上海城市生活垃圾焚烧飞灰的性质分析

垃圾焚烧飞灰是我国城市垃圾焚烧新技术发展过程中产生的一个新问题,飞灰中有大量有害物质。必须予以安全处置。而飞灰的性质对如何处置以及处置的效果非常重要。飞灰的性质有很大的地域性差异。我们对上海浦东御桥垃圾焚烧厂产生的飞灰的相关性质如化学组成、重金属浸出率、重金属挥发特性等进行了检测。并对结果进行了分析。结果表明：上海市飞灰中SiO2含量较高。有利于进行熔融固化。但飞灰在熔融过程中。重金属的挥发量较大,需要引起注意。     

城市生活垃圾焚烧飞灰组成特性及重金属熔融固化处理技术研究进展

近年来,我国城市生活垃圾清运量以每年5%左右的增速发展,垃圾焚烧处理能力不断提升,而垃圾焚烧过程会产生占焚烧总量3%~5%的垃圾焚烧飞灰。随着垃圾焚烧处理能力的不断提升,垃圾飞灰产量逐年增加,飞灰处置压力越来越大。城市生活垃圾焚烧飞灰作为一种高重金属浸出毒性的危险废弃物,对环境存在较大危害。论述了城市生活垃圾焚烧飞灰的组成特性及重金属的分布和性质,从飞灰熔融过程原理、重金属转化特性、重金属固化影响因素等方面阐述了熔融处理垃圾飞灰技术的研究进展,探究了飞灰组分和熔融条件对熔融过程及重金属固化效果的影响。论述了等离子熔融技术和熔融固化重金属的效果,最后对飞灰复配熔融及冷却过程优化处理给出参考性建议,并指出飞灰熔融处理技术未来发展方向。垃圾焚烧飞灰中重金属主要以其氧化物、氯化物、硫酸盐形式存在,熔融处理可以改变飞灰组分及相态,使飞灰发生多晶转变和熔融相变过程,重金属离子发生同晶置换反应,被固化在硅酸盐的Si—O四面体晶格结构中,很大程度上降低了飞灰的浸出毒性并实现熔渣资源化利用。熔融处理过程中,熔融气氛、时间及飞灰组分对过程特性和重金属的迁移转化影响较大,冷却方式不同会影响玻璃体熔渣的物理性质。根据重金属的熔点和沸点特性,在熔融处理后,烟气和二次飞灰中会携带部分挥发性强、沸点低的重金属。在今后研究中需要对烟气和二次飞灰进行冷却或二次捕集处理,并对烟气成分进行探究。由于熔融处理过程耗能大、投资高、关键设备研发难攻关,我国垃圾焚烧飞灰熔融处理技术仍处于技术研发阶段,尚无稳定化工业运行实例,但已有部分中试研究试验。熔融处理前,应先分析飞灰组成成分,根据飞灰组成进行预处理。通过添加助熔剂、调节飞灰碱度对飞灰进行复配熔融处理,降低熔融处理的能耗,高效稳定处理重金属。在实验室稳定有效试验的基础上,可以对等离子体熔融处理装置进行技术改进和创新,提高等离子火焰稳定性,实现熔渣的高效分离,提升装置耐久性。     

垃圾焚烧飞灰中重金属固化/稳定化研究进展

为探究垃圾焚烧飞灰中重金属固化/稳定化领域的研究现状和研究方向，利用CiteSpace文献计量工具，以知网和Web of Science数据库收录的期刊作为数据来源，对近10年垃圾焚烧飞灰中重金属固化/稳定化研究领域的相关文献进行分析。分析结果指出，化学药剂螯合技术、地质聚合物固化技术和高温熔融固化技术等备受关注。传统无机化学药剂和有机螯合剂的重金属固化效果不稳定且提高了城市废弃物处置的需求。因此，广大学者聚焦于推进新型重金属固化/稳定化药剂(例如：垃圾焚烧底灰、气相二氧化硅、巯基官能化树枝状聚合物和二硫代羧基功能化四乙基五胺)的研发。地质聚合物固化/稳定化技术的研究尚在起步阶段，垃圾焚烧飞灰的添加量可能是接下来研究的重点。电阻熔融玻璃化技术因其特有的冷料层在垃圾焚烧飞灰处置领域大规模推广的潜力较大，未来在强化电阻熔融玻璃化技术的同时还需推进助熔剂的研究。综上，垃圾焚烧飞灰处理技术多样，依靠单一工艺难以彻底实现垃圾焚烧飞灰的减量化、无害化和资源化处置。因此，急需研发垃圾焚烧飞灰处置与资源化利用成套技术，以建立适应国内发展实际的垃圾焚烧飞灰处理处置与资源化利用新模式。     

水泥窑炉协同处置垃圾焚烧飞灰过程中重金属挥发特性研究

研究了水泥窑炉协同处置垃圾焚烧飞灰过程中重金属挥发特性,探讨了水泥工业协同处置城市生活垃圾焚烧飞灰的技术及其可行性。研究结果表明,飞灰中重金属挥发率随着煅烧温度的升高而升高;在水泥高率值配方条件下飞灰的重金属挥发率要高于在低率值配方条件下的挥发率;重金属元素中Mn、Cr、Zn、Cu的挥发率相对较低,1 450℃以下挥发率大多小于40%;Pb、Cd的挥发率相对较高,在1 450℃挥发率可达到90%~100%。水泥矿物对重金属元素中Mn、Cr、Zn、Cu的固化效果较好,对Ba、Pb、Cd的固化效果较差,因此在水泥生产过程中应加强粉尘回收,防止造成环境污染。     

医疗垃圾焚烧飞灰处理研究进展

介绍了水泥固化、熔融、氯化焙烧及分步浮选等几种飞灰处理技术,着重分析了各项技术应用于医疗飞灰的可行性及局限性。水泥固化法因飞灰中高含量的活性炭和氯盐会阻碍水泥的水化作用,使水泥掺量过高,该方法不适合;熔融处理因飞灰量小、高氯、高碳会引起耐火材料的侵蚀及石墨电极的烧损等不利影响,不适合采用电弧炉熔融处理。医疗垃圾焚烧飞灰适宜采用残余炭式熔融炉;鉴于医疗垃圾焚烧飞灰中氯含量较高,直接焙烧处理是分离重金属的有效方法;分步浮选法是针对飞灰中碳组分含量高且二英在碳组分中富集的特性,通过两步浮选分离医疗垃圾焚烧飞灰中二英和重金属等毒害物,同时可脱氯。     

垃圾焚烧飞灰胶凝活性和水泥对其固化效果的研究

垃圾焚烧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-SiO_2-Al_2O_3-Fe_2O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,因其中含有能被水浸出的重金属物质而被认为是危险废物,必须对之进行稳定及固化处理。通过试验研究了掺入垃圾焚烧飞灰的硬化水泥浆体的力学性能和水化机理,考察了水泥固化垃圾焚烧飞灰的效果,探讨了垃圾焚烧飞灰作为辅助性胶凝材料利用的可行性。研究表明:垃圾焚烧飞灰的水化反应活性较低,它的掺入在一定程度上延缓了水泥的水化过程,虽然其水化过程可以形成适量的钙矾石,对强度发展有利,但掺量较大时会显著降低水泥强度;采用水泥稳定及固化垃圾焚烧飞灰的效果良好,垃圾焚烧飞灰中重金属可以通过包容、替代或吸收等形式固化进水化产物结构中。     

生活垃圾焚烧飞灰压制过程分析与熔融处置研究

生活垃圾焚烧技术目前在国内发展迅速,相应产生了大量急需无害化处理的危险废物--焚烧飞灰。飞灰熔融玻璃化技术具有减容大、资源化等特点,目前受到广泛关注和研究。同时,常规粉体飞灰处理过程存在的扬尘等问题,也亟待解决。本论文分析了飞灰高静压压制的过程,压制压强为50~100 MPa时,压制效率较高,此时飞灰密度增加率、减容比均可达60%。考察了含水率对压制成形的影响,研究发现低于15%的含水率能够保证压制过程平稳和压坯顺利成形。飞灰压制预处理-熔融实验表明,其减量率、熔渣玻璃体含量、重金属挥发特性、熔渣重金属浸出毒性等指标均与常规飞灰熔融过程无显著差异,熔融处置效果达到稳定化、无害化要求,这为飞灰压制预处理-熔融处置提供了技术支撑。     

生活垃圾焚烧飞灰主要处理技术综述

生活垃圾焚烧飞灰成分复杂,含有各种可能对环境构成明显危害的重金属元素和二噁英类物质。介绍了目前主要的生活垃圾焚烧飞灰处理技术如水泥固化、化学药剂稳定化、融熔固化技术等,分析其优缺点,并对生活垃圾焚烧飞灰的相关处理处置技术进行了展望。     

电弧炉熔融医疗垃圾焚烧灰的实验研究

利用处理量为2 kg的直流电弧炉对医疗垃圾焚烧的底灰、底灰与布袋飞灰的混合灰分别进行熔融实验研究,并比较了熔融前后灰和熔渣的化学成分、物相、微观形貌、浸出毒性及重金属残留率. 结果表明,底灰主要由复杂的硅酸盐晶体组成,布袋飞灰含有大量的硬石膏(CaSO4)、氯化钠(NaCl)晶体,熔融后两种熔渣均为无定形非晶态的玻璃熔岩. 底灰、混合灰熔融后减容率分别达到78%和80.5%;熔融前布袋飞灰浸出液中Pb, Cd, Zn浓度远超过危险废物填埋限值,熔融后的熔渣中重金属固化在Si-O网格中,渗沥液中浓度极低,完全符合环保要求. 熔融后2种熔渣中Pb, Cd, Zn的残留率较低,而且混合灰熔渣中重金属残留率均低于底灰熔渣.     

水热法稳定垃圾焚烧飞灰中重金属研究进展

随着社会经济的发展和垃圾焚烧的应用,产生了大量属于危险废物的垃圾焚烧飞灰。其无害化处理技术的研发变得日益迫切,而水热处理技术是最具潜力的垃圾焚烧飞灰无害化技术之一。本文综述了水热法处理垃圾焚烧飞灰稳定重金属的研究进展。首先阐述了垃圾焚烧飞灰的理化性质;然后系统介绍了针对垃圾焚烧飞灰的水热处理方法,将其细分为传统水热法、添加剂辅助水热法和微波水热法,并分别总结了各类水热处理方法影响重金属稳定效果的因素,包括反应时间和温度、碱性激发剂及其浓度、液固比等;最后探讨了水热法稳定垃圾焚烧飞灰中重金属技术的优化途径,为后续的研究提供了研究思路,其中探究水热过程中硅铝酸盐矿物的合成及其稳定重金属机理极具发展潜力。     

掺预处理垃圾焚烧飞灰水泥土的抗剪强度和浸出毒性试验研究

对垃圾焚烧飞灰进行水洗和硫酸亚铁预处理,将其掺入水泥固化软土中,通过三轴固结不排水试验和浸出毒性试验研究不同飞灰/水泥配比下所制得试样的抗剪强度和重金属浸出毒性,通过电镜扫描试验分析了掺垃圾焚烧飞灰的水泥土的微观特性,讨论了垃圾焚烧飞灰作为水泥土外掺剂的可行性.试验结果表明:相同水泥掺量下,随着飞灰含量增加,水泥土的抗剪强度增加,致密性和整体性增强.当水泥和飞灰掺量均为10％时,水泥土抗剪强度提高最显著.掺入垃圾焚烧飞灰的水泥土重金属浸出浓度符合《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007).研究成果可为垃圾焚烧飞灰的工程应用提供理论依据和参数支持.     

典型炉排炉和流化床垃圾焚烧飞灰及螯合产物的重金属浸出毒性

垃圾焚烧飞灰富含重金属、二噁英等污染物,属于危险废物,需进行无害化处理。目前国内生活垃圾焚烧厂广泛采用固化/稳定化+填埋的方式处置飞灰。对国内的炉排炉飞灰和流化床飞灰,以及两者的螯合产物进行取样,对比分析两种飞灰的特性、螯合前后的重金属浸出特性,利用X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱分析（XRF）、场发射扫描电子显微镜（SEM）等方法分析飞灰螯合前后差异对重金属稳定化的影响。研究发现,螯合可使流化床飞灰的重金属问题得到控制,而炉排炉螯合后飞灰中Cd重金属的浸出浓度仍存在超标问题,指出当前固化/稳定化方法处理飞灰存在不足,这种方法可通过水泥包裹使飞灰表面致密,一定程度上降低重金属的浸出,但化学药剂稳定重金属的效果不明显,不易于实现重金属的长期稳定,没有可持续发展潜力,为进一步有针对性地开展新型垃圾焚烧飞灰处置技术研究提供借鉴参考。     

土壤聚合物固化飞灰与水泥固化的比较研究

本文分析了焚烧飞灰的主要化学组成,对土聚物固化城市垃圾焚烧飞灰和水泥固化飞灰的效果进行了实验研究和比较,探讨了土壤聚合物固化垃圾焚烧飞灰的机理.结果表明,焚烧飞灰主要包括Ca、Cl、Si、Al、K、S、Na等,重金属包括Zn、Pb、Cu、Cd和Cr等.在相同的条件下,土聚物固化飞灰后固化体的抗压强度明显高于水泥固化体,且表现出早期抗压强度高的特点,固化体重金属的浸出毒性远低于国家有关浸出毒性标准.     

城市垃圾焚烧飞灰利用处置技术研究

生活垃圾焚烧飞灰处置利用的主流技术目前有固化稳定后安全填埋和建材化利用两大类,前者包括水泥/螯合剂固化安全填埋,后者包括水泥窑协同处置、飞灰烧结和飞灰熔融技术。本文通过研究以上国内外较为热门的飞灰处置技术及其工程和研究进展,系统阐述了各项技术的特点以及它们的优势和存在的不足,分析了今后的重点研究方向,为生活垃圾焚烧飞灰处置提供新思路。     

不同粒径城市垃圾焚烧飞灰中重金属的浸出规律研究

集中焚烧法已经逐渐成为我国城市生活垃圾处理的主要方式,但其中的重金属在焚烧过程中不会被破坏,最终主要集中在垃圾焚烧飞灰中排出。在垃圾焚烧飞灰的安全填埋过程中由于受到环境因素的影响,例如酸雨,其中的重金属会逐渐的发生迁移,从而影响环境。文章对不同粒径的垃圾焚烧飞灰中的重金属浸出特性进行了研究,实验结果表明：小粒径垃圾焚烧飞灰所占比例较大。不同粒径对重金属的浸出特性比较复杂,浸出浓度均不相同,其中除尘器飞灰中的重金属浸出浓度远高于其他三种飞灰,属于有浸出毒性的危险废物。     

飞灰基地聚合物固化重金属的研究现状与发展趋势

城市生活垃圾焚烧飞灰是城市生活垃圾经850℃以上高温焚烧后,再经极速冷凝形成的细小颗粒物.因其含有重金属和二噁英,已被国家列为危险废物,如若直接堆存或排放会对自然环境和人体产生极大的危害,因此需采用有效的办法对其进行固化和稳态化处理.本文归纳并介绍了城市生活垃圾焚烧飞灰的理化性质,飞灰基地聚合物固化体的表征分析结果、固化机理,以及影响其固化效率的因素,并对飞灰的资源化利用前景进行了展望.     

利用城市垃圾焚烧飞灰开发新型生态水泥混合材料

研究了城市垃圾焚烧飞灰的化学成分及矿物组成，以及掺入水泥后对水泥浆体的凝结时间和力学性能的影响；并借助SEM、XRD和ICP等测试手段对硬化水泥浆体的微观结构、水化产物和重金属的浸出与固化机理进行了研究，探索了将城市垃圾焚烧飞灰开发成新型混合材料的可行性。     

基于AHP的飞灰处理技术综合评价

城市生活垃圾焚烧飞灰因其含有重金属、二噁英等污染物而被定义为危险固体废物,需进行特别的处理处置。目前国际上对于垃圾焚烧飞灰的处理主要采用固化与稳定化处理。采用层次分析法(AHP)建立了综合评价体系,并对四种飞灰固化与稳定化处理工艺进行比较。结果表明化学药剂稳定化优于其他三种技术,值得向相关行业推广。     

城市垃圾焚烧重金属物质流过程和控制要点浅析

文章综合分析了相关的城市垃圾焚烧重金属污染控制研究与文献,并针对珠三角典型城市生活垃圾焚烧电厂进行实地调研,结合相关研究成果和工程运营实际情况,分析总结了城市垃圾焚烧过程中重金属的物质流过程和关键控制技术。研究结果表明城市垃圾焚烧电厂重金属的最终输出源为焚烧烟气、炉渣和飞灰,而且主要由炉渣和飞灰带出系统。焚烧前应加强分拣,控制重金属输入源,焚烧后通过"高效的颗粒物捕集"和"低温控制",将焚烧烟气中重金属以飞灰的形式固定下来,可减少外排烟气中重金属的输出量。     

免烧结微生物垃圾焚烧飞灰砖的抗压强度研究

针对当前城市垃圾焚烧飞灰(MSWI)处置费用高昂、环境污染严重等问题,提出一种利用微生物矿化原理制备免烧结垃圾焚烧飞灰砖的方法。通过在飞灰砖固结体中加入微生物菌液,利用微生物诱导碳酸盐沉积原理,实现飞灰中重金属的固化和稳定化。本文以垃圾焚烧飞灰、Ca(OH)₂、砂子、微生物菌液为原材料,通过单因素试验,探究了制备微生物飞灰砖最优的飞灰掺量、菌液浓度、营养液中钙离子浓度。试验结果表明,当飞灰掺量为40%(质量分数),菌液OD₆₀₀值为0.60,营养液中钙离子浓度为0.30 mol/L时,飞灰砖力学性能最优。此时规格为100 mm×100 mm×50 mm免烧结微生物飞灰砖的干密度为1 937.40 kg/m³,抗压强度达到33.90 MPa,并且重金属浸出浓度满足限值要求,实现垃圾焚烧飞灰的资源化利用。