CaCl2高温热处理垃圾焚烧飞灰中重金属的挥发特性

以深圳市某垃圾焚烧厂飞灰为原料,采用高温管式电阻炉,研究了在0．6L／minN,气氛下,CaCl2在不同添加量、处理温度及处理时间下对飞灰中重金属Pb、Cd、Zn和Cu挥发特性的影响,并对收集到的二次飞灰进行成分及物相分析。结果显示,X射线衍射仪和EDS分析表明,二次飞灰主要是由NaCl、KCl和部分SiCl4组成,zn主要以K2ZnCl4形式挥发,而Pb则主要以氧化物PbO和Pb3SiO5的形式挥发。最终得到CaCl2热处理飞灰的最佳二次气化条件：以0．6L／minN,为载气,添加14wt％的CaCl2,在1100℃高温下处理2．5h。经CaCl2热处理后的剩余飞灰,其浸出毒性达到了《生活垃圾填埋场污染控制标准》要求。     

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。     

流化床飞灰固化焚烧飞灰效果及微观分析

以深圳某垃圾焚烧厂焚烧飞灰为例分析了焚烧飞灰的性质和重金属毒性.结果表明,飞灰中 Pb 和 Cr 超出TCLP 阈值,必须进行稳定化处理.以流化床飞灰为主要成分配制固化材料,按不同比例掺人焚烧l￡灰进行固化实验,结果表明,实验范围内重金属固定效果良好.微观测试显示,固化过程主要产物有水化硅酸钙凝胶、钙矾石等,通过物理包胶、物理吸附、复分解沉淀反应和同晶替代等作用抑制重金属浸出.     

危险废物焚烧灰渣熔融过程中重金属元素热力学平衡计算

熔融固化是目前危废焚烧灰渣处置的有效方法之一。为了能够有效地控制熔融过程中重金属元素的迁移,采用HSC Chemistry软件模拟研究了重金属元素As、Pb、Zn、Cu、Ni、Cr等在熔融过程中的物质变化历程,考察了不同气氛、温度、氯化物种类的影响。结果表明：在还原性气氛下,As、Pb几乎100%以AsS(g)和PbS(g)的形式挥发进入气相;Zn主要以气态金属挥发,1 500 ℃时90.8%的Zn进入气相;Cu、Ni、Cr与灰渣中的Fe2O3、Al2O3等形成不易挥发的化合物,几乎完全被熔渣固化。氧化性气氛有利于各重金属元素的固化,除46.47%的Pb 以PbCl2(g)、PbCl(g)、PbO(g)的形式挥发外,其余重金属元素均能被固溶在渣中。与灰渣中NaCl相比,CaCl2不影响As、Cr的平衡形态分布,但能促进Pb、Zn、Cu、Ni以气态氯化物的形式挥发进入气相,不利于重金属元素的固化。     

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。     

CaCl2高温热处理垃圾焚烧飞灰中重金属的挥发特性

以深圳市某垃圾焚烧厂飞灰为原料,采用高温管式电阻炉,研究了在0.6 L/min N₂气氛下,CaCl₂在不同添加量、处理温度及处理时间下对飞灰中重金属Pb、Cd、Zn和Cu挥发特性的影响,并对收集到的二次飞灰进行成分及物相分析。结果显示,X射线衍射仪和EDS分析表明,二次飞灰主要是由NaCl、KCl和部分SiCl₄组成,Zn主要以K₂ZnCl₄形式挥发,而Pb则主要以氧化物PbO和Pb₃SiO₅的形式挥发。最终得到CaCl₂热处理飞灰的最佳二次气化条件:以0.6 L/min N₂为载气,添加14 wt%的CaCl₂,在1 100℃高温下处理2.5 h。经CaCl₂热处理后的剩余飞灰,其浸出毒性达到了《生活垃圾填埋场污染控制标准》要求。     

新型重金属螯合剂对焚烧飞灰中Pb的稳定性能研究

生活垃圾焚烧飞灰因富集重金属,需稳定化处理后填埋处置。采用新型重金属螯合剂(0代端二硫代羧酸基聚酰胺-胺超支化聚合物(PAMAM/4DTC-0G))、二甲基二硫代氨基甲酸钠(SDD/DTC)和乙二胺-双二硫代氨基甲酸钠(EDA/2DTC)对Pb浸出浓度较高的飞灰进行稳定化处理,考察螯合剂投加量、浸出液pH对其稳定化效果的影响,并通过Pb形态分布、红外吸收光谱和微观形貌表征探究稳定化机理。结果表明,2%(质量分数,下同)的PAMAM/4DTC-0G能使飞灰中Pb的浸出浓度低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)限值;5%的PAMAM/4DTC-0G稳定化后的飞灰中Pb的浸出浓度在较宽的pH范围(2～14)内均低于标准限值;PAMAM/4DTC-0G可与Pb²⁺结合形成超大三维网络状螯合物,能实现长期稳定。     

类柱试验中焚烧飞灰浸出特性研究

通过类柱试验研究焚烧飞灰的浸出规律.结果表明,随着流入系统中酸溶液体积的增加,系统pH先升高而后下降;在整个系统中,Ca的浸出质量浓度很高;Cr的浸出质量浓度要高于Cd、Cu、Zn、Pb和Ni,随着反应时间的推进,它们的浸出质量浓度都随着流入系统中酸溶液体积的增加而逐渐降低;在同一时间浸出质量浓度曲线上,从系统的上游到下游,浸出质量浓度呈增加趋势,如Cu的浸出质量浓度在系统上游(单元1)为60.2 μg/L,而在系统下游(单元10)为158.0 μg/L.     

水泥标号对飞灰中重金属固化机理影响

一般可通过水泥固化生活垃圾焚烧飞灰中重金属,但不同标号水泥的固化效果与经济效益不同。研究了3种标号(325、425、525)的普通硅酸盐水泥在不同用量(30%、40%)下对飞灰中重金属的固化作用。结果表明,飞灰中5种特征重金属Cr、Zn、Cd、Pb、Ni中仅有Pb和Ni的浸出质量浓度超过《生活垃圾填埋场污染控制标准》,水泥添加量为30%时,3种标号325、425、525的固化块中Pb的浸出质量浓度分别为46.266、61.122、67.423μg·L^-1,相较于40%添加量为80.315、31.791、25.392μg·L^-1,其浸出结果差异较小,Ni的浸出结果与Pb类似。分析重金属化学形态发现,随着水泥标号的上升,Pb和Ni的残渣态百分比呈上升趋势。对比固化块的XRD结果、电镜图像、孔隙结构和累计孔隙度发现,随着水泥标号上升固化块结构更密实,飞灰中的重金属固化效果更好,但3种标号的水泥对飞灰的固化效果差异较小。因此,掺加30%的325水泥即可较好地固化垃圾焚烧飞灰。本研究结果可为控制填埋场中飞灰固化块的浸出浓度提供参考。     

飞灰热处理过程中基本特性研究

对不同粒径飞灰中重金属的分布情况进行了研究,并采用高温熔融管式电炉试验装置,对垃圾焚烧飞灰进行了高温热处理研究,探讨了热处理过程中飞灰减重率和重金属挥发率的变化规律,并对飞灰热处理后的收集物进行XRD实验。结果表明,Cd和Pb在小粒径飞灰中含量较高,Zn和Cu的分布与飞灰的粒径分布相似,Cr富集于相对较大粒径的飞灰中。热处理过程中,1 150 ℃和1 350 ℃时飞灰减重率增长快,而在650～1 050 ℃之间减重率增长缓慢,仅从8%增加至17%。飞灰中重金属经热处理后,挥发率依次为Pb＞Cd＞Cu＞Zn。XRD实验结果表明,Pb主要以双金属氯化物（KPb₂Cl₅）形式挥发。     

Vaporization of heavy metals during thermal treatment of model solid waste in a fluidized bed incinerator

This paper investigated the volatilization behavior of heavy metals during thermal treatment of model solid waste in a fluidized bed reactor. Four metal chlorides (Cd, Pb, Cu and Zn) were chosen as metal sources. The influence of redox conditions, water and mineral matrice on heavy metal volatilization was investigated. In general, Cd shows significant vaporization especially when HCl was injected, while Cu and Pb vaporize moderately and Zn vaporization is negligible. Increasing oxygen concentration can lower heavy metal vaporization. Heavy metal interactions with the mineral matter can result in the formation of stable metallic species thus playing a negative effect on their behavior. However, HCl can promote the heavy metal release by preventing the formation of stable metallic species. The chemical sorption (either physical or chemical) inside the pores, coupled with the internal diffusion of gaseous metal species, may also control the vaporization process. With SO₂ injected, Cd and Pb show a higher volatility as a result of SO₂ reducing characteristics. From the analysis, the subsequent order of heavy metal volatility can be found: Cd > Cu ? Pb ? Zn.     

Extraction of heavy metals from MSW incinerator fly ash using saponins

An extraction process with saponins was evaluated for removing heavy metals from MSW (municipal solid waste) incinerator fly ashes. Two different fly ashes, A and B, were treated on a laboratory scale with three triterpene-glycoside type of saponins, M, Q, and T, in the pH range 4-9. The results were compared with those of the HCI and EDTA treatment. The treatment with saponins extracted 20-45% of Cr from the fly ashes. Saponins were also effective in extracting Cu from fly ash A attaining 50-60% extraction. Saponin T extracted 100% of Pb from fly ash A at pH around 4. The extraction of Zn with the saponin treatment was similar to that of the HCl treatment. Further, Cr, Cu, Pb, and Zn were fractionated by sequential extraction to investigate the effect of saponins on each fraction. Extraction behavior of other elements during the saponin treatment was also studied. The leaching test on the residues received after the saponin treatment showed that the fly ashes were successfully detoxified to meet the landfilling guideline.     

TiO2／SiO2催化剂可见光降解偶氮染料的研究

以多孔硅胶作载体.通过酸性溶胶法制备了TiO2/SiO2催化剂.采用X射线衍射(XRD)、热重一差热分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)和BET等方法对该催化剂进行了表征.以偶氮染料酸性橙7(A07)的可见光降解作为探针反应,研究了TiO2/SiO2的催化活性.结果表明,TiO2的平均晶粒尺寸为5.1 nm,晶型为锐钛矿;TiO2/SiO2具有大的比表面积,比P-25催化剂具有更高的光催化活性和更好的沉降性能,便于回收利用.     

水泥对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化研究

采用水泥固化法处理垃圾焚烧飞灰,研究了飞灰与水泥质量比、养护时间、添加剂和化学预处理对垃圾焚烧飞灰固化块中重金属Zn、Pb、Cu、Cd、Cr浸出的影响.结果表明,当飞灰与水泥质量比为3:4,养护时间为11d的条件下,以砂浆塑化剂为添加剂,固化块Pb、Cu、Cd和Cr的浸出浓度分别降低了72.4％、70.6％、60.0％...     

Arrested municipal solid waste incinerator fly ash as a source of heavy metals to the UK environment

Arrested fly ash samples from most currently operating municipal solid waste (MSW) incinerators in the UK have been analysed for a range of elements. Some of the more important heavy metals ranged in concentration as follows: Cd, 21-4646 (median = 271) mg kg(-1); Cu, 296-1307 (642) mg kg(-1); Cr, 44-1328 (574) mg kg(-1); Ni, 45-2204 (74) mg kg(-1); Pb, 447-9704 (4337) mg kg(-1); and Zn, 2285-13,500 (9232) mg kg(-1). These concentrations represent considerable enrichments relative to median UK soil concentrations. Enrichment ratios (defined as median fly ash: median UK soil) were as follows: Mn 1.6; Co 2.6; Ni 3.3; Ba 11; Sr 11; Cr 15; Cu 35; Pb 108; Zn 113; Cd 387. It is estimated that MSW incinerator ash contributes c. 15 t Cd and 241 t Pb to UK landfill sites per annum. These figures compare with previous studies by Hutton & Symon (Hutton, M. & Symon, C. (1986). The quantities of cadmium, lead, mercury and arsenic entering the UK environment from human activities. Sci. Total Environ., 57, 129-50.) which estimated that annual inputs to UK landfills from coal fly ash are c. 60 t Cd and 1270 t Pb. However, it is argued that metals associated with MSW ashes are potentially of greater environmental significance than in coal ashes, because they are much more available and present at much higher concentrations.     

基于CaO2的污泥处理应用技术研究进展

随着污水处理厂排泥量的剧增,污泥的处理处置成为当今急需解决的环境问题之一。基于目前污泥处理中CaO₂相关技术的研究现状,综述了CaO₂技术对于污泥减量化、无害化、资源化处理的促进作用,包括改善污泥脱水性能、实现污泥增溶减量、去除污泥中的有机污染物及重金属、促进污泥厌氧消化产酸产氢产甲烷等,展望了CaO₂相关技术的发展前景,以期为CaO₂相关污泥处理技术的研究与应用提供参考。