生活垃圾焚烧飞灰处理技术研究进展

随着经济及生活水平提高,城市生活垃圾量快速增长,焚烧后产生的飞灰量也逐年增长.生活垃圾焚烧飞灰富含重金属及二噁英属而被列为HW18类危险废弃物.本文总结飞灰重金属固化技术及二噁英消减技术,分危险废物以及生活垃圾两种填埋场介绍飞灰传统填埋处理方式,重点综述利用水泥窑协同处理飞灰和利用工业固废固化飞灰协同充填处理飞灰的飞灰...     

低温热处理生活垃圾焚烧飞灰中二噁英的降解机理

生活垃圾焚烧飞灰中二噁英类污染物会对人体健康和环境造成严重的危害,有必要了解固相中二噁英的降解机理从而帮助其降解至环境可接受的水平. 本研究将理论和试验相结合探究低温热处理法降解飞灰中二噁英的机理. 以八氯代二苯并对二噁英（OCDD）作为目标污染物附着在模拟飞灰〔m_CaO∶m_Ca(OH)2=3∶1〕上,利用密度泛函理论（DFT）对固相中OCDD的低温热处理降解机理进行分析,并进行模拟飞灰降解试验. 首先对降解前的模拟飞灰进行热重（TG）分析,然后采用红外光谱（FTIR）和透射电子显微镜（TEM）测试对固体产物进行表征,并对反应气相进行收集和检测从而验证反应机理. 结果表明:①从室温到400 ℃模拟飞灰共有三段失重过程,失重率为9.61%. ②—OH是低温热处理降解OCDD的关键官能团. ③结合FTIR和TEM分析结果可知,当多个—OH取代OCDD上的Cl后会氧化OCDD生成大量CO₃2?,这是OCDD转化的主要路径. OCDD转化的次要路径是在降解过程中会形成小部分C—O—结构,该结构可能与其他降解后的OCDD分子相结合形成大分子有机物. ④结合气相检测可知,Cl转化的主要路径是整个—OH完全取代Cl,取代后的Cl会脱离出反应体系形成Cl₂. 次要路径是仅—OH上的—O—会取代Cl形成C—O—,该结构由于自由基未完全配对而不稳定,Cl和H相结合生成HCl脱离反应体系. CO₂平均含量仅有0.008 5%,说明几乎没有碳酸盐分解或与HCl发生反应. 研究显示,低温热处理降解生活垃圾焚烧飞灰中二噁英的关键基团为—OH,二噁英的主要物质归趋为碳酸盐,Cl的主要物质归趋为Cl₂.      

生活垃圾焚烧发电中二噁英控制技术研究进展

随着中国生活垃圾焚烧事业的蓬勃发展,垃圾焚烧过程产生的二噁英问题受到社会越来越多的关注,选择合适的控制技术手段来使二噁英的排放达到国家标准,是垃圾焚烧厂必须面对的问题。本文主要从垃圾预处理、炉内燃烧、尾部烟道、烟气净化及飞灰稳定化五个方面综述并总结在生活垃圾焚烧发电厂中二噁英控制技术研究应用进展,并提出了今后二噁英控制技术的研究方向。     

生活垃圾焚烧过程中二噁英抑制剂研究进展

二噁英可在环境中造成持久性有机污染和危害。自20世纪80年代在生活垃圾焚烧烟气中发现二噁英以来,各国学者针对二噁英排放控制开展了大量基础和应用研究。其中化学抑制剂可从根源上抑制焚烧过程中二噁英生成,一直是该领域的研究热点。介绍了二噁英的生成机理及现有控制策略,指出采用抑制剂的优越性;综述了二噁英抑制剂种类及抑制机理,包括常用的氮基/硫基抑制剂、碱性抑制剂和复合抑制剂,并特别阐述了新型磷基抑制剂的研究进展。根据各类抑制剂在实验室的小试研究成果,提出了未来新型抑制剂的研发思路。而实际焚烧工况复杂多变、抑制剂对二噁英的控制效果不稳定,难以达到小试实验效果,因此抑制剂在实际生活垃圾焚烧过程中的应用和推广仍需深入研究和优化。     

垃圾焚烧飞灰中二噁英削减技术研究

二噁英(PCDD/Fs)是多氯代二苯并二噁英和多氯代二苯并呋喃的总称,因具有生物蓄积性、高毒性、难降解等特点而备受关注。垃圾焚烧是二噁英的重要来源,而其中超过50%的二噁英以飞灰形式排出。文章综述了热分解法、光降解法、机械化学法、生物降解法等飞灰二噁英毒性削减技术的国内外研究进展,并在此基础上对飞灰二噁英削减技术研究和管理提出了建议。     

生活垃圾焚烧飞灰资源化利用环评要点分析

不同的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用技术所产生的污染情况及环境影响均不相同。本文所述技术采用先进的飞灰水洗预处理、烧成工艺及独有的配方,以产品发泡轻质墙体材料为着力点,实现生活垃圾焚烧飞灰高效处置及高值化利用,该技术在国内尚未有成功案例,做好其环境影响评价工作至关重要。本文结合环评工作的目的及要求,从选址、工程分析、污染防治措施、环境风险及环境监测共5个方面进行了环评要点分析。     

TiO2光催化降解垃圾焚烧炉飞灰中二噁英的实验研究

光催化降解有机污染物是目前环保研究的热点课题。本文以垃圾焚烧炉的飞灰为对象,研究TiO2作为催化剂在500w汞灯照射下,飞灰中二噁英的随光照时间的降解效率。实验结果表明:在一定的光照条件下,TiO2光催化氧化分解二噁英的效率与飞灰本身的特性有关,特别是与飞灰含碳量以及铁等金属含量有关。飞灰中铁、铜等金属元素可促进二噁英光解,而碳则抑制了二噁英的光解。     

生活垃圾焚烧飞灰的物理化学特性

分析了生活垃圾焚烧飞灰的粒径、微观形貌及组成。结果表明:98%～99%的飞灰颗粒粒径在4～100μm之间,颗粒分布比较均匀;玻璃相含量高达59%,其中的玻璃微珠使得飞灰具有较大的活性;主要化学成分是CaO、SiO2和Al2O3,含量分别35.8%、20.5%、5.8%,构成SiO2-Al2O3-金属氧化物体系;主要矿物成分是SiO2、CaCl2、Ca3Si2O7、Ca2SiO.40.35H2O、Ca9Si6O21.H2O、K2Al2Si2O8.3.8H2O和AlCl3.4A(lOH).34H2O等硅酸盐及铝硅酸盐,因此飞灰是一种有用材料。     

生活垃圾焚烧飞灰制陶瓷砖

分析了飞灰的性质,利用飞灰、黄陶土、缸砂及文石研制陶瓷砖,并进行正交配比试验。结果表明:飞灰主要矿物成分是硅酸盐及铝硅酸盐,可用作陶瓷砖的原材料;飞灰的掺加量对陶瓷砖表观质量起决定性影响,最佳配比方案为飞灰25%,黄陶土55%,缸砂10%,文石10%;最佳配比制品浸出毒性均达标。     

生活垃圾焚烧飞灰的热性质

利用综合热分析仪对飞灰进行了差热与热重分析,并利用X-射线衍射仪分析了不同温度煅烧后飞灰的矿物成分变化。结果表明:781～956℃温度区间,飞灰的质量下降超过15%;956～1241℃温度区间,质量下降8%左右;温度超过1241℃时,飞灰的质量基本保持不变,出现大量的化合反应,飞灰表现出较好的活性;飞灰的主要矿物成分是SiO2、CaCl2、Ca3Si2O7、Ca2SiO4·0.35H2O、Ca9Si6O21·H2O、K2Al2Si2O8·3.8H2O和AlCl3·4Al(OH)3·4H2O,晶相含量高达59%;高温下飞灰中的盐类首先分解生成金属氧化物,随温度的升高,所产生的金属氧化物再与SiO2反应生成硅酸盐或铝硅酸盐。     

生活垃圾焚烧飞灰处置技术与应用瓶颈

生活垃圾焚烧飞灰富含二噁英、重金属和可溶盐,属于危险废物,需进行无害化处理。但当前垃圾焚烧产业普遍存在“重烟气、轻飞灰”问题,造成飞灰处置技术和能力不足,已成为当前制约垃圾焚烧产业发展的重要瓶颈。综述了飞灰的产生、物化特性以及处置技术。重点介绍了当前普遍采用的3种处理方式以及技术应用难点,包括螯合稳定耦合填埋、水洗脱盐耦合水泥窑协同处置和熔融玻璃化处理等,以期为垃圾焚烧飞灰的无害化处置行业提供技术参考。     

医疗废物焚烧飞灰脱毒减害技术研究进展

医疗废物焚烧飞灰(MWIFA)富含高浓度的氯盐、碳组分、重金属和二噁英(PCDD/Fs),已被列入我国《国家危险废物名录》,管理处置不当将对环境和人类健康造成严重危害。关于医疗废物焚烧飞灰处理处置的综合研究较少。介绍了医疗废物焚烧飞灰中重金属及二噁英等有毒有害物质的污染特征,分析了化学药剂稳定法、水泥固化技术、热处理技术、水热处理技术和浮选技术等多种飞灰处理技术的研究现状,重点阐述了上述后3种技术用于处理医疗废物焚烧飞灰中重金属和二噁英的研究进展及存在的问题,并对其应用前景进行了展望。     

MSW焚烧飞灰熔融技术研究进展

近年来,城市生活垃圾焚烧因其减容减量效果明显引起了广泛关注。然而,作为副产品的焚烧飞灰属于危险废物,其安全处置不容忽视。对水泥固化、化学药剂稳定化、酸溶剂提取、熔融固化四种飞灰处理方法进行了分析,阐述了各自的优缺点;详细介绍了飞灰熔融处理技术的相关进展,指出节能降耗是现阶段飞灰熔融亟待解决的问题。     

生活垃圾渗滤液脱除垃圾焚烧飞灰中氯及重金属的实验

对比考察了纯水与城市生活垃圾渗滤液对生活垃圾焚烧飞灰洗涤脱氯脱毒效果。结果表明:纯水与渗滤液均可脱除飞灰中水可溶性氯盐(KCl、NaCl和CaClOH),对飞灰中水不可溶性氯盐(Friedel’s盐)去除效果较差。渗滤液脱氯残渣中氯含量比纯水脱氯残渣低。此外,与纯水洗涤相比,渗滤液可进一步脱除飞灰中重金属(Cu、Pb、Zn)。飞灰在洗涤过程中可吸附渗滤液中的有机物及部分重金属(Mn、As、Cr)。因此,以渗滤液替代纯水用于飞灰洗涤脱毒是一种可行的协同处置方式。     

苏州市生活垃圾焚烧飞灰水泥窑煅烧资源化示范工程

生活垃圾焚烧飞灰水泥窑煅烧资源化利用项目是十一五国家科技支撑计划苏州城市循环经济发展共性技术开发与应用研究子课题之一。该课题目标要求在苏州建成一套日处理30 t焚烧飞灰的水泥窑煅烧资源化示范工程,二恶英分解破坏率大于99.99%,重金属总固定率不小于80%,不影响水泥熟料产品质量,混凝土制品式样按国家标准浸出方法测试结果满足地下水三级质量标准要求,产生的废水、废气达到排放标准。     

从垃圾焚烧飞灰中回收金属研究进展

焚烧处理已成为我国大城市生活垃圾处理的主要方式之一,焚烧飞灰属于危险废物,其处理处置与利用已成为焚烧厂面临的主要问题。飞灰中含有大量的金属,如将其回收利用不仅可以缓解我国金属资源短缺的问题,而且可使飞灰由危险废物转化为惰性固体废物而加以利用。介绍从飞灰中回收金属国内外研究现状并分析了现有工艺存在的问题,建议采用水洗预处理结合酸碱两步浸取,辅之以溶剂选择萃取的方法从一次飞灰中选择性回收Pb、Cu和Zn。     

生活垃圾焚烧飞灰中钙的脱除与回收

采用氯化铵（NH₄Cl）溶液浸出生活垃圾焚烧飞灰中钙后,再用碳化法对其进行回收。通过单因素实验和响应面设计获取钙离子浸出的最佳条件为:NH₄Cl浓度为3.9 mol/L,反应时间为64 min,液固比为5.6 mL/g;3个因素对Ca2+浸出的影响程度排序为液固比>NH₄Cl浓度>反应时间。飞灰残渣重金属毒性浸出结果表明:Pb、Cu、Zn、Cd、Ni浸出浓度分别为0.0929,0.0012,0.0054,0.0017,0.0002 mg/L,明显低于GB 8978—1996《污水综合排放标准》中规定的最高允许排放浓度限值,即飞灰残渣的重金属毒性浸出结果满足HJ 1134—2020《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范（试行）》中6.3条综合利用要求。采用自制的PAN-PEI吸附盐洗液中的重金属后,再回收的碳酸钙品质极佳,其主要晶型为球霰石,Pb、Cd、Fe含量分别为0.0009%、0.0002%、0.0103%,符合HG/T 2776—2010《工业细微沉淀碳酸钙和工业微细性沉淀碳酸钙》标准要求,具有广泛的应用潜力。     

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。     

稳定化飞灰填埋处置环境中二噁英溶出影响因素研究综述

垃圾焚烧飞灰是一种富集二噁英类污染物的危险废物。随着我国垃圾填埋场从原生垃圾填埋向焚烧残渣(主要为稳定化飞灰)填埋转型,稳定化飞灰中的二噁英溶出将是未来填埋场渗滤液污染的重要来源之一,溶出过程受填埋环境中DOM(DOC、DHM、HA等)、pH值、表面活性剂、非有机溶剂和微生物作用等多种因素的共同影响。目前对填埋稳定化飞灰中二噁英的溶出风险问题尚缺乏全面认识。综述了国内外关于垃圾焚烧飞灰中二噁英的典型含量和分布特征,重点总结了稳定化飞灰填埋处置环境中影响二噁英溶出的主要因素及影响规律,分析了二噁英的溶出风险性。指出应从飞灰中二噁英产生的源头、过程以及最终处置等方面加强对二噁英的减量化,并开展关于共填埋处置环境或多因素交互影响条件下二噁英溶出和转化机制以及风险评估方法学的研究。