城市生活垃圾焚烧发电飞灰中重金属的固定化研究

垃圾焚烧发电飞灰排放是重金属污染的一个重要来源之一。选用实验室合成的含硫有机稳定剂(DT)并优选无机固化剂(DF),组成有机-无机复合固定剂体系,进行飞灰中重金属的固定化实验,研究一种经济、有效的飞灰无害化处理方法,以满足生活垃圾填埋污染控制标准对飞灰填埋的处理要求。以广州市生活垃圾焚烧发电产生的飞灰为研究对象,分别考察了DT和DF单一添加处理以及混合联用处理对飞灰中重金属的固定化效果。浸出数据表明,随着DT和DF的投料量的增加,飞灰固化体的浸出浓度相应降低。当DT和DF投加量质量分数分别为1.0%和2.4%时,飞灰固化体的重金属浸出浓度均低于生活垃圾填埋浓度限值,说明DT和DF可以实现药剂配伍,提高飞灰中重金属固定化效果,同时减少有机药剂的使用量,从而降低处理成本。该研究同时做了药剂固定化试验和水泥固化试验,通过对比发现药剂固定化法具有增容少、养护时间短和稳定化效果好的优点。采用分级提取法对飞灰中重金属的形态进行了分析,结果表明经混合药剂处理后飞灰中的重金属的形态均呈现出由不稳定态向稳定态转化的趋势。采用扫描电子显微镜(SEM)对固定化前后的飞灰进行了分析,结果表明经混合药剂处理后的飞灰颗粒变大,且颗粒表面变得致密,空隙减少,从而减少与浸提剂的接触面积,降低其浸出毒性。     

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.     

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.     

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.     

浸提剂pH值对污泥中重金属浸出的影响

为了探讨浸提剂的pH对污泥中重金属释放的影响,采集了我国四个典型城市污水厂的剩余污泥,应用固体废物浸出毒性的浸出方法(GB5086.2-1997),以不同pH值的浸提剂对污泥中重金属的浸出特性进行了实验研究.实验结果表明,污泥中的Cr和Fe的最大浸出质量浓度分别出现在6.5～7.0和5.0左右的pH值范围;Mo和Ni的浸出质量浓度则随着浸提剂pH值的升高而升高;而Zn和Mn的浸出质量浓度则随着浸提剂pH的升高而降低.这表明,浸提剂的pH 值对污泥中重金属的浸出具有显著的影响,而且pH 值对污泥中重金属浸出的影响因重金属的不同而存在较大的差异.     

利用EIA法快速筛查垃圾焚烧飞灰和烟气中的二恶英毒性水平

基于CAPE技术公司的兔子复合克隆抗体的二恶英(PCDD/F)酶免疫分析试剂盒,建立了快速检测垃圾焚烧飞灰和烟气中PCDD/F毒性(TEQ值)的方法.试剂盒的最低检测限为3.3pg·tube-1(即3.3pgTEQ每EIA试管),线性检测范围为10～30pg·tube-1.样品经甲苯索氏抽提后过硅胶柱连接小碳柱净化处理,TCDD/F的回收率大约为50%,与原飞灰PCDD/F分布模式相比净化处理后样品中的TCDD/F含量明显降低.用净化处理后的飞灰溶液作标准溶液,绘制PCDD/F剂量-效应关系曲线,定量分析了2个飞灰样品和2个烟气样品的TEQ浓度,结果表明分析样品的TEQ实测值(HRGC/HRMS分析获得)与预测值(标准曲线计算值)的相对偏差(Rd)均小于15%,说明用该方法定量分析垃圾焚烧飞灰和烟气中PCDD/F毒性是可行的.     

短柱气相色谱法研究焚烧炉飞灰上萘的氯化反应及其产物

本文用0.3mBenton-34/OV-1短填充柱气相色谱法研究了萘在焚烧炉飞灰上的氯化反直产物,实验表明,飞灰表面性质对氯化有促进作用,这种促进作用与飞灰的来源或表面性质有强烈关系,文中对有关分析方法和萘在焚烧炉飞灰上氯化反应的结果作了讨论。     

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.     

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。     

鸭绿江口与邻近海岸沉积物的重金属背景值

海洋区域环境背景值具有很强的地域性特点,在评价人为污染强度时,使用全球页岩或其他大范围的地球化学背景值,会使得判断结果出现较大偏差.本文针对鸭绿江口前期重金属研究中因背景值选择差异化造成的评价结果失真的问题,从已发表的鸭绿江的重金属数据中选取210Pb测年数据较为可靠、沉积环境相对稳定的4个柱状样用于区域重金属背景值的确定.通过筛选未受人类污染影响和自然强烈干扰的段落,计算获得鸭绿江口与邻近海岸沉积物重金属元素的背景值为:Cu 10.9 mg·kg~(-1)、Pb 23.2 mg·kg~(-1)、Zn72.9 mg·kg~(-1)、Cd 0.203 mg·kg~(-1)、Cr 49.8 mg·kg~(-1)、Ni 21.6 mg·kg~(-1).这一背景值与工业化前全球沉积物重金属最高值相比普遍偏低,与中朝地台页岩重金属背景值相比相对偏高,与其他大范围的重金属背景值的差距也较大;但与中国海域的重金属背景值接近,说明可信度较高.影响鸭绿江口与邻近海岸沉积物重金属背景值的主要因素是粒度、物源和总有机碳(TOC),这一背景值更具有自然性和地域性.