水泥、粉煤灰及生石灰固化/稳定处理铅锌废渣

以铅锌废渣为研究对象,采用水泥、粉煤灰为固化剂,生石灰为稳定剂,对废渣进行固化/稳定化处理,并通过TCLP和Tessier连续提取法对固化/稳定化效果进行分析和评价.结果表明,单独添加水泥或水泥、粉煤灰混合固化处理废渣时,重金属铅TCLP浸出浓度显著减少,但达不到安全填埋要求;当稳定剂生石灰添加量为4%(废渣),固化剂废渣比为0.4∶1(粉煤灰与水泥比为1∶9)时,固化/稳定化效果最佳.此时,固化体中重金属Pb、Zn的浸出浓度分别为0.16 mg·L-1、0.243 mg·L-1,符合安全填埋要求.经过固化/稳定化处理后,降低了废渣中的重金属Pb、Zn交换态比例,有效地限制了重金属的迁移.XRD和SEM分析表明,废渣固化/稳定化后形成的Ca(OH)2、水化硅酸钙凝胶(C—S—H)及钙矾石等物质将重金属离子包容起来,形成稳定的固化体.     

城市垃圾焚烧飞灰中重金属的形态及酸浸出性研究

研究了城市垃圾焚烧飞灰中重金属形态在不同粒径上的分布,以及HNO3对飞灰中重金属的浸出性.结果表明:飞灰中重金属主要以残渣态存在,可交换离子态含量很少;易挥发性的重金属在较大粒径上有较高分布,亲石性重金属Cr和Ni的分布与粒径的相关性不大,在各粒径上的分布较均匀;飞灰中以碳酸盐结合态存在的重金属对酸不稳定,易被HNO3浸出,而残渣态部分对酸较稳定,不易被HNO3浸出.     

贵州城市生活垃圾焚烧过程中重金属分布和迁移特征

为了探明城市生活垃圾焚烧过程中重金属分布和迁移特征,采集贵州遵义市3个城市生活垃圾焚烧场的进场垃圾、渗滤液、飞灰、底渣和烟气样品,采用ICP-AES分析了城市生活垃圾各组分中Cu、Pb、Zn、Ni、Cd、Cr和Hg重金属含量,研究其重金属的分布和迁移特征,为实现生活垃圾焚烧无害化处理提供基础数据。研究结果表明,(1)生活垃圾渗滤液中Zn、Ni、Cu和Pb含量较高,各重金属含量基本表现为垃圾场二垃圾场一垃圾场三,各组分重金属含量基本表现为ZnCuNiPbCrCdHg。(2)底渣中Cu、Zn、Cr含量较高,Cd和Hg含量较低,飞灰中Cu、Zn、Pb、Cr含量较高,Hg含量较低。(3)底渣和飞灰重金属浸出含量均未超标,其中Pb和Cu属于潜在污染,烟气排放含量低于0.2 mg·kg~(-1),Cr、Cu、Ni和Zn重金属在烟气中均无检出。(4)重金属向渗滤液的迁移相对较弱(低于1%),底渣、飞灰和烟气等与焚烧相关的产物是重金属的主要迁移途径,Cu、Ni、Cr、Zn主要迁移至底渣中,Pb和Cd主要迁移至底渣和飞灰中,Hg主要迁移至飞灰和烟气中(27.1%~34.6%随烟气排出),综上可知,生活垃圾中Hg的治理和脱毒仍需要进一步提高。     

垃圾焚烧飞灰中重金属浸出的影响因素

考察不同浸出条件对垃圾焚烧发电厂烟气净化系统飞灰中重金属浸出特性的的影响.研究表明:飞灰浸出时,受飞灰自身性质的影响,翻转式摇床混合和水平振荡摇床混合对飞灰中重金属浸出量的影响不明显;混合8h可使浸出体系达到溶解平衡,16h静置过程对飞灰中重金属溶出的影响不明显;增加浸取剂离子强度对飞灰来说并不会增加重金属元素的溶出;加大液固比(L/S)对飞灰中Pb,Ni和Cd的浸出仅起稀释作用,而Cu,Zn,CT和Hg在L/S<10时浸出液的浓度变化不大,L/S>10时被稀释;在高H 浓度时飞灰中重金属的浸出率大大增加,浸取剂中H 对各元素浸出的影响程度为Pb≈Zn>Cu>Cd>Ni>Cr>As>Hg;在中低H 浓度时,醋酸浸出液中重金属的浓度高于硝酸浸出液,而在>0.2mol·1-1的酸浸取液中,硝酸浸出液中重金属(Hg除外)的浓度大于醋酸浸出液.     

采用烧结法降低垃圾焚烧飞灰浸出毒性的研究

采用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）对垃圾焚烧飞灰和造粒烧结后试样中重金属的浸出量进行分析.研究表明,随着烧结时间的增加和烧结温度的提高,大多数重金属浸出毒性都有所降低.对造粒后的飞灰物料进行低温烧结处理,烧结工艺参数可初步定为造粒直径为15mm,烧结温度为950℃-1100℃,烧结时间约为20min.     

市政污泥与生活垃圾掺烧的重金属排放特征与风险

中国市政污泥年产生量逐年攀升,低热值、高含水率和污染物富集等特征为市政污泥的处理处置带来难度,未能科学处置的市政污泥将带来生态风险,因此高效科学的污泥处理处置手段是打好污染攻防战的重要环节。与生活垃圾协同焚烧是实现市政污泥减量化和提高污泥综合利用率的有效处理方法。为探讨市政污泥与生活垃圾协同焚烧后的重金属排放特征与模式,于2016年5月(湿季)与2017年1月(干季)采集广东省某生活垃圾焚烧设施在掺烧0%、5%、10%和15%市政污泥后排放的烟气、飞灰和炉渣样品,并采用原子吸收分光光度法和原子荧光光度法系统分析各焚烧组的Cu、Pb、Cd、Ni、As和Cr的排放特征。结果表明,在干湿两季,各污泥掺烧比例下烟气中Cu、Pb、Cd、Ni、As和Cr的质量浓度分别为0.001 6、0.009 9、0.000 8、0.002 5、0.002 2和0.125 3 mg·m~(-3),未超过《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485—2014)限值,能够达标排放。市政污泥掺烧可能引起烟气中部分重金属质量浓度下降,而对飞灰与炉渣中重金属质量分数的影响较小,可按照生活垃圾焚烧后固体废物的处理方法统一处理。Cd、Cr和Cu等重金属排放分布特征存在明显的季节性差异,其中干季主要分布于飞灰与炉渣(大于98%)中,在湿季则主要分布于炉渣(大于70%)中,重金属分布特征可能受焚烧物料的重金属含量与季节性焚烧条件的影响。综上所述,在低于15%掺烧比例条件下,市政污泥与生活垃圾协同焚烧对重金属排放浓度不产生显著影响,与生活垃圾协同焚烧是市政污泥安全处理处置的重要手段。     

重庆市垃圾焚烧飞灰中重金属分布特征及药剂稳定化处理

采用在飞灰药剂处理中研究广泛的硫化钠、磷酸二氢钠、乙硫氮、丁铵黑药、3,4,6-三巯基均三嗪三钠盐作为稳定化药剂,将重庆市某垃圾焚烧发电厂产生的飞灰作为研究对象,探究单一药剂及3种药剂的复合稳定化效果,并使用正交实验确定3种药剂的复合稳定化最优方案.结果表明,重庆市垃圾焚烧飞灰粒径主要集中在48—1700μm之间;飞灰中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg均大幅超出环境土壤背景值;处于880—1700μm、250—880μm,150—250μm、75—150μm、48—75μm各粒径级的飞灰的Cu、Zn、Pb、Cd、Cr元素形态分布与混合样品的形态分布情况一致;单一药剂稳定化飞灰实验中,使得飞灰浸出浓度满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》的药剂添加量分别为8%的硫化钠、8%的磷酸二氢钠、4.2%的乙硫氮、4.2%的丁铵黑药、4.2%的3,4,6-三巯基均三嗪三钠盐,其中,8%的硫化钠药剂成本最低;正交实验中的复合药剂稳定化均有良好的稳定化效果,其中1.2%的硫化钠、1.2%的磷酸二氢钠、0.8%的丁铵黑药的组合比单一药剂稳定化所需投加量更少、成本更低.     

不同粒径垃圾焚烧飞灰中重金属富集特性表征

针对杭州市生活垃圾焚烧飞灰按粒径级别进行其重金属特性表征,主要展开飞灰组成元素和矿物成分、重金属含量分布、以及重金属与飞灰颗粒的微观结合行为等研究.结果表明,＂SiO2-CaO-Al2O3-金属氧化物＂体系构成了重金属的富集载体;Zn、Pb、Cu、Mn、Ni、Cr、Sb等重金属在75—125μm飞灰颗粒中的占有率最高,达52%;Zn、Cu、Cr随着粒径减小其含量显著增加,其它重金属未见此趋势;通过SEM-EDX对飞灰颗粒表面和断面进行扫描电镜观察和面、线扫描元素能谱分析,在飞灰断面发现了更多类型、更密集的重金属分布.通过结合XRF、ICP-MS、SEM-EDX等仪器手段分析飞灰中重金属富集特性,深入探索重金属在飞灰颗粒中富集特征.     

城市垃圾焚烧中PVC环境影响研究

在城市生活垃圾中，大约有一半的氯来自PVC废物。在垃圾焚烧过程中，PVC含量的增加可导致HCl产生量的增加，并有可能成为二噁Ying生成的氯源。PVC中铅含量最高，但对生活垃圾相对贡献量不大。PVC对生活垃圾的镉相对贡献量最大，而且在含PVC垃圾焚烧过程中烟气中镉的浓度也有明显增加。此外，PVC有使重金属从底灰向飞灰转移的趋势，这对于后续的底灰处置是有利的。在分析PVC对城市垃圾焚烧过程影响的基础上，本文最后提出了结论和建议。     

水泥类型对生活垃圾焚烧飞灰固化效果的影响

<正>生活垃圾焚烧飞灰属于危险废弃物,在对其进行最终处置前需经无害化处理.水泥固化所需的设备和操作要求简单、价格合理,国内外许多学者对生活垃圾焚烧飞灰的水泥固化处理进行了研究,但研究中普遍使用的是硅酸盐类水泥,铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥分别称为第二、第三系列水泥,它们的化学成分、水化化学都与硅酸盐水泥相差较大。     

生活垃圾焚烧飞灰及其稳定化产物的长期浸出行为

采用柱浸出实验方法,考察了飞灰、磷酸盐稳定和自然老化稳定后飞灰的长期浸出特性.结果表明:灰样浸出液的pH值从初始的较低值快速上升到较高值后趋于稳定,3种飞灰都有较强的酸中和能力;Ca的浸出浓度远高于Pb,Cd,Zn,Cr和Ni等重金属,在浸出初期甚至达到100g·1-1以上;重金属均呈现初期快速溶出的现象;对比稳定化处理前后飞灰的柱浸出实验结果,表明磷酸盐稳定及自然老化稳定后飞灰具有更好的长期稳定性;对比柱浸出实验和国标GB5086.1-199r7的浸出结果,表明后者可能低估了稳定后飞灰处置初期重金属的浸出风险     

垃圾焚烧飞灰中重金属的存在方式及形成机理

重金属是城市生活垃圾焚烧处理产生的一类重要二次污染物。在尾气处理过程中,重金属以均匀核化、异相沉积等方式从烟气浓缩到飞灰中。国外研究者通过实验室模拟研究对重金属在飞灰表面发生的吸附现象及其机理做出了推断,并对重金属在不同粒径级别飞灰中的分布进行了研究。     

镁渣的资源利用特性与重金属污染风险

研究了镁渣的资源化利用与重金属污染特性.结果表明,镁渣粒径主要分布在147μm以下,不同粒径镁渣的化学组成存在差异;镁渣的主要组分为Ca O、Si O2、Mg O、Fe2O3、Al2O3,主要矿物相为β-Ca2Si O4、γ-Ca2Si O4、方镁石和f-Ca O,重金属含量低于有机无机复混肥国家标准(GB18877—2009),可以进行农业资源化利用;重金属浸出质量浓度远低于危险废物鉴别标准限值,且重金属主要以稳定的有机态和残渣态存在;即使在最不利条件下,镁渣中重金属的浸出毒性也非常小;含量最高的Cr主要以毒性较小的Cr3+存在;Cr、Cu和Ni的浸出量与浸出剂的p H值表现出强的相关性,浸出质量浓度均低于标准限值;因此,镁渣的重金属污染风险较低.     

EGTA淋洗和KH2PO4钝化联合修复重金属污染土壤

为进一步削减螯合淋洗后土壤残留重金属的环境风险,采用淋洗与钝化相结合的方法修复重金属污染土壤.研究了乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA)淋洗、磷酸二氢钾(KH_2PO_4)钝化及两者联合修复对土壤重金属洗脱率的影响,并分别采用TCLP法和BCR法分析重金属浸出浓度及化学形态分布,构建了涵盖土壤重金属残留量、生物有效性和毒性的环境风险评价方法,对淋洗、钝化及其联合修复效果进行了评价.结果表明,EGTA对Cu和Cd具有较好的洗脱效果,降低了土壤Cu、Zn和Cd浸出浓度,提高了Pb浸出浓度,削减了可还原态Cu残留量、弱酸提取态和可还原态Zn残留量、可还原态Pb残留量以及弱酸提取态、可还原态Cd残留量.随着KH_2PO_4投加量的增加,Pb、Cd和Cu浸出浓度呈下降趋势,Zn浸出浓度先上升后下降.KH_2PO_4对重金属形态分布的影响主要表现为降低弱酸态或可还原态重金属占比,提高残渣态重金属占比.EGTA和KH_2PO_4联合修复显著降低了4种重金属的可还原态残留量和弱酸提取态Pb、Cd残留量,大幅度削减了Cd和Cu的浸出浓度和环境风险.Zn污染土壤宜淋洗修复,Pb污染土壤宜钝化修复,Cd和Cu污染土壤深度修复宜淋洗/钝化联合处理.     

重庆市垃圾焚烧飞灰粒径分布及重金属形态分析

采用筛分法研究了重庆市生活垃圾焚烧飞灰中的粒径分布,分析了各粒径颗粒中Pb、Cd、Zn、Cu、Mn、Ni和Cr等重金属的总量,并利用Tessier五步连续提取法对不同粒径飞灰中各重金属的化学形态进行了分析.结果表明,90%以上的飞灰粒径小于250 μm,其中粒径为149-250 μm的颗粒最多,约占总量的50%.除Ni之外,其它重金属的含量随粒径的减小呈先减小后增大的趋势.粒径小于250 μm颗粒中的重金属含量对飞灰中重金属含量的贡献率达到90%.飞灰中各重金属的形态分布随粒径变化规律不同,Zn、Cd、Pb、Cu的碳酸盐结合态含量略高,在重庆地区酸雨的淋溶下极易释放出来,对周围环境存在潜在威胁.     

医疗垃圾焚烧底灰重金属特性

本文对医疗垃圾焚烧底灰的重金属含量、重金属形态及其渗沥率进行了研究.结果表明:底灰重金属渗沥浓度低于危险废物规定的阈值,但底灰中Zn和Pb的碳酸盐态(F2)含量较高,仍具有一定的潜在危险性;底灰中zn和Pb的可交换态(F1)主要分布在小颗粒中,Pb的碳酸盐态(F2)基本不随颗粒度变化;Pb的渗沥率随初始pH值的增加近似呈U形变化,先降低后升高.     

制革污泥固化稳定化处理

为有效控制制革污泥中的重金属铬污染并安全填埋,采用石灰、粉煤灰和煤渣作为固化剂对制革污泥进行固化/稳定化处理,考察固化剂对制革污泥中重金属毒性的影响,并探讨了固化/稳定化的最佳工艺条件.结果表明,当石灰、粉煤灰和煤渣的掺量分别为0.12 kg.kg-1、0.02 kg.kg-1和0.08 kg.kg-1,养护天数为6 d时,制革污泥固化块抗压强度达到884 kPa,含水率由固化前的79.60%降低至30.20%,满足《危险废物填埋污染控制标准》（GB 18598—2001）的要求.固化块浸出液中Cu、Pb、Zn、Ni浓度同固化前相比,分别降低了92.1%、96.7%、92.8%、88.9%,Cr、Cd、Mn均未检出.固化块浸出液的铬浓度随着石灰添加量的增加而降低,随粉煤灰添加量的增加则为先降低、然后再升高,当石灰与粉煤灰添加量比为6∶1时,协同固化效果显著.     

利用靶器官毒性剂量法(TTD)和证据权重分析法(WOE) 评估固化飞灰中重金属非致癌健康风险

传统的健康风险评价方法未考虑重金属对多种靶器官的影响及重金属间的相互作用,不能反映重金属真实的风险情况.ATSDR的靶器官毒性剂量法(TTD)和EPA的证据权重分析法(WOE)分别将重金属能够产生效应的靶器官与重金属间的相互作用引入评价过程,对传统评价方法进行修正.基于此,本研究采用了TTD法和WOE法评估了生活垃圾焚烧厂固化飞灰中重金属的非致癌健康风险,并将其与传统的非致癌健康风险评价方法进行比较.结果表明,传统的非致癌健康风险评价方法得出的HI值为0.2084,经TTD法和WOE法修正后的HI值分别为0.5165和0.6717,修正后风险大于传统方法所预测风险,更严格的反映固化飞灰对工人健康的真实风险.     

城市生活垃圾焚烧飞灰资源化处置技术及产品概述

城市垃圾焚烧飞灰由于其聚集着大量的重金属、二噁英、可溶盐等有害成分,被定义为一种危险废物.现有处置方法是对其进行安全化填埋或资源化利用,前者是目前的主流工艺.然而,随着土地资源的日益紧缺和人们环保意识的提高,更符合可持续发展的飞灰资源化技术近年来得到了广泛的关注.随着人们的持续开发与研究,已形成了多种各具特色的飞灰资源化技术,但总体而言,其仍多处于研究阶段,仅少数技术完成了工业化应用.本文根据最新有关飞灰资源化处理的研究报道,结合相关的行业标准及技术规范,对飞灰资源化处理的技术路线、产品、原理以及其各自存在的优缺点等进行了综述及评述,以期为飞灰资源化处理技术的实际工业化应用提供理论依据和技术参考.     

生物复合剂在垃圾填埋场的应用效果研究

为研究生物复合剂对垃圾填埋场的除臭效果,对垃圾填埋作业面喷洒生物复合剂,检测生物复合剂对垃圾填埋作业面填埋中NH3和H2S的浓度变化的影响.对作业面填埋气中NH3、H2S浓度的检测,19∶00时的NH3浓度相对于7∶00时的NH3浓度降低了90%左右,19∶00时的H2S浓度相对于7∶00时的H2S浓度降低了95%以上.结果表明,生物复合剂对垃圾填埋作业面填埋气中的NH3和H2S具有良好的去除效果.