垃圾焚烧飞灰中典型重金属形态分布研究

采用原欧洲共同体参考物质署指导制定的标准三步分级提取法对垃圾焚烧飞灰中的7种重金属(锌、镍、铅、铜、锰、镉、铬)的化学形态进行了研究.结果表明:金属镉主要以弱酸提取态的形式存在(含量占总镉质量的75.66%～89.09%),同时铅、铜的弱酸提取态含量也较高(含量占总质量的32.12%～41.36%),对环境具有潜在的影响;铅、铜、锰、锌的可还原态及可氧化态含量相对较高,铬、镍主要以残渣态形式存在(含量占总质量的57.17%～86.90%).     

电渗析浓缩垃圾焚烧飞灰水洗废水研究

采用间歇电渗析法和连续电渗析法对去除重金属后的垃圾焚烧飞灰水洗废水中KCl、CaCl₂、NaCl等混盐进行浓缩工艺的研究,考察了电压、水洗废水温度、补料流量、水洗废水盐含量等因素对电渗析浓缩过程中混盐质量浓度、混盐回收率以及膜堆单位能耗的影响。结果表明,电压、温度、补料流量、水洗废水盐含量影响较大。在电压为12 V,水洗废水温度为25 ℃,补料流量为5 L/h、水洗废水盐含量46.70 g/L条件下,浓缩后水洗废水中的混盐质量浓度从46.70 g/L浓缩至187.29 g/L,混盐回收率为50.53%,膜堆单位能耗为170.79 kWh/t_混盐,表现出了良好的盐浓缩性能。     

垃圾焚烧飞灰水洗脱氯资源化研究

在垃圾焚烧飞灰水洗脱氯处置工程案例实施基础上,研究分析了其资源化组分和影响水洗脱氯经济性的关键因子.结果 表明:垃圾焚烧飞灰中铝、硅、钙含量随不同地区差异较大,钙含量最为丰富,大约20％～40％,氯含量低的飞灰中锅、硅含量高;垃圾焚烧飞灰经过水洗脱氯处置后可以作为生产原料进入水泥窑处置,不产生二次污染物,水洗回收的氯化...     

垃圾焚烧飞灰的资源化利用进展

随着生活垃圾的产生量逐年增长,焚烧处理产生的飞灰亟待解决。本文首先介绍了我国生活垃圾的处理现状,再根据生活垃圾焚烧飞灰的理化特性,介绍了飞灰在农业应用、土木工程及其他领域的资源化利用现状,并作出了总结,最后对生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用提出了展望。     

瓦斯爆炸火焰结构与压力波的耦合规律

基于火焰动态传播和超压信号的高速同步采集,实验研究了不同湍流激励条件下瓦斯爆炸火焰结构与压力波的耦合关系。实验结果表明:在无障碍物条件下,火焰阵面较为光滑,由初始的半球状逐渐演变为手指状,最大超压为3.9 kPa。在中间连续障碍物条件下,火焰发展为舌状,最后呈现波浪状,最大超压为12.5 kPa。在两侧连续障碍物条件下,火焰转变为蘑菇状,最终发展为树状,最大超压为11.4 kPa。当火焰结构发生褶皱或卷曲时,火焰表面积增大,已燃气体与未燃气体快速掺混,导致燃烧反应速率和超压上升。进一步的理论分析阐明了火焰结构与瞬态超压的相互作用。     

垃圾焚烧飞灰无害化及资源化处理研究进展

综述了垃圾焚烧飞灰的来源与分类,理化性质以及危害。综述了垃圾焚烧飞灰水泥固化法、化学药剂稳定法、热处理法、水热处理法无害化处理技术以及用于生产水泥、烧制砖、制备混凝土等资源化利用技术,总结概括了其它资源化技术。综述了垃圾焚烧飞灰无害化处理技术以及资源化利用技术的现状、存在的问题及发展趋势。     

垃圾焚烧飞灰与渗滤液浓缩液综合处理试验研究

针对目前垃圾焚烧飞灰和渗滤液浓缩液处理难的问题,本试验进行垃圾焚烧飞灰与渗滤液浓缩液的综合处理,通过添加50％的渗滤液浓缩液与15％的固化剂,垃圾焚烧飞灰充分混合均匀,稳定化处理后重金属含量达标,作为普通废弃物进行填埋处理。     

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。     

城市垃圾焚烧飞灰中重金属形态及生物有效性研究

随着集中焚烧法逐渐成为我国城市生活垃圾处理的主要方式,焚烧飞灰的安全处置与利用也成为学者普遍关注的问题。由于在填埋过程中受到各种环境要素的影响,垃圾焚烧飞灰中的重金属有可能会发生迁移和转化,重金属形态、毒性也会随之变化。本文对不同粒径城市垃圾焚烧飞灰中重金属的总量、形态及生物有效性进行了研究,为其在安全填埋及资源化利用过程中预测重金属的环境风险提供参考。     

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。     

生活垃圾焚烧飞灰电熔法玻璃化工艺技术研究

对生活垃圾焚烧飞灰电熔法玻璃化制品的工艺进行了研究,发现添加飞灰的质量分数为40%时,玻璃态样品具有优异的耐酸、耐水和耐碱性能。按照GB/T 41015—2021《固体废物玻璃化处理产物技术要求》进行检测,发现样品的各项指标远优于技术要求中规定的指标,尤其是绝大多数样品未检出可浸出的有害物质含量。采用该方法制备的玻璃适用于装饰玻璃、水淬玻璃及玻璃棒等制品,是生活垃圾资源化、飞灰玻璃制品高值利用的有效探索。     

上海城市生活垃圾焚烧飞灰的性质分析

垃圾焚烧飞灰是我国城市垃圾焚烧新技术发展过程中产生的一个新问题,飞灰中有大量有害物质。必须予以安全处置。而飞灰的性质对如何处置以及处置的效果非常重要。飞灰的性质有很大的地域性差异。我们对上海浦东御桥垃圾焚烧厂产生的飞灰的相关性质如化学组成、重金属浸出率、重金属挥发特性等进行了检测。并对结果进行了分析。结果表明：上海市飞灰中SiO2含量较高。有利于进行熔融固化。但飞灰在熔融过程中。重金属的挥发量较大,需要引起注意。     

高开启压力条件下粉尘爆炸泄压火焰特性

为得到高开启压力条件下粉尘泄爆过程中火焰传播特性,采用20L球形爆炸装置,在开启压力为(0.78~2.1)×10⁵Pa的条件下对粉尘浓度为400~900g/m³的玉米粉尘开展爆炸泄放试验研究。结果表明：火焰泄放过程分为点火与破膜、欠膨胀射流火焰、湍流射流火焰、湍流燃烧火焰、火焰回燃5个阶段,最大火焰宽度出现在火焰泄放过程的第2阶段,最大火焰长度出现在火焰泄放过程的第3阶段;不同开启压力下,泄爆火焰长度和火焰传播速度随时间先增大后减小;泄放火焰最大宽度变化范围为0.146~0.269m,泄放火焰的最大长度变化范围为0.41~0.666m。通过预测计算得出泄放火焰可能出现的最大范围为S_max1=0.179m²,采用MATLAB软件定量计算求得的泄放火焰可能出现的最大范围的横截面积为S_max2=0.122m²,定量计算得到的S_max2达到预测值S_max1的68%。     

生活垃圾焚烧飞灰稳定固化的预处理研究

城市生活垃圾焚烧飞灰的重金属含量一般高于危险废物允许填埋的限制,为保证飞灰中的危险废物低于国家标准(GB18598—2001)的要求,研究了使用磷酸、水泥、盐酸、硫酸等预处理垃圾焚烧飞灰对重金属固定和飞灰定性的影响。结果表明:使用硫酸和磷酸混合处理焚烧飞灰具有较好的综合效果,既能有效抑制重金属的溶出,增加飞灰的稳定性,又能降低预处理的成本。     

不同粒径城市垃圾焚烧飞灰中重金属的浸出规律研究

集中焚烧法已经逐渐成为我国城市生活垃圾处理的主要方式,但其中的重金属在焚烧过程中不会被破坏,最终主要集中在垃圾焚烧飞灰中排出。在垃圾焚烧飞灰的安全填埋过程中由于受到环境因素的影响,例如酸雨,其中的重金属会逐渐的发生迁移,从而影响环境。文章对不同粒径的垃圾焚烧飞灰中的重金属浸出特性进行了研究,实验结果表明：小粒径垃圾焚烧飞灰所占比例较大。不同粒径对重金属的浸出特性比较复杂,浸出浓度均不相同,其中除尘器飞灰中的重金属浸出浓度远高于其他三种飞灰,属于有浸出毒性的危险废物。     

垃圾焚烧飞灰水洗液纯化及无机盐分离

使用沉淀剂对垃圾焚烧飞灰水洗液中的重金属进行去除实验,并对去除重金属后水洗液中的无机盐进行分离回收。考察了无机、有机沉淀剂单独使用以及无机-有机沉淀剂联用对水洗液中重金属的去除效果,对纯化后的水洗液进行蒸发结晶分离,对不同沸点温度分离得到的无机盐的纯度进行分析。结果表明,无机沉淀剂碳酸钠与硫化钠相比硫化钠去除重金属的效果较好,在硫化钠与重金属物质的量比为1.5时重金属的总去除率可达89.02%;有机沉淀剂TMT-102、MT-103、RS-2568中去除重金属效果最好的是MT-103,在其添加量为400 mg/L时重金属的总去除率可达99.49%。将无机-有机沉淀剂联用,先以硫化钠与重金属物质的量比为1.5加入硫化钠,再加入40 mg/L的MT-103,飞灰水洗液中重金属的总去除率可高达99.60%。将纯化后的水洗液中的无机氯盐进行蒸发分离,蒸发沸点为114 ℃时一次蒸发结束,分离后的盐浆在不低于80 ℃条件下洗涤提纯,得到氯化钠的纯度在95%以上;将母液继续蒸发至沸点温度为126 ℃,然后降温结晶,粗钾按照液固质量比为1.5进行水洗,得到氯化钾的纯度在96%以上;最后的氯化钙母液蒸发至134 ℃,然后降温结晶,可得六水合氯化钙。     

垃圾焚烧飞灰水洗脱氯及重金属浸出特性研究

系统研究了机械炉排炉垃圾焚烧飞灰水洗过程中氯化物和重金属的浸出特性,并采用Visual MINTEQ模拟分析水洗液中重金属的存在形态。结果表明：飞灰中的氯主要以可溶性氯化钠（NaCl）、氯化钾（KCl）、氯化钙（CaCl₂）、碱式氯化钙（CaClOH）的形式存在,飞灰水洗浸出成分97%以上为氯离子（Cl^-）、钠（Na）、钾（K）、钙（Ca）,其中氯离子占比高达60%;重金属及其他成分的浸出量很少,不足1%。水洗对氯离子的去除效果非常明显,可达92%以上,但是重金属的浸出量极低。飞灰单次水洗最佳条件：液固体积质量比为6 mL/g,洗涤时间为10 min。Visual MINTEQ模型分析表明,pH是控制飞灰水洗液中铅（Pb）、铜（Cu）、锌（Zn）、镉（Cd）形态的重要因素,氯离子（Cl^-）对镉的形态分布也有着重要的影响。飞灰水洗液电导率与氯离子质量浓度具有极好的线性相关性,其可作为监测滤液中氯离子质量浓度变化的有效间接指标。