垃圾焚烧飞灰的资源化处置前景

对大量数据进行统计分析,得出垃圾焚烧飞灰中主要重金属元素和二噁英类物质的含量分布特征,并根据垃圾焚烧飞灰的综合特点,结合其他领域现有技术,初步提出了3个垃圾焚烧飞灰的资源化处置方案:①烧制陶粒;②作为凝石成岩剂的原料;③作为上流式厌氧污泥床(UASB)或膨胀式颗粒污泥床(EGSB)废水处理装置的生化反应促进剂.同时回收重金属,并对其前景进行了初步分析.若将上述3个方案逐步完善,不但能节约1000～2000元/t的垃圾焚烧飞灰处置费用,还能够产生很大的附加经济效益.     

垃圾焚烧飞灰中重金属分布特征研究

以三峡库区垃圾焚烧飞灰为研究对象,研究了飞灰的粒径分布特征、重金属含量及不同粒径下重金属的分布特征。四季飞灰在粒径分布上有相似的规律:250μm的飞灰占飞灰总量的90%以上,含量最高的是粒径范围处于37-75μm的飞灰;飞灰中不同重金属含量差异很大;飞灰中重金属含量具有季节性差异;不同粒径下重金属含量不同,除Zn外,Cd、Cu、Mn、Pb、Cr基本上符合随飞灰粒径减小重金属含量增大的规律。与国内其他城市飞灰进行比较,库区飞灰中Cd、Mn、Pb的含量相对较高,但Zn的含量却最低。飞灰中各种重金属含量远远超过库区土壤背景值,亦超过国家土壤环境质量二级标准。     

废物焚烧及工业金属冶炼烟气中二噁英的排放水平及同系物分布

为掌握二噁英(PCDD/Fs)排放重点行业的二噁英排放特性与工艺影响因素,为相关行业的二噁英排放治理提供基础性数据支持,采用同位素稀释高分辨气相色谱质谱法对生活垃圾焚烧(MWI)、危险废物焚烧(HWI)、再生有色金属冶炼(SNP)和铁矿石烧结(SNT)烟气中的二噁英的排放特征进行比较,并讨论了物料组成、含氧量、含氯量、催化离子、尾气处理装置及处理量对二噁英排放特征的影响。结果表明,生活废弃物焚烧排放烟气质量浓度最低,危险废弃物燃烧、再生有色金属冶炼次之,铁矿石烧结烟气的二噁英质量浓度最高。危险废物焚烧、再生有色金属冶炼和铁矿石烧结三者烟气中二噁英的同系物分布吻合度较高,均以PCDFs为主,推断二噁英的合成机理均以从头合成为主。4种烟气来源的氯化度均高于6,主要为高氯代产物。物料来源与组成的复杂性为二噁英提供了良好的合成环境。高含氧量及使用水幕除尘装置会增加二噁英的生成,但含氧量约高于18%时可抑制PCDD/Fs的产生。而高含氯量和高含量的催化金属离子则有助于PCDFs的生成。     

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，1150℃和1350℃时飞灰减重率增长快，而在650～1050℃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。     

中国部分城市生活垃圾热值的分析

在收集和整理大量中国城市生活垃圾数据的基础上,进行工业分析和元素分析,提出了较适合中国城市生活垃圾热值的估算公式,并对中国垃圾的成分与热值的关系作了分析探讨,为各城市寻找适宜的垃圾处理方法特别是垃圾焚烧法提供了参考.     

传统酸浸和微波酸浸处理飞灰重金属的效果及重金属的形态变化特征

采用HCl作为浸出剂,在不同的浸出条件下对垃圾焚烧飞灰中重金属进行浸出试验,并采用连续提取程序对酸浸稳定化处理前后的Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn进行形态分析,研究了传统酸浸和微波酸浸对7种重金属的浸出效率及处理前后的形态变化特征.结果表明,酸浸处理能够有效地从飞灰中提取重金属,浸出效率依次为Zn≈Pb＞Cd＞Mn＞Cu＞Cr＞Ni.微波效应可以明显提高大部分重金属的浸出效率,在液固比(L/S)=25 mL/g、时间7 min和1 mol·L-1HCl条件下Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的浸出率分别为80.17%、15.05%、58.25%、62.42%、8.88%、89.25%和93.03%.对飞灰酸浸残渣进行的连续提取实验表明,传统和微波酸浸处理后飞灰中重金属的可交换态、碳酸盐结合态和Fe-Mn氧化物结合态明显减少,重金属以残留态存在为主,飞灰稳定性显著提高.     

含钛高炉渣制备抗侵蚀材料的研究

以含钛高炉渣和石墨为主料,烧结镁砂为辅料,采用碳热还原-氮化的方法成功制备了具有一定力学性能和抗碱金属蒸汽侵蚀性能的制品。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱分析仪(EDS)等测试方法重点讨论了不同烧结镁砂添加量对含钛高炉渣氮碳化过程的影响,并对制备的材料进行了抗碱金属蒸汽侵蚀性能的测试。研究结果表明:在渣∶镁砂质量比为1∶1时,烧结镁砂可以充当骨架支撑材料,制备的抗侵蚀材料的力学性能可以达到81 MPa,并在配碳量为1∶2时,试样表面生成出较均匀的Ti N晶粒;碱金属蒸汽侵蚀后试样的增重率为0.07%,强度损失率为2.55%,具有很强的抗碱金属蒸汽侵蚀性能。     

垃圾焚烧处理技术的应用

垃圾焚烧由于具有最大减量化、无害化、资源化的优势正在中国悄然兴起，成为新兴环保产业。介绍了目前国内外使用的三种焚烧炉的技术特点，和焚烧过程中的二次污染防治措施，同时指出在垃圾焚烧处理技术的应用中不同的城市应根据具体情况选择合理的设备和技术，以达最大经济效益和最终排放符合环保标准。     

平原典型垃圾焚烧厂周边土壤重金属分布特征及污染评价

随着固体废弃物的增加,垃圾焚烧逐步成为城市垃圾处理应用一个较为理想可行的选择。垃圾焚烧不仅可以回收能源,且相对其他处理方式其减量效果显著。垃圾焚烧厂排出的尾气中的某些特定重金属可以通过大气干湿沉降进入土壤。采用XRF 荧光光谱仪、岛津原子吸收分光光度计和测汞仪测定了杭嘉湖平原的嘉兴垃圾焚烧厂周边土壤重金属的含量,利用地统计学方法分析了该区域74个土壤样品中Cr、Mn、Cu、Pb、Fe五种重金属元素浓度的空间分布,并采用单因子指数法和内梅罗综合指数法对该地区土壤进行污染评价。结果表明：该垃圾焚烧厂周边表层土壤上述5种重金属平均含量依次为174.05、707.76、47.68、41.95、39057.89 mg·kg-1。表层富集因子分析表明表层土壤中Cu和Pb的含量受到人为影响。因子分析将5种重金属分成3类,并揭示了3类金属在该区域具有不同的空间分布特征,Cr、Mn、Fe以土壤地球化学作用（37.88%方差贡献）为主导影响因素,Cu、Pb分别以农药施用作用为主（22.06%）、垃圾焚烧源尾气排放（22.74%）为主导影响因素。污染评价结果表明该区域土壤重金属复合污染程度为轻度污染,最大污染贡献来自于Pb（单因子污染指数高达2.16）,厂区周边土壤中重金属存在累积效应,不容忽视。     

垃圾焚烧飞灰冶金性能研究

垃圾焚烧飞灰是危险废物因而必须进行处理.用冶金高温熔融分离来处理飞灰是一个新的无害化处理方法.在了解飞灰特性的基础上,研究了飞灰的冶金性能.对飞灰进行冷固结造球,并分析了球团的强度和浸出毒性;测试了球团的粘度和熔化性温度;进行了飞灰球团高温熔融分离实验,分析了熔渣中的重金属和浸出毒性.实验结果表明,飞灰的矿物组成主要是CaO、SiO2等氧化物;选择7%消石灰,添加1%糖浆进行飞灰冷固结,并养护18d,单个球团平均抗压强度可达到1005 N,球团的浸出毒性没有超标.飞灰的熔化性温度范围为1250～1290℃,此时的熔渣粘度较低;飞灰高温熔融分离的适宜工艺参数为:熔融温度1400℃,熔融时问10min,球团碱度1.8,金属熔池与飞灰球团配比为5:4,金属熔融分离效果很好;飞灰经过1300℃以上的高温熔融,熔渣远远低于浸出毒性标准.