药剂稳定化垃圾焚烧飞灰的工程特性测试研究

对南方某药剂稳定化飞灰填埋场的钻孔试样（5个龄期、3处埋深）开展室内土工特性测试,包括颗粒级配、相对密度、水质量分数、持水量、渗透系数、压缩特性、抗剪强度等. 试验结果表明：稳定化飞灰的平均粒径为0.8~3.1 mm,接近于粗砂或细砾;不均匀系数为4.56~10.33,曲率系数为0.32~0.43,属于级配不良;相对密度为1.68~2.56;水质量分数为16.6%~46.4%,持水量为23.9%~56.7%,具有吸水性能;渗透系数为9.1×10^-5~4.5×10^-3 cm/s,随着上覆应力的增大而减小;压缩系数为1.21~1.93 MPa^-1,具有高压缩性;修正主压缩指数为0.13~0.18;内摩擦角为32.9°~34.2°,黏聚力为14.0~19.5 kPa,后者主要来源于稳定化飞灰的胶结特性;随着龄期的增长,稳定化飞灰的胶结结构逐渐弱化,导致稳定化飞灰的粒径和相对密度减小、持水量增大、渗透系数和抗剪强度降低. 对比分析稳定化飞灰的工程特性与生活垃圾的差异,对稳定化飞灰填埋场的设计、运营和管理提出了相应的工程建议.     

药剂稳定化垃圾焚烧飞灰的工程特性测试研究

对南方某药剂稳定化飞灰填埋场的钻孔试样(5个龄期、3处埋深)开展室内土工特性测试,包括颗粒级配、相对密度、含水量、持水量、渗透系数、压缩特性、抗剪强度等.试验结果表明:稳定化飞灰的平均粒径为0.8~3.1mm,接近于粗砂或细砾;不均匀系数为4.56~10.33,曲率系数为0.32~0.43,属于级配不良;相对密度为1.68~2.56;含水量为16.6%~46.4%,持水量为23.9%~56.7%,具有吸水性能;渗透系数为9.1×10–5~4.5×10–3 cm/s,随着上覆应力的增大而减小;压缩系数为1.21~1.93 MPa–1,具有高压缩性;修正主压缩指数为0.13~0.18;内摩擦角为32.9°~34.2°,黏聚力为14.0~19.5 kPa,后者主要来源于稳定化飞灰的胶结特性;随着龄期的增长,稳定化飞灰的胶结结构逐渐弱化,导致稳定化飞灰的粒径和相对密度减小、持水量增大、渗透系数和抗剪强度降低.对比分析稳定化飞灰的工程特性与生活垃圾的差异,对稳定化飞灰填埋场的设计、运营和管理提出了相应的工程建议.     

稳定化垃圾焚烧飞灰的水力-力学特性测试及其堆体稳定性分析

对稳定化垃圾焚烧飞灰(稳定化飞灰)填埋场进行稳定性评估是保障填埋场长期安全运营的关键,而稳定化飞灰的水力-力学特性是进行稳定性评估的重要参数.为掌握稳定化飞灰在水力-力学特性方面的特征,以南京某稳定化飞灰填埋场为工程对象,测试了0?11个月龄期范围内稳定化飞灰的水力-力学特性,并与生活垃圾进行了对比.研究结果发现:稳定...     

生活垃圾焚烧飞灰重金属特性分析

对国内四个不同的垃圾焚烧厂产生的飞灰进行物理及化学特性分析.四种飞灰在颗粒尺寸分布上有相似的规律,飞灰中重金属的质量分数分析结果表明采用纯垃圾焚烧的炉排炉飞灰中的质量分数高于掺煤混烧的流化床焚烧飞灰中的质量分数.随着飞灰颗粒尺寸的减小,飞灰中重金属的浓度呈现增加的趋势.飞灰的渗滤特性表明,飞灰中Ca质量分数越高,飞灰的酸中合能力越强,且重金属的渗出率受飞灰渗滤液的pH影响大,而在碱性渗滤条件下受飞灰中重金属质量分数的影响小.     

城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属的固化/稳定化处理

城市生活垃圾焚烧飞灰已被明确规定为危险废物,其中含有的大量有毒重金属对自然环境和人类生存会造成严重危害.综述了目前常用的水泥固化、烧结固化、熔融固化、药剂稳定化四种固化/稳定化垃圾焚烧飞灰中有毒重金属的方法,对比分析了各项技术的优缺点;对城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属固化/稳定化处理的发展前景进行了展望,指出资源化利用是未来发展的必然趋势.     

炉排垃圾焚烧飞灰二级逆流水洗特性

以炉排垃圾焚烧炉飞灰为研究对象,分析水洗液固比和时间对飞灰中氯盐溶出的影响,对二级逆流水洗工艺展开研究. 通过模拟飞灰的二级逆流水洗工艺,建立水洗所产生废液中的氯质量浓度、残渣中氯质量分数的理论计算模型. 结果表明,当水洗液固比为6 mL/g、水洗时间约为20 min时,氯盐溶出质量达到稳定;飞灰经一级、二级水洗后的质量损失分别约为32%、37%;在相同液固比下,与一级水洗相比,二级逆流水洗可以提升飞灰的脱氯效果,当水洗液固比为2~6 mL/g时,提升率可达15.40%~61.15%;模型所得的理论计算值与实验实测值相关性好、均方根误差小. 2种水洗工艺产生的水洗废液中COD、氨氮质量浓度和pH值均高于《污水排入城镇下水道水质标准》的规定,在被排入城市污水系统之前须经过进一步处理.     

杭州地区生活垃圾焚烧飞灰基本特性分析

对杭州两种典型生活垃圾焚烧工艺产生的飞灰A(炉排炉)和飞灰B(流化床)进行物化性质、自身胶结强度、土工性质和重金属总量及浸出毒性测试,并与其他地区的飞灰研究结果进行对比分析,为飞灰无害化处置提供技术支持。结果表明:飞灰A和飞灰B颗粒表面均疏松多孔,且均含有较多的CaO及一定量的Al2O3、SiO2和Fe2O3,自身胶结后无侧限抗压强度(灰水比为1kg∶300mL)分别为0.281MPa和0.283MPa。根据颗粒级配和液塑限测试结果,飞灰A属于粉土类,飞灰B属于黏土类。飞灰A和飞灰B的比重分别为2.463和2.858。飞灰A和飞灰B的孔隙比分别为2.81和2.68,相应的渗透系数分别为5.211×10-7 cm/s和2.069×10-8 cm/s。飞灰A中重金属总量约占飞灰质量的0.71%,其中Cu、Zn和Pb分别为杭州土壤背景值的48、60和63倍;飞灰B中重金属总量约占飞灰质量的1.26%,其中Cu、Zn和Pb分别为杭州土壤背景值的77、123和65倍。根据重金属浸出毒性测试结果,两种飞灰均不满足危险废物填埋场直接入场填埋要求,必须进行安全处置后方可进行填埋或资源化利用。     

垃圾焚烧飞灰熔融过程中重金属固化特性

为探索垃圾焚烧飞灰中重金属在熔融过程中的迁移特性,采用燃油式表面熔融炉,对杭州某生活垃圾焚烧厂的焚烧飞灰连续进行了6个多月日处理规模为500kg/d的熔融固化中试实验.采用X射线衍射仪、电感耦合等离子体质谱仪、X射线荧光光谱仪研究不同工艺参数(温度、添加剂、冷却方式)对飞灰中重金属固化率的影响.结果表明:随着温度的升高和添加剂比例的增大,重金属Cu、Zn的固化率显著提高,Pb、Cd和Cr则变化不明显;水冷却方式下,重金属固化率要略大于空气自然冷却.熔融过程中,烟气中常规污染物浓度和二噁英等污染物总毒性浓度均小于标准限值.     

水热法稳定垃圾焚烧飞灰重金属研究

水热法是生活垃圾焚烧飞灰无害化处置新方法,在飞灰重金属稳定化方面具有显著能力．在 前期研究基础上,提出利用水热法耦合化学添加剂方法实现重金属的深度稳定化,设计正交实验研 究各参数对重金属浸出毒性的影响．结果表明：实验的较优工况为以空气为气氛,碳酸钠为添加剂, 在３００℃下水热并保持１ｈ;同时可通过增大添加剂使用量来降低飞灰的浸出毒性,达到生活垃圾 填埋场的飞灰进场标准．水热法可有效改变飞灰微观结构,降低颗粒粒径;水热后重金属是以一种 稳定的、难以离子交换的形式存在,从而实现稳定化;水热反应中有部分微、中孔向大孔转变,改善 了孔隙结构,具有更大的比表面积,飞灰利用价值也得到了提升．     

城市垃圾焚烧飞灰熔融动力学研究

在高温差示扫描量热差热分析（DSC-DTA）实验基础上，对垃圾焚烧飞类熔融过程进行研究，建立飞灰熔融动力学模型，在惰性气氛（N2）和氧化气氛（O2）下，20-1450℃的温度对两种垃圾焚烧飞灰的熔融过程进行研究，实验采用了三种温升速率（5、10、20℃/min），并研究了CaO添加剂对飞灰熔融的影响。飞灰熔融过程包含干燥脱水、多晶转变和熔融相变三种反应，脱水发生在100-200℃，多晶转变发生在480-670℃，熔融发生在1136-1231℃，在1174℃达到峰值，提出了垃圾焚烧飞灰熔融的0级反应动力学，并得到飞灰熔融反应表现活化能。     

城市垃圾焚烧飞灰预处理技术研究

城市垃圾焚烧飞灰富含钙质与硅质,可以作为生产水泥熟料的一种原料,但是飞灰中含有较高含量的Cl、S等不利于水泥熟料烧成的有害杂质,需要对飞灰采取相应的预处理手段。对比研究了水洗及不同酸洗等预处理手段,发现水洗预处理方式可以有效去除飞灰中Cl元素且不造成钙质流失。此外,研究不同液固比及水洗时间对飞灰预处理效果的影响。结果表明,液固比为10∶1及水洗时间为10min为最佳条件,增加处理时间和液固比对预处理效果的提高不明显。     

城市垃圾焚烧飞灰高温熔融处理实验研究

利用高温管式炉对生活垃圾焚烧飞灰进行了高温熔融特性分析,包括飞灰在高温下的物质迁移和熔融玻璃体的浸出分析。结果表明,随着反应温度增加,飞灰熔融产生的熔渣相对原始飞灰量依次下降,飞灰高温挥发物增加。经检测,玻璃体满足危险废弃物毒性浸出标准。熔融后的玻璃体密度是飞灰堆积密度的5倍,有很好的减容效果。飞灰中大部分Cl元素挥发至气相和二次飞灰中,Cl-进入气相对熔融系统造成的腐蚀等影响将是未来需解决的工艺问题。     

城市生活垃圾焚烧渣工程特性试验研究

焚烧法减量效果显著,已成为生活垃圾的主要处理方法,然而城市生活垃圾焚烧会产生大量底渣,底渣如何处置利用是当前一个重要且亟待解决的难题。以武汉地区底渣为例,借助微观观测技术和室内测试试验,较为全面地分析武汉底渣的物理、化学及工程特性,与不同地区底渣特性进行对比,并进一步探讨武汉底渣在道路工程中作为路基填料、垃圾填埋场中用作防渗层的可行性。结果表明,底渣颗粒形状各异,表面光滑且有细小孔洞,是一种塑性较低、比重较高的级配不良砂性粗粒土;底渣重金属元素浸出浓度均未超过国家相关标准的规定限值;底渣的击实性与中细砂相似,有一定的压缩性,但其固结特性不明显;底渣的渗透系数略大于细砂,经掺和膨润土后可考虑用作垃圾填埋场防渗材料;底渣内摩擦角接近中细砂取值,同时还具有一定的黏聚力;在承载变形能力上,底渣的CBR测定值较高,满足路基工程材料对承载力的要求。     

利用热等离子体熔融垃圾焚烧飞灰

为了评价垃圾焚烧飞灰的热等离子体熔融处理效果, 研究SiO2和CaO对重金属固化效果和重金属毒性浸出特性的影响. 在飞灰中添加一定比例的SiO2和CaO, 配置成不同的配灰样品, 利用纯氩热等离子体在1 400～1 500 ℃下, 对飞灰及配灰进行熔融玻璃化的实验研究, 分别利用X射线能量色散谱仪(EDX)、场发射扫描电子显微镜(FSEM)、X射线衍射仪(XRD)和毒性浸出方法(TCLP)分析飞灰和熔渣的化学组成、微观结构、晶相组成和重金属毒性浸出特性. 结果表明, 热等离子体熔融所得熔渣为无定形的玻璃体, 重金属浸出质量浓度均远低于毒性标准. SiO2和CaO的添加都可以改善重金属固化效果, CaO比SiO2对Cu、Zn、Cd和Pb挥发的抑制效果更好. SiO2的添加可以改善熔渣中重金属的浸出特性, 而CaO的作用与之相反.     

利用垃圾焚烧飞灰固化污染底泥的实验研究

为探讨利用垃圾焚烧飞灰代替水泥进行污染底泥固化的可行性,研究了不同配比的底泥、水泥、垃圾焚烧飞灰的固化体抗压强度及浸出毒性.结果表明：固化剂中用20%的垃圾焚烧飞灰替代10%的水泥配置的固化体7.d,其抗压强度可达0.24.MPa,重金属浸出浓度低于毒性标准,固化体可进入固废填埋场填埋处置.     

利用垃圾焚烧炉内循环处理垃圾焚烧飞灰的技术研究

将垃圾焚烧厂的垃圾焚烧飞灰作为球核主料和含碳还原剂以及必要的吸氯剂和催化剂制成复合球团,投入到垃圾焚烧炉进行高温还原分解二噁英,重金属形成玻璃态熔渣。从而对垃圾焚烧飞灰进行无害化处理,实现了垃圾焚烧飞灰在焚烧炉自身完整的闭路内循环处置,为处理垃圾焚烧飞灰提供了最佳技术路线。     

生活垃圾焚烧飞灰的处理处置方法

随着生活垃圾焚烧技术在中国城市生活垃圾处理中的推广，对生活垃圾焚烧残余物，主要是飞灰的处理、处置已成为困扰人们生产生活的重要问题之一。介绍了飞灰处理的固化方法、药剂稳定化、飞灰中重金属的提取及最终处置。