垃圾焚烧飞灰熔融过程中重金属特性研究进展

垃圾焚烧电厂产生的焚烧飞灰中含有大量毒性重金属及其化合物,且具有高浸出率,属于危险废物.飞灰熔融处理可有效地控制焚烧飞灰中重金属污染,是焚烧飞灰无害化处理的主要技术之一.介绍了国内外焚烧飞灰熔融过程中重金属特性研究现状,综述了在熔融过程重金属迁移和控制等方面的研究成果,并为今后垃圾焚烧飞灰稳定化处理的发展方向.     

添加剂对垃圾焚烧炉飞灰熔融特性的影响

将SiO2、CaO和Al2O3按不同比例与垃圾焚烧炉飞灰均匀混合,对混合后试样的熔融特性进行实验研究。结果表明:当添加剂加入量在15%左右时,试样的灼烧减量基本趋于稳定,添加量过高或过低试样灼烧减量波动均很大。适量(15%左右)的加入3种添加剂时,SiO2可使试样达到更好的熔融效果,CaO不利于试样的熔融,Al2O3可提高试样的硬度和致密性。添加剂对熔融试样的重金属分布有显著影响,添加SiO2、CaO均能促使Cr、Ni固溶在熔融体中,且SiO2含量增加有助于As的挥发;而CaO可抑制As挥发。Al2O3除对Ni固溶有正面影响外,对Cr、As、Cu的固溶有负面影响。     

两种不同焚烧飞灰熔融特性实验研究

实验选用了 2种不同地区的垃圾焚烧飞灰进行高温熔融实验 ,对试样FA1和FA2的化学组成、熔融温度、熔融时间及外观形貌等特性进行了测试。 2种飞灰主要成分为 :CaO、SiO2 、Al2 O3 及少量的Na2 O、K2 O、Fe2 O3 、MgO。实验研究结果表明 :2种飞灰试样的熔融温度设定在 1 40 0℃ ,最合适熔融时间为 90min;在 1 40 0℃高温下 ,熔融体表观结构平整光滑 ,有较高的硬度 ,其断面有光泽产生且无明显气孔 ,飞灰试样已达到完全熔融。     

城市垃圾与煤混烧飞灰的熔融特性

对城市垃圾与煤混烧飞灰进行旋风熔融试验,分析了不同熔融温度条件下熔渣的微观形貌及重金属行为.结果表明,熔融温度是影响混烧飞灰旋风熔融特性的重要参数.在较低熔融温度下(1250~1300℃),试样仅发生烧结反应或部分熔融;熔融温度较高时(1400℃),可使飞灰试样完全转化为玻璃态.在1250~1400℃范围内,Ni、Cr、Cu、Co和Mn的固溶率随熔融温度的升高而呈缓慢增长趋势;当熔融温度超过1350℃时,旋风熔融可显著地提高飞灰中难挥发性重金属的固溶率;熔融温度变化对As、Pb、Cd和Zn的固溶率影响显著.Pb的固溶率在1350℃时最高,为41.50/0;Cd的固溶率在1300℃时达到最大值33.300/.     

垃圾焚烧炉灰渣熔融处理技术的研究进展

熔融技术是灰渣处理的重要技术之一，可以把焚烧炉底渣和飞灰（统称灰渣）转变成稳定且没有毒性的熔渣，并可作为建筑材料再利用。熔融炉内灰渣中的二恶英（PCDD／Fs）在1000℃以上的高温下将彻底分解，挥发性的重金属则被固定在熔渣中。介绍国内外常用的熔融炉型，并重点介绍等离子体熔融炉以及二恶英等毒性物质分解机理。     

城市生活垃圾焚烧飞灰熔融处理技术发展现状的研究

针对城市生活垃圾焚烧过程中产生的飞灰所带来的二次污染问题．简要介绍飞灰熔融技术的基本原理以及飞灰熔融炉，分析飞灰熔融过程中重金属的迁移特性和二恶英的分解特性，为实现垃圾焚烧飞灰的减量化、无害化和资源化提供理论参考。     

危险废物焚烧飞灰熔融处理过程重金属行为的研究

对危险废物焚烧飞灰的成分进行了分析,测定了典型重金属成分的含量和浸出毒性。在自行设计的小型电热式熔融炉上进行飞灰的熔融实验,着重对熔融过程中重金属的固化机理及熔渣的浸出特性进行了分析。结果表明,添加CaO能普遍提高重金属的固定率,而添加SiO2后易挥发重金属的固定率提高明显。同时,惰性气氛能显著改善重金属的固化效果。经过1400℃高温处理后的熔渣不具有浸出毒性,具备安全填埋的条件。     

电热式熔融固化垃圾焚烧飞灰的实验研究

对高温管式炉熔融固化垃圾焚烧飞灰的处理效果进行了实验研究.进一步考察了浸出环境对飞灰固化效果的影响.结果表明,根据国家的浸出标准,飞灰熔融固化后就不再是具有浸出毒性的危险废物.酸性（pH≤4.5）和碱性（pH≥1.5）环境对固化效果的影响比较大;潮湿的环境（L/S≤100）对固化效果无明显影响.     

垃圾焚烧飞灰旋风炉高温熔融试验研究

在1台75 t/h旋风炉上进行垃圾焚烧飞灰高温熔融处理试验,采用煤粉作为辅助燃料,飞灰与煤粉质量比为2:8,试验结果表明,在旋风炉内温度达到1 450℃,飞灰中的二恶英能够被彻底分解,急冷熔渣、尾气及静电除尘器捕集灰中二恶英浓度很低,分别为2～3 ng-TEQ/kg、0.033 rig-TEQ/m3以及23-26 ng-TEQ/kg,远低于现行国际、国内二恶英排放标准,可以安全排放.对急冷熔渣、尾部飞灰进行重金属浸出实验研究,发现蓖金属浸出量远低于国家危险废物浸出标准,说明急冷熔渣及尾部飞灰可作为建筑材料循环利用.由于目前试验的旋风炉没有尾部脱硫、脱硝装置,所以试验过程中SO2、NOx排放浓度高,说明在未来的高温熔融炉尾气处理中需加入脱硫、脱硝装置,以控制NOx及SO2排放.     

城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属污染与控制

针对城市生活垃圾焚烧飞灰中的重金属污染问题,介绍了焚烧飞灰中重金属生成机理及来源,并重点阐述了国内外对焚烧飞灰中重金属的稳定化处理方法及控制措施,为垃圾焚烧飞灰的无害化、资源化处理提供了必要的理论参考,并提出了未来垃圾焚烧飞灰中重金属污染物处理的发展方向.     

垃圾焚烧飞灰中重金属和二恶英等痕量污染物分析

对国内外垃圾焚烧飞灰进行收集并着重利用GC-MS、原子吸收光谱等手段对二恶英和重金属等痕量污染物进行系统研究，并结合国内外研究成果进行对比分析．结果表明，飞灰中不同种类重金属含量差异很大，Cu、Pb和Zn的含量较多，Cr的含量次之，Ni、Cd的含量较少．垃圾焚烧飞灰中二恶英含量差别很大，总含量在1．36～31.54ng／g，各种飞灰中二恶英的毒性当量更为悬殊．飞灰中二恶英和重金属含量及分布受垃圾成分、焚烧炉型、焚烧温度、停留时间等因素影响．     

城市污泥流化床焚烧炉飞灰中重金属迁移特性

对120 t/d城市污泥循环流化床焚烧炉飞灰中重金属迁移富集特性进行试验研究,对污泥、飞灰及不同温度、取样点的飞灰中Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb 8种重金属迁移富集特性进行了分析。试验结果表明:飞灰、底渣及入炉污泥中主要化学成分为Si O_2、Fe_2O_3、Ca O、Al_2O_3和P_2O_5,"Si0_2-Ca O-Al_2O_3-金属氧化物"体系构成了重金属吸附的载体,也为不同形态重金属的吸附提供了活性空间。Cd、As为易挥发性重金属,在炉膛内挥发的Cd、As及其化合物蒸气在503℃和475℃时几乎全部富集于飞灰颗粒;Cr、Mn、Cu、Zn主要通过夹带富集于飞灰颗粒,它们在尾部烟道不同温度区域飞灰颗粒上的富集程度相当,为难挥发性重金属。     

垃圾焚烧飞灰熔融固化炉开发与试验研究

介绍了5000kg/d垃圾焚烧飞灰熔融固化试验炉结构特点,分析研究了垃圾焚烧飞灰化学成分、灰熔点对熔融固化炉炉膛截面热负荷、容积热负荷值的选取以及炉内衬耐火材料抗碱浸蚀抗高温性能的影响因素.对试验装置炉内各点温度变化和随着温度水平提高,炉内阻力减少的原因进行了分析,对飞灰熔融物用722S分光光度计和IRIS1000等离子体发射光谱仪进行浸出毒性鉴别,结果显示检测值均低于浸出毒性鉴别标准.应用数值模拟方法对炉内的速度场、温度场和飞灰颗粒浓度分布进行了计算分析,指出采用单通道送风比双通道送风对飞灰熔融颗粒收集更有利.     

焚烧飞灰旋风熔融炉的热态熔融试验

在旋风熔融炉上,对焚烧飞灰进行热态熔融试验,用SEM研究了飞灰焚烧后的微观形貌,用XRD研究了矿物组成特性,用TCLP研究了浸出毒性.结果表明:在1400℃条件下,试样已完全玻璃化,熔渣多以无定形玻璃态物质为主,质地均匀,结构紧凑致密,表面平整且有光泽,且所有的物相均被破坏,较难辨认晶体类型,试样已达到较好的熔融效果;熔融产物中重金属浸出率明显降低,说明旋风熔融可有效地降低飞灰中重金属的浸出毒性,有利于用作飞灰的大规模无害化处理.