水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰技术工程应用

飞灰是垃圾焚烧发电厂烟气净化系统收集而得的残余物,是危险废物[1]。在垃圾焚烧产生的各种污染物（烟气、渗滤液、炉渣和飞灰）中,飞灰的处理难度和危害都是最大的。飞灰毒性危害极大,其含有最毒的无机物重金属和最毒的有机物二恶英。     

城市垃圾焚烧飞灰利用处置技术研究

生活垃圾焚烧飞灰处置利用的主流技术目前有固化稳定后安全填埋和建材化利用两大类,前者包括水泥/螯合剂固化安全填埋,后者包括水泥窑协同处置、飞灰烧结和飞灰熔融技术。本文通过研究以上国内外较为热门的飞灰处置技术及其工程和研究进展,系统阐述了各项技术的特点以及它们的优势和存在的不足,分析了今后的重点研究方向,为生活垃圾焚烧飞灰处置提供新思路。     

水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰技术研究进展

<正>0引言水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰是指把经过预处理的飞灰作为原料投加到水泥生产过程中,替代了部分水泥原料的同时,有效去除了飞灰中富集的二恶英等有机污染物,实现了飞灰的资源化处置。由于飞灰中含有大量的Cl-和重金属元素,为了避免对水泥生产工艺造成影响,必须对其进行预处理。大量的研究表明,采用水洗预处理的方法能够有效地去除飞灰中的Cl-,避免因Cl-过高引起系统结圈、结球和堵料等     

利用水泥窑处置垃圾焚烧飞灰和市政污泥技术

本文论述了北京市琉璃河水泥有限公司近年来在节能减排和废弃物利用技术取得的成绩,将企业打造成为首都的城市净化器、承担社会责任、服务绿色北京的开拓之路。重点介绍利用水泥窑共处置垃圾焚烧飞灰和水泥窑协同处置污泥技术。生产实践证明这些技术可靠、环保、安全、无二次污染,产业化前景十分乐观。     

垃圾焚烧飞灰熔融过程中重金属挥发特性研究进展

熔融固化技术具有减容化、无害化和资源化的优点,被认为是目前最稳定、最安全的垃圾焚烧飞灰处理方法。但飞灰熔融过程中,低沸点的重金属易挥发至气相产生二次飞灰,造成二次污染。概述了垃圾焚烧飞灰组成和重金属含量、熔融过程中重金属挥发影响因素、飞灰熔融特性的调控等,为飞灰熔融固化过程中抑制重金属的挥发提供思路。     

垃圾焚烧飞灰中氯离子洗脱及水泥固化研究

以去离子水作为洗脱剂,考察水洗处理工艺对飞灰中可溶性氯离子的洗脱效果,探索出其最佳工艺条件;经上述处理后的飞灰作为水泥混合材,按不同比例添加在水泥中,测定其3 d及28 d抗压强度、微观形貌和晶相分布情况。研究表明,液固比为10时,经水洗可除去飞灰中大部分氯离子;提高液固比还可提高氯的去除量,但影响有限。水洗时间与氯离子的洗脱率无明显相关。飞灰水洗前后作为混合材参与水泥水化过程均会产生明显膨胀和开裂现象,并随着飞灰加入量的增加而明显增加。掺加10%飞灰的试块前期强度与不掺飞灰的相当,但是后期强度明显下降。掺加20%、30%和40%飞灰的试块前期和后期强度均相当,但强度均只有不掺飞灰试块的一半左右。SEM和XRD分析可知,与空白样相比,掺加飞灰后的水泥试块中Ca(OH)2量较少且晶体尺寸小,含有较多未水化的SiO2。     

利用窑灰作砌筑水泥组分的研究

水泥窑灰是回转窑生产硅酸盐水泥熟料的副产品。常规的处理方法是将其重新入窑,这可以节约部分粉磨能和煅烧能,降低生产成本。但由于种种原因使一些水泥厂的窑灰不能入窑或不能全部入窑。根据这一情况,我厂开展了利用窑灰作砌筑水泥组分的研究试验。结果表明,利用窑灰作主要组分,与适量的熟料、石膏、粉煤灰或煤矸石共同粉磨制成的砌筑水泥,不仅各项品质性能都能达到GB3183-82的要求,而且长期强度仍能持续增长。现将试验情况做一介绍。     

气力输送技术在水泥窑协同处置飞灰中的应用

通过在垃圾焚烧飞灰储库底部增设浓相输送PD泵,在气力输送管道上增设管路助推器,采用内衬陶瓷弯头,有效避免了飞灰储存及输送过程中的堵料问题,为水泥窑协同处置飞灰提供了可靠的技术保障。     

窑系统有害组分挥发凝聚循环模型的建立和探讨

在水泥熟料的生产中,经常采用旁路放风的方法排出一部分窑气来控制有害组分的含量。为了确定最小放风量,建立了一个水泥窑系统有害组分挥发凝聚循环模型,并对有害组分的挥发率,旁路放风的边际效果,模型的优化和改进等进行了讨论。另外还介绍另一种思路建立的模型,并结合实际数据对两个模型进行了比较和检验。     

利用城市垃圾焚烧飞灰开发新型生态水泥混合材料

研究了城市垃圾焚烧飞灰的化学成分及矿物组成，以及掺入水泥后对水泥浆体的凝结时间和力学性能的影响；并借助SEM、XRD和ICP等测试手段对硬化水泥浆体的微观结构、水化产物和重金属的浸出与固化机理进行了研究，探索了将城市垃圾焚烧飞灰开发成新型混合材料的可行性。     

磨细循环流化床飞灰对水泥性能的影响

本文用球磨机将循环流化床飞灰磨细,通过测试细度、安定性、需水量比、砂浆流动度、活性指数、胶砂强度等指标,分析粉磨前后飞灰的物理性能变化和对水泥性能的影响。结果表明：随着磨细时间的增加,可有效降低掺入飞灰后水泥的需水量,使流动度提升;粉磨可明显提高飞灰活性,使飞灰自硬性与干缩性能也有所改善;粉磨30 min和50 min的飞灰掺入水泥后均未发现安定性问题;10%飞灰掺量可以使水泥胶砂强度提升,继续增加飞灰掺量则会降低水泥胶砂强度。将循环流化床飞灰磨细可有效改善原状飞灰需水量大、活性低的问题,可作为辅助胶凝材料用于水泥或混凝土中。     

Degradation of PCDD/Fs in MSWI fly ash using a microwave-assisted hydrothermal process

In this work, microwave treatment was introduced to a hydrothermal treatment process to degrade PCDD/Fs (Polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans) in municipal solid waste incineration (MSWI) fly ash. Three process additives (NaOH, Na₂HPO₄, H₂O), temperatures (150℃, 185℃, 220℃) and reaction times (1 h, 2 h, 3 h) were investigated to identify their effect on the disposal of fly ash samples through orthogonal experiments. High-resolution gas chromatography-mass spectrometry (HRGC/MS) was applied to determine the PCDD/F concentrations in MSWI fly ash. The experimental results revealed that 83.7% of total PCDD/Fs was degraded. Reaction temperature was the most important factor for the degradation of the total PCDD/Fs. Both direct destruction and chlorination reactions (the chlorination degree of PCDFs increased) took part in the degradation of PCDD/Fs in fly ash, which was a new discovery. Several PCDD/F indexes determined by the concentration of indicative congeners were found to quantitatively characterize the dioxin toxicity of the fly ash. Furthermore, heavy metals in the fly ash sample were solidified using microwave-assisted hydrothermal treatment, which provided an experimental basis for the simultaneous disposal of dioxins and heavy metals. Thus, the microwave-assisted hydrothermal process should be considered for the future disposal of MSWI fly ash.     

固化材料在生活垃圾焚烧飞灰处置中的应用概况及前景

焚烧方式因其减量化、无害化等优点将逐步成为我国城市生活垃圾的主要处理方式。飞灰是焚烧方式的主要副产物,其高含量且易浸出的重金属是急需解决的难题。本文从介质固化技术中固化材料的角度系统地总结了国内外的处理现状,展示了水泥、粉煤灰、偏高岭土、赤泥、矿渣、塑料和其他材料在飞灰固化上的应用情况,分别从重金属固化效率以及机械性能等两个主要方面对其固化效果进行评估,分析了各个材料的优缺点,并且给出了工程应用实例和经济性分析。最后在固化材料的工业应用前景和未来发展方向提出了研究建议。     

The hydration characteristics of MSWI fly ash slag present in C3S

This paper reports on an investigation of the hydration characteristics of C₃S and the mixing of C₃S with municipal solid waste incinerator (MSWI) fly ash slag. The results can be summarized as follows: TGA observations show lower amounts of CSH and Ca(OH)₂ in samples that incorporated MSWI slag into C₃S, possibly due to the partial replacement of the C₃S by slag with less activity. In general, the incorporation of slag into C₃S decreases the initial hydration reactions, but it increases the pozzolanic reactions at a later stage by consuming Ca(OH)₂. As the hydration precedes, the C₃S peaks decrease, up to 90 days, due to the activation of the slag by liberated Ca(OH)₂. As well, the amount of hydration products (Ca(OH)₂) from the pure C₃S pastes are more than for the C₃S-slag pastes. Moreover, the degree of hydration of the C₃S pastes increases with the curing time, the C₃S-slag paste also shows that lower hydration degree values at all ages.     

煤粉炉粉煤灰与循环流化床粉煤灰矿物学性质比较

为了提高粉煤灰的利用率,通过化学成分分析、扫描电子显微镜(SEM)分析、X射线衍射光谱(XRD)分析和核磁共振分析,对煤粉炉和流化床2种粉煤灰的形貌、物相组成和活性进行了表征,研究了2种粉煤灰矿物学性质的差别。试验结果表明:2种粉煤灰在形貌和物相上存在较大的区别。形貌上,煤粉炉粉煤灰中存在大量的玻璃微珠,而流化床粉煤灰由于成灰温度低不存在玻璃微珠;物相上,煤粉炉粉煤灰中存在较大量的结晶类矿物,而流化床粉煤灰多为非晶玻璃态物质。通过核磁共振分析发现煤粉炉粉煤灰中硅氧结构和铝氧结构的聚合度较高,不利于活性组分溶出。     

分选与磨细粉煤灰对水泥胶砂性能的影响

研究了分选与磨细粉煤灰的颗粒分布与形貌的差异及对水泥胶砂性能的影响。研究结果表明:当勃氏比表面积相近,磨细粉煤灰的中位粒径大于分选细粉煤灰,其圆珠状颗粒较少,表面较为粗糙。在相同水胶比的条件下,掺分选粗粉煤灰的水泥胶砂流动度及强度均低;分选粗粉煤灰磨细后,不仅减少了颗粒的粘连,增加了比表面积,而且提高了粉煤灰的反应活性和水泥胶砂流动度及强度,虽其水泥胶砂流动度仍小于掺分选细粉煤灰的水泥,3d水泥胶砂强度也略低,但其28d水泥胶砂强度略高于掺分选细粉煤灰的水泥;在相同水泥胶砂流动度的条件下,掺磨细粉煤灰配制的水泥胶砂3d强度低于掺分选细粉煤灰的水泥,但随着水化龄期的增长,其差距逐步缩小,至60d时可超过后者。     

城市生活垃圾焚烧飞灰处理研究进展

垃圾焚烧飞灰已被明确规定为危险废物,必须经过合理的处理才能填埋.介绍了近年来国内外对飞灰处理的研究进展,重点从水泥固化、玻璃化/熔融固化、化学药剂稳定法3个方面对飞灰的处理进行论述,并对比分析了各项技术的优缺点,突出阐述了飞灰的资源化利用,最后对飞灰处理的发展前景进行了展望.     

PDMDAAC改性粉煤灰处理染料废水及其最终处置

实验研究了PDMDAAC(聚二甲基二烯丙基氯化铵)改性粉煤灰处理实际染料废水的条件,并将处理完染料废水的改性粉煤灰用于生产水泥.结果表明,改性粉煤灰对各种染料均有较好的处理效果.将处理后的粉煤灰用于生产水泥,当实验用粉煤灰的质量分数为15%时,生产的水泥的抗压强度达到了国家标准(GB/T 17671-1999).该实验为粉煤灰的综合利用开拓了新的途径.