城市垃圾焚烧飞灰重金属药剂配伍稳定化实验研究

以飞灰中富含的Pb和Zn为目标重金属,对飞灰中重金属药剂配伍稳定化效果了实验研究.选用EDTA、Na2S、NaH2PO4等稳定化药剂和pH值控制,首先将试剂单独投加飞灰中测定重金属浸出浓度,分析各试剂的稳定化效果;然后通过系列试验观察现象,确定试剂最优投加顺序;最后,按照试剂性质制定4个配伍方案,按照最优投加顺序投加试剂,测定分析各个配伍方案的稳定化效果.结果表明:pH值保持在弱碱性(10左右),重金属稳定化效果较好.EDTA二钠、NaH2PO4和Na2S重金属稳定化效果明显,而有机试剂EDTA二钠稳定化效果明显优于NaH2PO4和Na2S;稳定化药剂投加顺序以Na2S、EDTA二钠、NaH2PO4顺序投加处理效果为最佳;配伍方案4处理效果明显优于其他方案,可以实现稳定化药剂配伍相合,提高飞灰中重金属稳定化效果,同时减少有机螯合剂的使用量,从而降低处理成本.     

柠檬酸及柠檬酸铵电场强化水洗脱除垃圾焚烧飞灰中重金属

为进一步强化城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属电场水洗脱除效果,详细研究柠檬酸和柠檬酸铵强化洗脱效果,分析了初始pH、辅助剂浓度和电流密度对飞灰中重金属去除率的影响,探讨了处理后飞灰的浸出毒性.结果表明,柠檬酸和柠檬酸铵辅助剂的电场强化水洗均能显著去除飞灰中重金属,且去除率随着初始pH的减少、辅助剂浓度的增加和电流密度的增加...     

城市生活垃圾焚烧飞灰的熔融分离处理

焚烧法处理城市生活垃圾已在世界先进发达国家广泛采用。垃圾焚烧飞灰含有大量的重金属,必须进行合理安全处置。在分析城市生活垃圾焚烧飞灰的物理化学性质基础上,研究了垃圾焚烧飞灰固化成型、熔融分离的无害化处理新工艺。实验结果表明：飞灰固化成球的适宜粘结剂为5%～7%消石灰,养护时间为10～12 d,固化球强度达0.24 kg/cm²以上,可以满足运输和熔化分离要求;固化后的飞灰在1 300℃左右熔融分离后,重金属的分离效果好,达到97%以上,可达到无害化处理标准;对1 300℃和1 400℃熔融分离后熔渣的重金属浸出毒性测试显示,重金属浸出毒性问题可以完全解除。研究结果表明,采用飞灰固化-熔融分离工艺处理城市生活垃圾焚烧飞灰是可行的。     

生活垃圾焚烧飞灰重金属药剂稳定化研究

采用几种不同厂家提供的有机重金属飞灰螯合剂和一种无机飞灰稳定剂对湖北某垃圾焚烧厂及四川某垃圾焚烧厂所产飞灰分别进行了稳定化处理的研究。结果表明,就2种飞灰而言,有机螯合剂在处理效果上较无机药剂具有一定的优势,为使飞灰处理后的浸出毒性低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)所规定的限值,满足进入垃圾填埋场分区填埋的要求,不同种类的有机螯合剂添加量在1%~5%之间,各有机螯合剂的稳定效果与其分子结构和分子大小的关系密切。而某无机药剂在添加剂量为15%时仅能使四川某厂所产生的飞灰勉强达标。从经济上考虑,使用有机螯合剂的药剂成本费用也低于某无机药剂,同时对比实验发现,飞灰初始浸出毒性的大小,飞灰粒径大小,飞灰的物理性状对螯合过程具有一定的影响。     

生活垃圾焚烧飞灰重金属的受热特性

研究了飞灰重金属在不同煅烧温度下的挥发情况及其存在形态.结果表明:重金属挥发能力由强到弱依次为Hg＞Pb＞As、Cd＞Zn＞Cr、Ni、Cu;其中Hg、Pb、As和Cd属易挥发重金属,在1 150 ℃时几乎全部挥发;Zn属较易挥发重金属,1 150 ℃时的挥发率在40%～50%;Cr、Ni和Cu属难挥发重金属,在1 150 ℃的挥发率不超过10%;在400～1 150 ℃,随温度的升高,部分Zn、Hg、Cu、Pb、Cd、Ni和As由可溶态向残渣态、铁锰氧化态转化;在400～900 ℃,随温度的升高Cr可溶态比例减少,而在900～1 150 ℃,随温度的升高其可溶态比例增加.     

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

以上海市某危险废物焚烧厂飞灰为研究对象,采用Na2S、FeSO4、Na3PO4、和Na3C3N3S34种不同类型化学稳定药剂对飞灰进行了稳定化处理,并应用XRD、IR、SEM和连续化学提取法等仪器和手段对Na3C3N3S3处理焚烧飞灰的产物进行分析研究。研究结果表明,Na3C3N3S3对飞灰中的重金属Cr、Pb、Zn的稳定效果最好,Na3PO4对Cr无明显稳定效果。稳定后产物表面变得致密化,Na3C3N3S3与重金属离子生成的沉淀物干燥后无明显晶型存在。经稳定处理后飞灰中的重金属形态由弱酸提取态转化为可氧化态,减少了飞灰中重金属的浸出毒性。     

垃圾焚烧飞灰中的重金属污染物处理方法

随着垃圾焚烧技术在各个城市生活垃圾处理中的广泛应用,对生活垃圾焚烧的残余物,主要是飞灰的处理、处置,已成为困扰人们生产生活的重要难题之一。飞灰的处理是控制重金属污染的关键,目前处理垃圾焚烧飞灰中重金属污染物的常用方法有：水泥固化法、化学药剂稳定法、飞灰热处理、化学浸提法等,生物淋滤法是近年新兴起来的金属浸提技术。经处理后的飞灰可进行填埋或资源化利用。因此,着重叙述了当前有关垃圾焚烧飞灰中重金属污染的控制方法与处置技术的研究现状。     

螯合剂与水泥协同稳定垃圾焚烧飞灰中的重金属

开展了水泥和螯合剂协同处置全烧垃圾循环流化床炉飞灰的研究,并对经济性进行了分析.实验结果表明,当水泥添加比例为30%时,重金属的浸出毒性均低于生活垃圾填埋污染物控制标准的规定.有机硫螯合剂TMT(三巯基均三嗪三钠盐类)对Cu、Pb、Cd的稳定效果最好,有机硫螯合剂DTCR(二硫代氨基甲酸盐衍生物)以Cu、Pb最佳,同等有效添加量时TMT的稳定效果优于DTCR,完全达标时二者所需的添加量分别为2%和3%.水泥和螯合剂协同处置时,满足生活垃圾填埋标准的水泥和螯合剂之间的用量关系并非为线性.螯合剂在实现减容化的同时,存在成本提高的问题,以DTCR为例,在兼顾经济性和增容性时水泥用量可以控制在20%,稳定剂为1.75%.     

垃圾焚烧飞灰浸出特性及固化试验的研究

垃圾焚烧飞灰残留有重金属元素和二恶英等物质而被认为是危险废物,必须对之进行稳定化处理.通过试验研究分析了国内首家自主开发成功的广东省东莞市某回转窑垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧飞灰的化学成分及矿物组成,研究了飞灰的浸出毒性,考察了水泥固化焚烧飞灰的效果,并与熔融/玻璃固化进行了比较.研究表明,该焚烧飞灰中重金属Cd的浸出毒性严重超标,并且随pH值的减小而增大,水泥固化效果随龄期的增大而更加显著.熔融/玻璃固化的效果优于水泥固化,但其经济性有待提高.     

地聚合材料固化处理垃圾焚烧飞灰

以垃圾焚烧飞灰和高岭土为主要原料,氢氧化钾为碱激活剂制备了地聚合材料,当焚烧飞灰的掺加量在70%时,其28 d抗压强度可达19.36 MPa。重金属浸出实验表明,地聚合物材料对垃圾焚烧飞灰中的重金属有明显的固化效果,在28 d时基本无溶出。SEM结果表明,地聚合材料的断面结构与力学性能和固化效果相关,XRD和FTIR的分析结果表明,焚烧飞灰和高岭土在碱的激发下生成新的硅铝酸盐聚合物,所得地聚合材料为无定形态。     

酸洗-电沉积联用技术回收垃圾焚烧飞灰中的重金属

垃圾焚烧飞灰中的重金属浸出能力强、毒性大,属于危险废物,若处置不当将会对环境造成严重污染。采用酸洗-电沉积联用技术,考察硝酸浓度、液固比和酸洗时间对重金属去除率的影响,研究电沉积电压和时间对酸洗废液中重金属回收率的影响,同时评估处理后飞灰的浸出毒性。结果表明,在浓度为2 mol·L⁻¹、液固比为25的硝酸中浸渍洗涤60 min条件下,酸洗能成功去除飞灰中95.26%的Zn、83.06%的Pb、72.62%的Cu和97.85%的Cd;在电压为14 V,电沉积4 h的条件下可回收酸洗废液中95.80%的Zn、99.04%的Pb、79.95%的Cu和90.37%的Cd。对Zn、Pb、Cu、Cd的连续提取和浸出毒性测试表明,处理后飞灰易浸出组分占比降低,残余态物质占比提高,重金属浸出质量浓度符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)要求,可直接进行填埋或作为非危废固体进行资源化利用。本研究结果可为飞灰中重金属脱除和回收利用提供参考。     

垃圾焚烧飞灰磷酸洗涤对重金属的固定效应研究

重金属的固定是垃圾焚烧飞灰资源化技术的核心问题.通过系统试验,研究了垃圾焚烧飞灰磷酸洗涤对重金属溶出、后续烧结过程中重金属挥发,以及重金属化学形态变迁的影响.试验结果表明,磷酸洗涤在有效洗脱飞灰中氯盐的情况下,能够显著减少洗涤过程中重金属的溶出,抑制烧结过程中重金属的挥发,从而避免了飞灰处理过程的二次污染;同时,磷酸洗涤使飞灰中的重金属在烧结前后均向更为稳定的化学形态转化,烧结产物中重金属主要以残留态存在,从而提高了烧结产物资源化利用的长期环境安全性.     

垃圾焚烧过程中影响重金属分布因素的研究

在转式垃圾焚烧炉和固定床加热炉中,研究了有机垃圾焚烧过程中温度、水分、无机氯及有机氯对几种重金属分布的影响。研究结果表明,焚烧垃圾过程中焚烧温度对重金属分布特性的影响特性不一,重金属锌和铅容易转移到气相中去,而重金属镍和铬大部分是以固态形式残留在底渣中;水能与重金属及其化合物发生反应,引起物质转变,影响重金属的分布;氯的存在也影响重金属的分布特性,氯的参与使重金属更易向飞灰或烟气中迁移。     

SGA对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化性能研究简

根据EPA 1311、HJ/T 299-2007、HJ/T 300-2007和HJ 557-2009等国内外不同标准,研究了深圳某垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧飞灰的浸出毒性,探讨了六硫代胍基甲酸（sixthio guanidine acid,SGA）、二甲基二硫代氨基甲酸盐（sodium dimethyl dithio carbamate,SDD）和Ca（OH）₂浓度对垃圾焚烧飞灰中重金属的固定性能的影响。研究结果表明,随着浸提液pH的降低,该厂焚烧飞灰中大部分金属元素的浸出量增大,焚烧飞灰浸出液中的Cd、Ni、Pb和Zn浓度分别超过国家危险废物鉴别标准（GB5085.3-2007）规定值的4.75倍、1.47倍、6.72倍和2.20倍,属于危险废弃物,必须进行稳定化处理。当固化剂SGA加入量为0.1 mol/kg时,稳定化后的重金属浸出浓度已经低于危险废物鉴别标准,且对Cd、Cr、Cu和Pb的固化性能优于SDD和Ca（OH）₂;当固化剂SGA、SDD和Ca（OH）₂加入量为0.5 mol/kg时,稳定化后的焚烧飞灰重金属浸出浓度均低于国家危险废物鉴别标准（GB 5085.3-2007）中的规定值。与SDD和Ca（OH）₂相比,SGA对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化处理更具有优势。     

SGA对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化性能研究

根据EPA1311、HJ／T299—2007、HJ／T300—2007和HJ557—2009等国内外不同标准,研究了深圳某垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧飞灰的浸出毒性,探讨了六硫代胍基甲酸（sixthioguanidineacid,SGA）、二甲基二硫代氨基甲酸盐（sodiumdimethyldithiocarbamate,SDD）和Ca（OH）2浓度对垃圾焚烧飞灰中重金属的固定性能的影响。研究结果表明,随着浸提液pH的降低,该厂焚烧飞灰中大部分金属元素的浸出量增大,焚烧飞灰浸出液中的cd、Ni、Ph和zn浓度分别超过国家危险废物鉴别标准（GB5085．3—2007）规定值的4．75倍、1．47倍、6．72倍和2．20倍,属于危险废弃物,必须进行稳定化处理。当固化剂SGA加入量为0．1mol／kg时,稳定化后的重金属浸出浓度已经低于危险废物鉴别标准,且对Cd、Cr、Cu和Pb的固化性能优于SDD和Ca（OH）2;当固化剂SGA、SDD和Ca（OH）2加入量为0．5mol／kg时,稳定化后的焚烧飞灰重金属浸出浓度均低于国家危险废物鉴别标准（GB5085．3-2007）中的规定值。与SDD和Ca（OH）：相比,SGA对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化处理更具有优势。     

垃圾焚烧飞灰中重金属固化稳定机理及系统评价方法的研究进展

垃圾焚烧飞灰中的重金属是必须处理的环境污染物。目前,对于垃圾焚烧飞灰的固化稳定化处理已经有了大量的实验研究。但是,不同地区垃圾焚烧厂产生的飞灰中,重金属含量和形态大不相同,故相应的飞灰仍然难以实现大规模、普适性的处理。在查阅文献及实际调研的基础上,系统总结了垃圾焚烧飞灰中重金属的存在形态与浸出特性;通过对重金属固化稳定机理的分析,指出了垃圾焚烧飞灰固化材料和稳定剂选择的方向。此外,还计算了不同的固化剂与稳定剂对不同重金属的固化率,发现材料复配的方式对多种重金属的稳定效果较好。最后,比较了不同评价方法在垃圾焚烧飞灰固化系统选择中的应用效果,指出综合评价方法是目前相对较完善、系统的方法,在工程实际中具有广阔的应用前景。     

Dehalogenation potential of municipal waste incineration fly ash

BACKGROUND, AIMS AND SCOPE: It is well known that the fly ash from filters of municipal waste incinerators (MWI-FA) shows dehalogenation properties after heating it to 240-450 degrees C. However, this property is not general, and fly ash samples do not possess dehalogenation ability at all in many cases. Fly ash has a very variable composition, and the state of the fly ash matter therefore plays the decisive role. In the present paper, the function of important components responsible for the dehalogenation activity of MWI-FA is analysed and compared with the model fly ash. METHODS: With the aim of accounting for the dehalogenation activity of MWI-FA, the following studies of hexachlorobenzene (HCB) dechlorination were performed: The role of copper in dehalogenation experiments was evaluated for five types of metallic copper. The gasification of carbon in MWI-FA was studied in the 250-350 degrees C temperature range. Five different kinds of carbon were used, combined with conventional Cu(o) and activated nanosize copper powder. The dechlorination experiments were also carried out with Cu(II) compounds such as CuO, Cu(OH)2, CuCl2 and CuSO4. The results were discussed from the standpoint of thermodynamics of potential reactions. Based on these results, the model of fly ash was proposed, containing silica gel, metallic copper and carbon. The dechlorination ability of MWI-FA and the model fly ash are compared under oxygen-deficient atmosphere. CONCLUSIONS: The results show that, under given experimental conditions, copper acts in the dechlorination as a stoichiometric agent rather than as a catalyst. The increased surface activity of copper enhances its dechlorination activity. It was found further that the presence of copper leads to a decrease in the temperature of carbon gasification. The cyclic valence change from Cu(o) to Cu+ or Cu2+ is a prerequisite for the dehalogenation to take place. RECOMMENDATION AND OUTLOOK: Thermodynamic analysis of the dechlorination effect, as well as the comparison of dechlorination pathways on MWI-FA and model fly ash, can provide a deeper understanding of the studied reaction.