城市生活垃圾焚烧灰渣及其性质分析

2002年，上海有2座生活垃圾焚烧厂将点火运动。每年将产生约18万t左右的焚烧灰渣。在决定灰渣的最终处理处置方案前，应对焚烧灰渣的性质有全面的了解。详细介绍了国外城市生活垃圾焚烧灰渣甚至生位置的不同分类，并介绍了各类灰渣的物理化学性质和工程性质，以及其重金属的浸出特征。对灰渣处理放置或有效利用时需注意的问题作了分析。     

纳滤膜浓缩液淋滤焚烧飞灰过程中氯盐溶出及重金属的迁移特性

为解决生活垃圾填埋场的纳滤膜浓缩液和生活垃圾焚烧飞灰协同处置中淋滤条件对氯盐和重金属溶出效果的问题,采用北京市某生活垃圾填埋场的纳滤膜浓缩液在不同液固比和酸碱条件下淋滤北京市某生活垃圾焚烧厂的焚烧飞灰,探讨氯离子溶出及重金属的迁移特性. 结果表明:在液固比为12∶1、8∶1和4∶1条件下,焚烧飞灰中氯离子的总溶出率分别为81%、76%和61%,液固比越大,导致填料高度越低,氯离子溶出越充分;在液固比为4∶1条件下,纳滤膜浓缩液pH分别为3.20和10.70时,氯离子可与含氧阴离子竞争吸附位置,导致氯离子的总溶出率较未调节pH时大幅提升,增幅分别为81%和83%;不同液固比和酸碱条件下,采用XRD对淋滤灰渣分析发现,淋滤灰渣中均未检测到NaCl和KCl的矿物相. 改变纳滤膜浓缩液的pH为3.20和10.70后,淋滤灰渣中重金属Pb、Zn、Cu、Cr、Cd和Hg的浸出浓度均满足《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)和《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)标准限值要求. 研究显示,纳滤膜浓缩液淋滤飞灰可脱除焚烧飞灰中的氯盐及部分重金属,淋滤灰渣经热处理后可焚毁截留纳滤膜浓缩液的有机物,热处理后灰渣有望实现安全资源利用.      

城市污水污泥焚烧过程中的重金属迁移特性

重金属是污泥对环境污染的一个重要方面，实验证明，焚烧是防止重金属污染的优选处理方法。通过分析重金属元素在污泥中的存在形式及对高碑店污水理处厂污泥焚烧前后重金属含量的变化进行检测，研究了重金属在焚烧处理过程中迁移特性。结果表明，重金属在焚烧过程中迁移特性因其种类和燃烧工况而不同。根据研究结果，提出了污泥灰渣处理的建议。     

化工污泥基轻质填料的制备研究

以化工污泥焚烧灰渣和粘土为原料,添加自制无机重金属稳定剂S01,经烘干、预热、焙烧等工艺过程,制备了粒径为10~20mm的水处理用填料。通过单因素实验考察了S01添加量、烧结温度、化工污泥焚烧灰渣添加量、烧结时间等工艺条件对填料性能(堆积密度、吸水率)的影响,确定了填料的最佳制备条件:S01无机重金属稳定剂添加量4%,化工污泥焚烧灰渣添加量40%,烧结温度1 150℃,烧结时间10 min。在此条件下,填料的堆积密度为844.1 kg/m3,吸水率为9.27%,重金属浸出浓度远远低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)中规定的浓度限值。采用扫描电镜观察了填料表面和内部孔隙特征,发现最佳制备条件下制得的填料表面粗糙多孔,内部具有发达的孔道结构。     

印染污泥特性及其掺煤焚烧处置的环境影响研究

对佛山6家印染厂污泥的基本性质和重金属污染进行了分析研究。结果表明:印染污泥有机质含量较高;对照农用污泥污染物限值和城镇污水处理污泥处置混合填埋用泥质标准,Cr、Ni、Cu、Zn不同程度超标,说明印染污泥既不能农用,也不能混合填埋。污泥浸出液中重金属浓度远低于危险废物浸出毒性限值和城镇污水处理厂污泥单独焚烧用泥质的污染物限值。污泥与煤掺混焚烧烟道气中二恶英浓度在0.0125～0.022 ngTEQ/Nm3,远低于GB 18485—2001《生活垃圾焚烧污染控制标准》限值和GB/T 24602—2009《城镇污水处理厂污泥处置单独焚烧用泥质》限值。     

焚烧飞灰磷灰石药剂稳定化技术研究

对垃圾焚烧飞灰的全组分和浸出特性进行了分析,表明焚烧飞灰含有多种重金属,其中Pb、Zn和Cd等的浸出毒性分别达到11.8、164.9和31.2mg/L,远高于危险废物浸出毒性标准.实验选择新型无机稳定化药剂———磷灰石对焚烧飞灰的重金属稳定化效果进行研究,结果表明:在磷灰石投加量7%时,处理后焚烧飞灰的重金属浸出毒性(部分样品除镉外)均达到了危险废物填埋入场控制限值;焚烧飞灰的稳定化效果与磷灰石的粒径有关,当其粒径为200目时能够取得较好的稳定化效果;稳定化产物在养护时间1d后,其重金属浸出浓度不再改变;实验证明在pH 3～11范围内稳定化产物都具有较好的稳定化效果,减少了稳定化产物在环境条件下的二次污染的风险.     

碳酸化对不同碱度飞灰中重金属的长期影响

通过对不同地区生活垃圾焚烧飞灰进行碳酸化处理,采用XRF,SEM以及XRD分析飞灰理化特性,通过pH值测定、重金属浸出实验以及重金属形态分析探究CO₂对不同焚烧飞灰中超标重金属Zn、Pb、Cd的长期影响研究.结果表明,由于焚烧过程中烟气排放限值降低需喷入大量氢氧化钙等脱酸剂,导致焚烧飞灰呈现不同碱度特性.根据醋酸缓冲溶液法浸出实验后的飞灰浸出液pH值,将飞灰分为“酸灰”与“碱灰”,并对两类飞灰进行长期碳酸化实验.对比碳酸化前后飞灰中重金属的浸出毒性,“酸灰”中重金属浸出毒性远大于“碱灰”,但是碳酸化处置后“酸灰”中重金属Zn、Cd的浸出浓度分别降低10%~18%和9%~30%;“碱灰”中重金属Zn和Cd的浸出浓度显著增大,且浸出浓度最大超过《生活垃圾填埋场污染控制标准》的1.46与63.2倍;碳酸化对“酸灰”与“碱灰”中的两性重金属Pb的浸出不具有规律性,但总体而言,碳酸化对“碱灰”中重金属Pb的影响更大.最后通过BCR连续分级提取法分析碳酸化前后飞灰中重金属形态的变化规律,碳酸化后,“酸灰”中重金属Zn、Cd的浸出浓度受到T4赋存占比增加的影响呈下降趋势,但部分样品中T1赋存占比有增加现象,说明此类重金属仍存在浸出风险,而“碱灰”碳酸化后重金属Zn、Cd的浸出浓度受到T1赋存占比增加的影响呈增加趋势.因此在填埋处置前应重点关注不同碱度飞灰中的重金属浸出特性,为飞灰长期稳定填埋提供保障.     

不同污泥焚烧残渣的重金属稳定性

本文对污泥焚烧残渣中重金属总量、形态分布及浸出毒性进行了试验研究,对比分析了厌氧消化污泥与未消化污泥焚烧残渣中Cd、Pb、Cr、Zn的浸出稳定行为,结果表明:厌氧消化污泥焚烧残渣中重金属Cd、Pb、Cr、Zn的含量明显低于未消化污泥;污泥经焚烧处理后,重金属的存在形态总体上都是从不稳定态向稳定态转移,这一趋势厌氧消化污泥更为明显;在重金属浸出方面,只有未消化污泥在600℃焚烧5 min1、5 min的残渣中Cd的浸出浓度高于标准允许值1 mg/L,其余均低于标准值。     

拉萨市垃圾焚烧飞灰重金属特性分析及风险评价

焚烧是城市垃圾处理主流技术,飞灰作为垃圾焚烧主要污染物成为垃圾焚烧污染控制关键环节。采集拉萨市垃圾焚烧发电厂飞灰样品,分析了飞灰中重金属含量及浸出毒性特征,并采用改进的潜在风险评价法及健康风险评价法评价飞灰中重金属的潜在风险。结果表明:拉萨市飞灰中重金属含量较高,且Pb的浸出浓度超过GB 5085.3-2007《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》浸出液最高允许值的16倍。污染评价结果表明,拉萨市飞灰中Pb对环境具有极强的污染风险。健康风险评价结果表明,飞灰中重金属对人体的致癌风险在可接受范围内,但其非致癌风险值高于美国国家环境保护局(EPA)推荐的非致癌风险值(HQ ≤ 1),对人体具有较高的非致癌风险。其中 Pb对成人和儿童的非致癌风险值分别为3.8975和9.7458,是非致癌风险的主要贡献者。     

污染底泥与焚烧飞灰混烧陶粒实验研究

为考察疏浚污染底泥与垃圾焚烧灰混合烧制陶粒的可行性,根据陶粒的桶压强度和吸水率等性能确定了原料配比,考察了焙烧温度对陶粒微观形貌、重金属残留率、浸出比例及浓度的影响。结果表明:随着原料中焚烧飞灰比例增加,陶粒的筒压强度降低、吸水率升高,污染底泥与焚烧飞灰的合适配比为4:1,焙烧温度在1 100~1 150℃时陶粒内部微孔聚集,在1 200℃时陶粒出现大量玻璃相,陶粒焙烧温度宜控制在1 150℃左右;在最佳条件下烧制陶粒的筒压强度为4.56 MPa、吸水率为15.3%,堆积密度为735 kg/m3;陶粒中重金属残留率除了Zn外均随焙烧温度升高而下降,重金属浸出比例随着烧结温度的增加而降低,同时渗沥浓度都有一定程度降低,浸出浓度均达到相关标准。烧制的陶粒有作为铺路、堤坝建材骨料使用的潜力。     

垃圾焚烧过程中的烟气污染及其控制

在焚烧法被广泛应用于处理城市生活垃圾的同时,焚烧过程中形成的二次污染也越来越受到关注.垃圾焚烧污染物存在形式及数量与焚烧条件和净化系统密切相关.介绍了垃圾焚烧中酸性气体、重金属、二恶英等烟气污染物的形成与危害,并阐述了对各类污染物生成和排放的控制措施.     

生活垃圾焚烧副产物产生源特征

焚烧在我国某些城市逐渐开始成为主要的生活垃圾处理方式之一,同时,焚烧过程产生的副产物的二次污染及其性质渐受关注。本研究选取某典型生活垃圾焚烧发电厂,经过2年多在不同季节的多次取样,对其贮坑沥滤液、炉渣以及飞灰的产生状况及污染特性进行了分析,并着重讨论了垃圾中重金属在焚烧厂各股物流中的分布。     

城市垃圾焚烧飞灰中重金属的化学形态分析

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,可使焚烧飞灰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,可以了解焚烧飞灰中不同重金属的存在形式,从而为焚烧飞灰的处置利用研究提供科学依据。采用连续化学萃取法对焚烧飞灰中重金属的化学形态进行了研究。结果表明,焚烧飞灰中主要重金属的形态,有些属于不稳定结合态,有些则属于稳定结合态,在处置利用焚烧飞灰时应尽可能地将飞灰中的重金属由不稳定态转变为稳定态。      

垃圾焚烧飞灰重金属含量与渗滤特性分析

对国内 2种不同的垃圾焚烧炉型———炉排炉与流化床产生的飞灰进行了特性分析 .结果表明 ,飞灰在粒径分布上有相似的规律 .炉排炉飞灰中重金属含量高于流化床飞灰中的含量 .飞灰的渗滤特性表明 ,重金属的渗滤特性受渗滤液的pH影响很大 .     

垃圾焚烧重金属污染物的控制现状

采用焚烧法处理城市固体垃圾,在我国正逐渐得到推广和应用。而焚烧所带来的重金属污染已广泛引起国内外专家的关注。文中从焚烧前、焚烧中、焚烧后三方面评述了国内外近些年来所发展的重金属污染物的控制技术及其相应的机理,重点介绍了吸附技术。      

Leaching behavior of Pb and Zn in air pollution control residues and their modeling prediction

Increasing attention has been paid to air pollution control （APC） residues in China recently due to the rising proportion of waste incineration and the hazardous characteristics of the residues, among which heavy metal leaching toxicity plays an important role. Leaching behavior and potential risk of Pb and Zn in the APC residues from a Shanghai municipal solid waste （MSW） incinerator was studied, based on the leaching tests under different conditions and theoretical calculation using a geochemical thermodynamic equilibrium model MINTEQA2. Results showed that, extractant species and liquid to solid （L/S） ratio predominantly controlled the leaching toxicity of Pb and Zn, while ionic strength, vibration method and leaching time had less effect on the metals release. Leachate/final pH determined the metal leaching behavior, which changed the speciation of heavy metals in the extraction system. The equilibrium aqueous speciation, precipitation-dissolution of Pb and Zn was investigated according to the model computation, which was well in agreement with the experimental results.     

Development and prospects of municipal solid waste (MSW) incineration in China

With the lack of space for new landfills, municipal solid waste (MSW) incineration is playing an increasingly important role in municipal solid waste management in China. The literatures on certain aspects of incineration plants in China are reviewed in this paper, including the development and status of the application of MSW incineration technologies, the treatment of leachate from stored MSW, air pollution control technologies, and the status of the fly-ash control method. Energy policy and its promotion of MSW-to-energy conversion are also elucidated.     

垃圾焚烧烟气中氯化氢产生机理及其脱除技术研究进展

焚烧处理已经成为我国许多城市的主要垃圾处理方式之一。垃圾中PVC塑料和餐厨垃圾等含氯组分在焚烧过程释放出氯化氢气体。介绍了垃圾焚烧过程氯化氢气体产生机理,分析了氯化氢气体对有机氯代污染物生成及重金属气化的影响以及氯化氢气体对焚烧设备造成的严重危害,综合论述了国内外氯化氢气体脱除技术研究进展。最后指出高温烟气中HCl控制技术在我国具有很好的应用前景。     

可溶性磷酸盐处理焚烧飞灰的稳定化技术

对垃圾焚烧飞灰的基本物化性质进行了分析,表明焚烧飞灰的主要元素以Ca、Cl、K、S、Si等为主,另外还含有相当数量的重金属如Pb、Zn、Cu、Mn和Cr等,且Pb、Cu、Zn、Cd等重金属的浸出毒性远高于危险废物浸出毒性标准.研究采用可溶性磷酸盐对焚烧飞灰进行稳定化处理,分别考察了磷酸盐投加量、养护时间和pH值等因素对稳定化产物的影响.结果表明:磷酸盐可以对焚烧飞灰取得很好地稳定化效果,当磷酸盐投加量为3%时,飞灰中重金属Pb、Cd和Zn的浸出浓度能够分别降低97·5%、91·6%和95·5%;养护时间对稳定化产物稳定性的影响不大;稳定化产物能够在相当宽泛的pH范围内保持稳定,其长期稳定化效果很明显.