处理方法包括高温熔融、焚烧焦化和纳米材料改性等。
高温熔融是一种有效的无害处理方式,通过高温将飞灰进行熔融,使有害物质被稳定化。
焚烧焦化则利用高温气氛将飞灰进行焦化,有害物质转化为无害的炭质物质。
城市垃圾飞灰固化处理技术总结

一、飞灰固化处理技术详解1、水泥固化法(常用方法)固化处理是利用固化剂与垃圾焚烧飞灰混合后形成固化体,从而减少重金属的溶出。
水泥是最常见的危险废物固化剂,因此工程中常采用水泥对焚烧飞灰进行固化处理。
飞灰被掺入水泥的基质中后,在一定的条件下,经过一系列的物理、化学作用,使污染物在废物水泥基质体系中的迁移率减小(如形成溶解性比金属离子小得多的金属氧化物)。
有时,还添加一些辅料以增进反应过程,最终使粒状的物料变成粘合的混凝土块。
从而使大量的废物因固化而稳定化。
对垃圾焚烧飞灰进行稳定化处理的研究结果表明,无论是采用水洗、粉碎等飞灰前处理工艺,处理后的砌块均难以达到较高的强度。
另外在研究飞灰中的重金属浸出时发现,由于飞灰中氯离子的影响,经固化后的砌块中铁、铜、锌等离子容易浸出而导致污染物超标。
因此,尽管水泥固化处理飞灰具有工艺成熟、操作简单、处理成本低等优点,但由于垃圾焚烧飞灰中含有较高的氯离子,采用水泥固化法处理必须进行前处理,以减少氯离子对固化后砌块的机械性能以及后期重金属离子浸出等问题,这样在很大程度上提高了对飞灰处置场建设和运行的要求,造成成本增加,限制了该方法的应用。
2、石灰固化石灰固化是指以石灰、粉煤灰、水泥窑灰以及熔矿炉炉渣等具有波索来反应(Pozzolanic Re.action)的物质为固化基材而进行的危险废物固化或稳定化的操作。
在适当的催化环境下进行波索来反应,将废物中的重金属成分吸附于所产生的胶体结晶中。
石灰固化处理后的结构强度不如水泥固化,因而较少单独使用。
另外还有沥青固化、塑性材料固化技术、自胶结固化、大型包胶等,但由于技术和经济局限性,很少应用于生活垃圾焚烧飞灰的处理。
3、药剂稳定化法(常用方法)药剂稳定化技术以处理重金属废物为主,目前已经发展了多种重金属稳定化技术,如pH值控制技术、氧化,还原电势控制技术、沉淀技术、吸附技术和离子交换技术等。
这类技术目前在垃圾焚烧飞灰稳定化处理方面应用较少,但是一个发展方向。
垃圾焚烧飞灰固化处理

垃圾焚烧飞灰固化处理:技术要点及实用建议生活垃圾焚烧飞灰固化稳定化处理是垃圾焚烧处理过程中非常重要的一环,其技术知识点包括以下几个方面:1.了解飞灰性质:飞灰是一种高污染废弃物,含有大量的重金属和有机污染物。
在进行固化稳定化处理前,需要了解飞灰的化学成分、物理性质以及重金属的含量等,以便选择合适的处理方法和材料。
2.选择固化材料:根据飞灰的性质,选择合适的固化材料。
常用的固化材料包括水泥、石灰、沥青等。
这些材料可以与飞灰中的重金属发生化学反应,将其固定在固化体中,减少重金属的溶出和迁移。
3.确定固化配方:根据飞灰和固化材料的性质,确定合适的固化配方。
通常,固化配方应考虑以下几个方面:固化体的强度、稳定性、耐久性;重金属的固定效果;材料的成本和可获得性等。
4.进行固化处理:将飞灰和固化材料按照固化配方混合,经过搅拌、成型、养护等过程,制得固化体。
在此过程中,应严格控制混合比例、搅拌时间、成型压力等参数,确保固化体的质量。
5.进行稳定化处理:固化处理后,为了进一步提高固化体的性能,可以进行稳定化处理。
常用的稳定化方法包括化学稳定化和物理稳定化。
化学稳定化是通过向固化体中添加化学药剂,与重金属发生化学反应,降低重金属的溶出和迁移。
物理稳定化是通过改变固化体的物理性质,如孔隙率、比表面积等,提高固化体的稳定性和耐久性。
6.检测与评估:完成固化稳定化处理后,应对固化体进行检测和评估。
常用的检测方法包括重金属浸出实验、抗压强度测试、耐久性评估等。
通过这些检测方法,可以评估固化体的性能和安全性。
7.安全处置与利用:经过检测和评估合格的固化体,可以进行安全处置或利用。
常用的处置方式包括填埋、资源化利用等。
其中,填埋应选择合适的填埋场,严格控制填埋条件和环境;资源化利用应考虑其再利用价值和环境安全性。
实用建议:(1.在选择固化材料和配方时,应考虑实际情况和成本效益,选择易于获取、价格低廉的材料;(2.在进行固化处理时,应严格控制混合比例、搅拌时间等参数,确保固化体的质量;(3.在进行稳定化处理时,应根据实际情况选择合适的稳定化方法,并严格控制添加的药剂量和操作条件;(4.在进行检测和评估时,应选择合适的检测方法和评估标准,确保检测结果的准确性和可靠性;在进行安全处置和利用时,应遵守相关法律法规和标准要求,确保处置和利用过程的安全性和环境友好性。
垃圾焚烧飞灰处理方法

垃圾焚烧飞灰处理方法
近年来,随着城市化进程的加速和人口的增长,生活垃圾问题日益凸显。
对于垃圾焚烧厂而言,处理飞灰是一项十分重要的工作。
飞灰是指像灰尘一样的细小煤灰,由于含有大量有害物质,如重金属、二恶英等,因此必须采取有效方法进行处理。
那么,垃圾焚烧飞灰有哪些处理方法呢?
首先,目前比较常用的处理方法是混合固化法。
该方法是将焚烧飞灰与水泥等固化剂混合,使其固化成块。
这种固化材料既能实现垃圾焚烧飞灰的无害化处理,又能将其作为资源再次利用。
但是,该方法的成本较高,且固化后的材料并不能完全符合所有环保标准,因此需要进一步的改进和完善。
其次,一些新型处理技术也正在逐步发展。
比如,某些研究发现,将垃圾焚烧飞灰与碳纳米管等新型材料进行复合处理,可以有效地降低污染物的含量。
此外,利用热解法对垃圾焚烧飞灰进行处理也是一种比较有效的方法。
热解法能够将飞灰中的有害物质热解分解,同时将其转化为资源再次利用。
但是,目前该方法还需要进一步改进,以提高其处理效率和经济效益。
当然,除了以上提到的方法之外,还有一些其他的处理方式。
比如,光催化氧化法可以通过光化学反应的方式降解有害物质,但是其处理效率较低;超声波催化氧化法则是将生物反应器和超声波设备结合使用,实现了高效处理垃圾焚烧飞灰的目的。
综上所述,垃圾焚烧飞灰处理方法有多种,但是每种方法都有其优缺点。
因此,需要根据当地的实际情况和资源情况,选择合适的处理方式。
同时,密切关注新技术的发展和改进,也是实现垃圾焚烧飞灰无害化处理的重要途径。
飞灰固化处置方案

飞灰固化处置方案在现代工业中,灰渣是一种不可避免的副产品。
长期以来,人们一直在寻求一种有效的处置方法来减轻灰渣对环境带来的贡献。
飞灰固化处置方案就是其中一种方法,它已被广泛应用于极端情况下的工业废料处理。
一、飞灰固化处置方案的定义所谓飞灰固化处置方案,是一种有效控制灰渣污染的方法。
它通过添加固化剂,能够将普通的灰渣固化,使其不再对环境造成威胁。
固化剂通常是一些水泥类的化合物,能够快速固化工业废料中存在的危险成分,提高工程项目的安全性。
二、飞灰固化处置方案的原理飞灰固化处置方案的实现原理很简单,主要包括以下几点:1.在灰渣中添加固化剂,通常是一些化学合成品,如硫酸盐。
这些固化剂会与灰渣中的危险成分反应,形成新的固体化合物,从而避免对环境带来威胁。
2.通过混合搅拌,可以将固化剂充分混合到灰渣中。
正常情况下,固化剂和灰渣的比例在1:10左右,可以根据具体条件进行调整。
3.等待混合液在固定时间内充分固化,这个过程通常需要2-3天时间。
当混合液完全凝固后,就可以将其运往其他场所进行妥善处理,如填埋或焚烧等。
三、飞灰固化处置方案的应用场景飞灰固化处置方案已经被广泛应用,在以下场景中表现出了良好的效果:1.电站飞灰处理:电站是一个比较常见的重工业领域,在电站的发电过程中会产生大量的灰渣。
不同种类的灰渣成分不同,处理方法也不一样。
飞灰固化处置方案是电站中常用的处理方法之一。
2.水泥厂废料处理:水泥工业也是一个灰渣较为严重的领域,水泥生产过程中会产生大量的工业废料,这些废料中的灰渣难以与其他的废料共存。
同时,在水泥厂中,贮存处理这些废料的空间有限,不能随意堆放,因此需要采取合适的措施来处理这些危险废料。
3.污水处理:在处理污水时,经常会有一些固体沉淀物。
这些沉淀物通常是一个比较棘手的问题,因为很难被清除或处置。
飞灰固化处置方案可以很好地解决这个问题,将固体沉淀物固化后,将其转运到其他的储存空间或处理场所。
四、飞灰固化处置方案的优势飞灰固化处置方案有许多优势,主要有以下几点:1.加固后的灰渣不易对环境造成影响,处置过后不会对当地的土地、水源等造成负面影响。
飞灰固化处置方案

飞灰固化处置方案一、背景介绍随着工业化进程的不断加快,大量的工业废渣也随之产生。
其中一种常见的工业废渣是飞灰,它是燃煤过程中生成的一种固体废物。
由于飞灰中含有一定的重金属和有害物质,如果不妥善处理,可能会对环境以及人类的健康造成潜在的威胁。
因此,研究和实施一套科学、可行的飞灰固化处置方案显得尤为重要。
二、飞灰固化的意义和作用1. 环境保护:飞灰中的重金属和有害物质如果随意排放,可能会导致土壤和水体的污染,从而对生态环境造成严重影响。
采用科学的固化处置方案能够有效减少这些物质对环境的危害。
2. 资源化利用:飞灰中含有一定的无机物质和矿物质,可以通过固化处理后,将其转化为具有经济价值的建筑材料,从而实现资源的有效利用。
3. 经济效益:通过飞灰固化处置方案,可以将废弃物转化为资源,从而带来经济效益。
这些可固化的飞灰可以被用于建筑行业、道路工程和水泥生产等领域。
三、飞灰固化处置方案的建议1. 选取合适的固化剂:对于飞灰固化处置方案来说,固化剂的选择至关重要。
合适的固化剂能够有效地固化飞灰,并降低其对环境的潜在危害。
常用的固化剂包括水泥、石膏和粉煤灰等。
2. 确定最佳的固化剂添加量:飞灰固化处置过程中,固化剂添加量的确定对固化效果至关重要。
合理的固化剂添加量能够保证飞灰固化块的强度和稳定性,同时避免过量添加带来的经济浪费。
3. 选择合适的固化工艺:根据不同的飞灰性质和具体需求,选择合适的固化工艺是关键。
常见的固化工艺包括湿固化和干固化两种。
湿固化适用于湿度较大的飞灰,而干固化则适用于湿度较低的飞灰。
4. 进行固化效果评估:在实施飞灰固化处置方案后,应对固化效果进行评估。
通过检测飞灰固化块的强度、质量以及对环境的影响等指标,评估固化效果的好坏,并对固化方案进行调整和改进。
5. 健全监测和管理体系:在实施飞灰固化处置方案时,建立健全的监测和管理体系是必不可少的。
通过对固化过程中关键环节和主要指标的监测,及时发现和解决问题,确保固化工艺的稳定性和可持续性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
城市垃圾焚烧飞灰处理方法——水泥固化摘要:垃圾焚烧处理的广泛应用使得飞灰引起的污染问题成为焦点,水泥固化是一种行之有效的稳定化方法。
介绍了近年来国内外水泥固化垃圾焚烧飞灰的研究进展,并总结了固化过程中需要注意的重金属和安定性等问题,最后指出了水泥固化技术的发展方向。
关键词:垃圾焚烧;飞灰;水泥;固化焚烧是一种高温热处理技术,由于焚烧处理可以实现城市垃圾热能回收、减容、减重等目的,因而得到较快发展。
焚烧处理后产生的灰渣分为飞灰和底渣,后者已经被广泛应用于筑路、制砖、玻璃制造以及混凝土生产等方面。
然而产生的飞灰由于含有Zn、Pb、Cu、Cr等重金属和二恶英等剧毒有机污染物,对人体健康和生态环境具有极大的危害性。
故对于垃圾焚烧飞灰要求经过固化/稳定化之后进行安全填埋。
Masashi[5]研究将飞灰和水泥混合,经水化作用形成坚硬的水泥固化体;Katsuno-ri采用高温熔融工艺固化垃圾焚烧飞灰;宋立杰还采用硫化钠和硫脉对垃圾焚烧飞灰进行了化学药剂稳定化处理。
水泥固化与其他固化/稳定化方法相比,在技术和经济上更具可行性,具有操作管理简单、安全可靠、运行费用低廉等特点,国内外同行对此做出了许多卓有成效的工作。
本文对国内外水泥固化垃圾焚烧飞灰的研究进展进行了综述。
1垃圾焚烧飞灰的物理化学性质1.1物理性质飞灰是由烟器净化系统(Air pollution control system,APC)收集的细颗粒物质,大约占灰渣总质量的1000~20%。
刚捕集下来的飞灰通常是含水率较低的细小尘粒,颜色从白色到灰色和黑色不等,其形状有扁平和圆形的,也有球形的。
1.2化学性质无机化学性质垃圾焚烧飞灰中的主要元素为O、Si、Ca、Al、Cl、Na、K、S、Fe。
飞灰中可溶性盐含量较高,其总溶解盐浓度比饮用水标准高出几个数量级,因此飞灰在填埋时,需要注意其溶解盐问题。
另外,由于垃圾成分的不确定性,不同焚烧厂产生的飞灰化学组成不同,同一焚烧厂不同时间产生的飞灰,其化学组成的差别也较大。
有机化学性质飞灰中含有少量的二恶英和呋喃,含量见表1。
通过电镜观察发现,其中大部分飞灰中的有机物是未燃尽的城市固体废物。
表1垃圾焚烧渣中痕量有机污染物(ng/g)重金属浸出特性飞灰中含有Zn、Pb、Cu、Cr等有害重金属,这些元素主要来自居民垃圾(如小型铅蓄电池、镍镉电池,含铜、镉、砷的木材以及含锑的防火产品等)。
如Hg、Cd等蒸气压高、沸点低的易挥发元素,常常在飞灰中富集;Fe、Cu、Ni等难挥发的元素则滞留于底渣中,它们在飞灰中的出现主要是靠飞灰颗粒的携带完成的。
2水泥固化技术水泥固化是将垃圾焚烧飞灰和水泥按一定比例混合,加入适量的水,经水化反应后形成坚硬的水泥固化体的方法,可以达到降低飞灰中危险成分浸出毒性的目的。
基本原理在于通过固化包容,减少飞灰的表面积和降低其可渗透性,达到稳定化、无害化的目的。
根据国内外学者所做的研究工作,笔者大致将其分为两类。
2.9处理与处置Line研究了3种不同的水泥对垃圾焚烧飞灰的固化作用。
研究表明,飞灰掺量在10%~40%时,水泥的初凝和终凝时间会有不同程度的延长。
另外,飞灰的引入会使试样整体强度的增长放缓,飞灰掺量在10%~20%时,混合体的强度与相应的纯水泥的强度相比没有明显下降,TCLP的测试也符合美国环保署的标准。
Jasmine设法使用尽可能少的水泥将焚烧飞灰固化,焚烧飞灰取自我国东部某城市,采用了飞灰比例分别为91%和77%的两组样品试验。
在水灰比为0.5时,试块的重金属浸出浓度符合我国标准,强度值也符合垃圾填埋装卸和运输的标准。
在水灰比为0.4时,77%飞灰掺量的水泥试块对于Pb的固化效果有了显著的提高,jasmine认为这是由于减少用水量以后,水泥浆的密度提高进而使浆体结构更趋于紧密。
水泥固化是对垃圾焚烧飞灰有效的处理处置方法之一,美国环保署已将水泥基材料固化列为处理有毒有害废物的最佳技术。
目前国内外对垃圾焚烧飞灰的处置着重于无害化处理后作为废弃物进行填埋,但是这种处理处置方式存在如下问题:①处理后废物体积增加;②新的填埋场有限;③存在长期稳定性问题,飞灰中特殊的盐类和有机物的分解容易造成固化体破裂,从而造成再次污染。
因此,根据循环经济的理念,寻找合适的垃圾焚烧飞灰资源化途径,已经成为解决飞灰污染问题的当务之急。
2.2资源化利用垃圾焚烧飞灰的主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO等,与目前常用的高炉矿渣、粉煤灰等辅助性胶凝材料组成十分类似,而且飞灰颗粒微细,易与其他物质反应生成新的物相,因此有望将垃圾焚烧飞灰开发成一种辅助性胶凝材料与水泥共用,实现其资源化利用,减轻填埋场的负担。
针对垃圾焚烧飞灰与水泥共用过程中出现的诸如力学强度不足、体积安定性不良、凝结时间增长等缺点,国内外学者在垃圾焚烧飞灰胶凝材料化方面做了很多研究,为垃圾焚烧飞灰的资源化作出了努力。
同济大学的岳鹏等利用城市垃圾焚烧飞灰制备新型辅助性胶凝材料。
研究结果表明,焚烧飞灰可以延缓水泥的凝结硬化,具有一定的胶凝活性,但在水泥中的掺量不宜过大;与矿渣复合后可以改善焚烧飞灰的胶凝活性,提高水泥浆体的强度;焚烧飞灰中的重金属可被固化于水泥水化产物中,不会对环境造成污染。
Shih采用筛分、研磨和磁性分离的方法对飞灰进行预处理,以去除其中的碎片、盐类和金属成分。
当处理后的飞灰掺量在5%以内时,水泥试样的强度几乎没有变化(图1);当掺量超过10%时,由于飞灰含量增加引起的CaO成分不足导致了强度的下降;当飞灰掺量为15%时,通过加入适量的CaO对混合物的化学成分作了弥补,使水泥的强度满足了要求。
同济大学的岳鹏等利用城市垃圾焚烧飞灰制备新型辅助性胶凝材料。
研究结果表明,焚烧飞灰可以延缓水泥的凝结硬化,具有一定的胶凝活性,但在水泥中的掺量不宜过大;与矿渣复合后可以改善焚烧飞灰的胶凝活性,提高水泥浆体的强度;焚烧飞灰中的重金属可被固化于水泥水化产物中,不会对环境造成污染。
Shih采用筛分、研磨和磁性分离的方法对飞灰进行预处理,以去除其中的碎片、盐类和金属成分。
当处理后的飞灰掺量在5%以内时,水泥试样的强度几乎没有变化(图1);当掺量超过10%时,由于飞灰含量增加引起的CaO成分不足导致了强度的下降;当飞灰掺量为15%时,通过加入适量的CaO对混合物的化学成分作了弥补,使水泥的强度满足了要求图3 28天的SEM图中有大的裂痕Polettini采用电除尘飞灰研究了使用外加剂来调整水泥浆体的凝结时间。
结果表明,对于Si、Al含量高的电除尘飞灰,当掺量在30%时,所得混合物的凝结时间与水泥相比变化不大;当飞灰掺量达到50%时,水泥的硬化时间有所延迟。
对于Na、K含量高的电除尘飞灰,加入Na2SiO3或CaCl2可以有效地缩短混合物的凝结时间。
3存在的问题3.1重金属控制垃圾焚烧飞灰中重金属的控制是水泥固化中需要关注的问题。
施惠生等发现,随着pH的升高,浸取液中重金属浓度逐渐降低,当pH达到10以后,浸取液中重金属的浓度迅速降低。
Arickx研究发现,高温热处理或者使用柠檬酸铵溶液处理可以有效降低Cu和其他重金属的浸出。
蒋建国等研究发现,在固化时加入Na2S对于Cd2+、Cu2+和Zn2+等离子的稳定化效果非常明显,当投加0.5%Na2S、5%水泥时,上述3种离子的浸出浓度分别只有0.117mg/L、0.168mg/L和1.004mg/L,远远低于国家控制标准。
Aubert的研究表明,使用Na2CO3对飞灰进行预处理或者采用Revasal方法处理后,固化体具有更高的力学强度,但是对Sb和Cr 等重金属的固化效果不明显。
在水泥固化垃圾焚烧飞灰的过程中,对于重金属的稳定是通过多种途径进行的。
大体来说有4种:大比表面积的水化产物对重金属的物理吸附作用;凝胶中大量纳米级微小孔隙对重金属的物理包容作用;重金属离子与凝胶晶格中Ca2+、Al3+、Si4+等离子产生的同晶替代作用;以及高碱环境下重金属离子的沉淀反应。
对垃圾焚烧飞灰进行预处理可以减少固化后重金属的浸出,其关键在于选择合适的预处理方法。
提高PH值以及适当的化学药剂稳定是比较有效的手段,此外还需要考虑由于飞灰中氯离子的存在而造成的对控制重金属浸出的副作用。
3.2安定性不良的原因在固化垃圾焚烧飞灰的过程中发现了安定性不良的现象,产生膨胀的速度很快,并致使试样开裂、强度降低,甚至破坏。
许多学者对飞灰膨胀原因进行了研究。
Aubert的研究认为,Al在碱性环境下反应生成H2是飞灰产生膨胀的主要原因。
Aubert通过测量Al氧化时产生的氢气量来判定飞灰中Al的含量,并且研究了当飞灰掺量为25%时水泥试样的膨胀程度。
结果表明,在最初的几个小时内,试样体就有了明显的膨胀,力学性能测试也表明,膨胀产生的孔洞使固化体的力学性能降低。
Pecqueur认为3种原因最终都可能引起固化体的膨胀:①金属Al被氧化;②钙矾石的形成;③CaO和MgO形成氢氧化物。
通过对上述3种可能产生膨胀的原因进行对比研究,Pecqueur 发现Al所引起的膨胀比钙矾石以及氢氧化物引起的膨胀更明显而且产生十分迅速,在几个小时内就会对试块的安定性产生严重影响。
钙矾石以及氢氧化物引起的膨胀是缓慢而长期的,通常需要几个月甚至几年的时间。
因此Pecqueur认为金属Al是试块产生膨胀的直接原因。
金属Al的存在给焚烧飞灰的处理处置以及再利用带来了困难。
焚烧底渣也由于含有Al而存在类似的问题,Bertolini用水泥固化底渣的时候,发现将底渣湿磨处理后膨胀现象会消失(图4),而将底渣干磨处理后,试块表面仍会产生膨胀,H2产生气泡的直径在几毫米左右(图5)。
Bertolini的研究对于消除飞灰所引起的膨胀具有借鉴意义。
图5干磨底渣成型试块中的凹陷孔洞4结语垃圾焚烧飞灰所引起的污染问题已经引起了人们的广泛重视。
要做到飞灰的无害化处理及其资源化,必须从环境、技术和安全等角度进一步深入研究。
水泥固化作为一种经济且行之有效的方法,已经从单纯的固化后填埋发展到对飞灰的资源化利用上面,且垃圾焚烧飞灰和水泥相近的组成也为其成为胶凝材料提供了可能。
(1)目前得到的固化体大部分只能填埋,限制了固化技术的发展。
对垃圾焚烧飞灰资源化利用的研究,应设法采用物理活化、化学活化、热活化等手段提高焚烧飞灰的活性,并保证固化体具有良好的安定性,严格杜绝膨胀等影响固化体强度发展的现象发生,使固化体具有优良的性能,实现再利用。
(2)对垃圾焚烧飞灰再利用的主要障碍是其中的有毒有害物质,因此水泥固化技术的关键是固化体的浸出毒性和安全使用。
此外,有必要对垃圾焚烧灰渣中重金属的迁移、转化和富集机理以及重金属污染物对水泥水化的干扰作用进行深入研究。
参考文献略。