不同粒径城市垃圾焚烧飞灰中重金属形态分析

城市生活垃圾焚烧处理过程中所含重金属会集中在垃圾焚烧飞灰中排出,且含量较高,因此若要安全处置垃圾焚烧飞灰必须要对其特性进行研究。不同粒径垃圾焚烧飞灰中重金属的含量不完全相同,呈现出一定的变化趋势。重金属的各种形态对其在环境中的迁移和转化也会产生一定的影响。通过分析不同粒径垃圾焚烧飞灰的重金属形态进行研究,可为其安全处理处置提供参考。     

垃圾焚烧飞灰重金属毒性浸出评价方法研究进展

垃圾焚烧飞灰产生量大且属于危险废物,其妥善处理是垃圾焚烧全过程污染控制的重点,选择适宜的重金属毒性浸出评价方法对飞灰的污染控制尤为重要。针对国内外涉及飞灰重金属毒性浸出常用评价方法进行了系统总结,分类比较了相关评价方法实验参数/条件和应用背景的差异性,重点分析了主流模拟场景类方法的应用情况及其局限性,剖析了当前评价方法存在的问题,并为研究者和管理者选择合适的毒性浸出方法给予了指导性建议。指出为实现对飞灰的精细化管理,应当根据社会、环境及科技变化及时更新方法内容,尤其在方法的应用中应充分考虑环境条件的多维性（如处置环境的多元化）,同时更应基于现实需求（如污染物赋存的长期稳定性）探索符合我国国情且因地制宜的飞灰重金属毒性浸出评价方法。     

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。     

浸出液pH值对生活垃圾焚烧飞灰螯合物重金属Zn浸出结果影响的研究

通过对垃圾焚烧飞灰螯合物重金属浸出毒性检测过程中各个因素探究,发现浸提剂中醋酸含量、飞灰螯合物和浸提剂浸出反应后的pH(浸出终点pH)对于重金属Zn检测结果都有较大影响。因此对于飞灰螯合物重金属浸出毒性的检测,应精确控制浸提剂的配置方式,另外可通过浸提终点pH的指示作用,初步判断浸出液中重金属含量的大小。     

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%).     

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。     

水热法稳定垃圾焚烧飞灰中重金属研究进展

随着社会经济的发展和垃圾焚烧的应用,产生了大量属于危险废物的垃圾焚烧飞灰。其无害化处理技术的研发变得日益迫切,而水热处理技术是最具潜力的垃圾焚烧飞灰无害化技术之一。本文综述了水热法处理垃圾焚烧飞灰稳定重金属的研究进展。首先阐述了垃圾焚烧飞灰的理化性质;然后系统介绍了针对垃圾焚烧飞灰的水热处理方法,将其细分为传统水热法、添加剂辅助水热法和微波水热法,并分别总结了各类水热处理方法影响重金属稳定效果的因素,包括反应时间和温度、碱性激发剂及其浓度、液固比等;最后探讨了水热法稳定垃圾焚烧飞灰中重金属技术的优化途径,为后续的研究提供了研究思路,其中探究水热过程中硅铝酸盐矿物的合成及其稳定重金属机理极具发展潜力。     

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。     

垃圾焚烧飞灰中重金属固化/稳定化研究进展

为探究垃圾焚烧飞灰中重金属固化/稳定化领域的研究现状和研究方向,利用CiteSpace文献计量工具,以知网和Web of Science数据库收录的期刊作为数据来源,对近10年垃圾焚烧飞灰中重金属固化/稳定化研究领域的相关文献进行分析。分析结果指出,化学药剂螯合技术、地质聚合物固化技术和高温熔融固化技术等备受关注。传统无机化学药剂和有机螯合剂的重金属固化效果不稳定且提高了城市废弃物处置的需求。因此,广大学者聚焦于推进新型重金属固化/稳定化药剂(例如：垃圾焚烧底灰、气相二氧化硅、巯基官能化树枝状聚合物和二硫代羧基功能化四乙基五胺)的研发。地质聚合物固化/稳定化技术的研究尚在起步阶段,垃圾焚烧飞灰的添加量可能是接下来研究的重点。电阻熔融玻璃化技术因其特有的冷料层在垃圾焚烧飞灰处置领域大规模推广的潜力较大,未来在强化电阻熔融玻璃化技术的同时还需推进助熔剂的研究。综上,垃圾焚烧飞灰处理技术多样,依靠单一工艺难以彻底实现垃圾焚烧飞灰的减量化、无害化和资源化处置。因此,急需研发垃圾焚烧飞灰处置与资源化利用成套技术,以建立适应国内发展实际的垃圾焚烧飞灰处理处置与资源化利用新模式。     

城市生活垃圾焚烧飞灰组成特性及重金属熔融固化处理技术研究进展

近年来,我国城市生活垃圾清运量以每年5%左右的增速发展,垃圾焚烧处理能力不断提升,而垃圾焚烧过程会产生占焚烧总量3%~5%的垃圾焚烧飞灰。随着垃圾焚烧处理能力的不断提升,垃圾飞灰产量逐年增加,飞灰处置压力越来越大。城市生活垃圾焚烧飞灰作为一种高重金属浸出毒性的危险废弃物,对环境存在较大危害。论述了城市生活垃圾焚烧飞灰的组成特性及重金属的分布和性质,从飞灰熔融过程原理、重金属转化特性、重金属固化影响因素等方面阐述了熔融处理垃圾飞灰技术的研究进展,探究了飞灰组分和熔融条件对熔融过程及重金属固化效果的影响。论述了等离子熔融技术和熔融固化重金属的效果,最后对飞灰复配熔融及冷却过程优化处理给出参考性建议,并指出飞灰熔融处理技术未来发展方向。垃圾焚烧飞灰中重金属主要以其氧化物、氯化物、硫酸盐形式存在,熔融处理可以改变飞灰组分及相态,使飞灰发生多晶转变和熔融相变过程,重金属离子发生同晶置换反应,被固化在硅酸盐的Si—O四面体晶格结构中,很大程度上降低了飞灰的浸出毒性并实现熔渣资源化利用。熔融处理过程中,熔融气氛、时间及飞灰组分对过程特性和重金属的迁移转化影响较大,冷却方式不同会影响玻璃体熔渣的物理性质。根据重金属的熔点和沸点特性,在熔融处理后,烟气和二次飞灰中会携带部分挥发性强、沸点低的重金属。在今后研究中需要对烟气和二次飞灰进行冷却或二次捕集处理,并对烟气成分进行探究。由于熔融处理过程耗能大、投资高、关键设备研发难攻关,我国垃圾焚烧飞灰熔融处理技术仍处于技术研发阶段,尚无稳定化工业运行实例,但已有部分中试研究试验。熔融处理前,应先分析飞灰组成成分,根据飞灰组成进行预处理。通过添加助熔剂、调节飞灰碱度对飞灰进行复配熔融处理,降低熔融处理的能耗,高效稳定处理重金属。在实验室稳定有效试验的基础上,可以对等离子体熔融处理装置进行技术改进和创新,提高等离子火焰稳定性,实现熔渣的高效分离,提升装置耐久性。     

免烧结微生物垃圾焚烧飞灰砖的抗压强度研究

针对当前城市垃圾焚烧飞灰(MSWI)处置费用高昂、环境污染严重等问题,提出一种利用微生物矿化原理制备免烧结垃圾焚烧飞灰砖的方法。通过在飞灰砖固结体中加入微生物菌液,利用微生物诱导碳酸盐沉积原理,实现飞灰中重金属的固化和稳定化。本文以垃圾焚烧飞灰、Ca(OH)₂、砂子、微生物菌液为原材料,通过单因素试验,探究了制备微生物飞灰砖最优的飞灰掺量、菌液浓度、营养液中钙离子浓度。试验结果表明,当飞灰掺量为40%(质量分数),菌液OD₆₀₀值为0.60,营养液中钙离子浓度为0.30 mol/L时,飞灰砖力学性能最优。此时规格为100 mm×100 mm×50 mm免烧结微生物飞灰砖的干密度为1 937.40 kg/m³,抗压强度达到33.90 MPa,并且重金属浸出浓度满足限值要求,实现垃圾焚烧飞灰的资源化利用。     

电渗析法分离医疗垃圾焚烧飞灰浸出液中重金属

采用电渗析法分离医疗垃圾焚烧飞灰浸出液中重金属,考察了电流密度、液固比、处理时间等参数对重金属移除的影响,并分析了电渗析处理对飞灰特性、重金属形态及其浸出毒性的影响. 结果表明,电流密度0.8 mA/cm2、液固比10(w)和处理时间14 d条件下飞灰浸出液中重金属分离效果最好,11.1% Pb, 42.3% Zn, 56.7% Cd, 38.7% Cu, 7.5% Cr被移除,飞灰中大量NaCl被移除,氯含量从20.43%降低到0.78%,热灼减率从11.1%升高到34.3%,可溶态和碳酸盐态重金属含量降低,飞灰基质减少及不可溶态重金属存在导致残灰中重金属含量增加,Pb和Cd浸出浓度仍超过生活垃圾填埋场的阈值.     

ICP—MS法测定粉煤灰中痕量重金属的研究

研究了微波消解样品 ,试液用ICP MS法同时测定样品中Pb、As、Cd、Cr、Ni等重金属元素。对影响测量的各种因素进行了探讨 ,确定了实验最佳测定条件。研究结果表明 ,该法检出限为 0 .0 0 1～ 0 .0 0 8μg/L ,回收率为92 .98%～ 10 9.12 % ,RSD小于 2 .89% ,用于测定粉煤灰中的重金属元素准确、快速、简便。     

粉煤灰合成沸石对混合重金属离子的吸附研究

利用粉煤灰合成沸石吸附混合重金属离子Cu^2＋、Ni^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋,考察初始浓度对沸石吸附4种混合重金属离子的吸附效果影响。结果表明：初始浓度对沸石吸附重金属离子的效果影响显著,当混合重金属离子初始浓度不同时,沸石对其去除率也不同。当初始浓度为50mg／L与100mg／L时,重金属离子去除顺序为Cu〉Pb〉Ni〉Zn。当初始浓度提高为200mg／L与300mg／L时,去除顺序变为Cu≈Pb〉Zn〉Ni。沸石对Pb^2＋与Cu^2＋两种重金属离子的吸附性能较强,而对Zn^2＋与Ni^2＋两种重金属离子的吸附能力较弱。     

电弧炉熔融医疗垃圾焚烧灰的实验研究

利用处理量为2 kg的直流电弧炉对医疗垃圾焚烧的底灰、底灰与布袋飞灰的混合灰分别进行熔融实验研究,并比较了熔融前后灰和熔渣的化学成分、物相、微观形貌、浸出毒性及重金属残留率. 结果表明,底灰主要由复杂的硅酸盐晶体组成,布袋飞灰含有大量的硬石膏(CaSO4)、氯化钠(NaCl)晶体,熔融后两种熔渣均为无定形非晶态的玻璃熔岩. 底灰、混合灰熔融后减容率分别达到78%和80.5%;熔融前布袋飞灰浸出液中Pb, Cd, Zn浓度远超过危险废物填埋限值,熔融后的熔渣中重金属固化在Si-O网格中,渗沥液中浓度极低,完全符合环保要求. 熔融后2种熔渣中Pb, Cd, Zn的残留率较低,而且混合灰熔渣中重金属残留率均低于底灰熔渣.     

粉煤灰用于土壤聚合物固化重金属离子的研究

为了使土壤聚合物固化重金属离子比较理想效果,同时减少成本,本实验在土壤聚合物中掺加30%的粉煤灰固化重金属离子,结果表明:掺加 30% 粉煤灰的土壤聚合物对不同重金属离子有各自的理想固化量;综合抗压强度和浸出毒性两个方面,Cu2+、Zn2+ 和 Pb2+ 的理想固化量分别为2.O%、1.3%和1.4%;固化体具有良好的后期稳定性和抗酸性,可以满足我国酸雨比较严重的南方地区建材应用要求.总之,掺加 30% 粉煤灰的土壤聚合物固化重金属离子具有良好的经济效益和环境效益.     

粉煤灰合成沸石对重金属铅与镍的吸附性能研究

利用粉煤灰合成的沸石吸附混合重金属Ni~(2+)与Pb~(2+),考察吸附剂量、初始p H、反应温度与反应时间对其竞争吸附效果的影响,探讨沸石吸附Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附动力学。结果表明:随着吸附剂量的逐渐增大,沸石对Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附去除率不断提高,而单位质量吸附剂对Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附容量不断下降。在整个吸附过程中两种离子竞争吸附去除顺序是PbNi。初始p H值对沸石吸附Ni~(2+)与Pb~(2+)去除效果影响显著。酸性环境中沸石对混合重金属中Pb~(2+)的吸附抑制了其对Ni~(2+)的吸附。随着反应温度的上升与反应时间的延长,沸石对Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附去除率不断提高。沸石对Pb~(2+)的吸附去除率在各个反应温度均高于其对Ni~(2+)的去除率。沸石对混合重金属Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附动力学均符合准二级动力学模型。     

活性炭对医疗垃圾焚烧飞灰水泥固化的影响

对医疗垃圾焚烧飞灰(FA)及其灼烧灰(IFA)进行水泥固化实验研究,考察了飞灰中活性炭对水泥固化体凝结时间、抗压强度、重金属浸出毒性等的影响. 结果表明,掺60% FA的水泥固化体终凝时间长达63 h,超出48 h的限值,相同IFA配比下水泥固化体终凝时间低于该值; 掺40%和60% FA的水泥固化体7 d的抗压强分别仅为0.187和0.16 MPa,低于0.2 MPa的标准,但2种IFA配比下水泥固化体的抗压强度均达标;掺40%和60% FA的水泥固化体中Pb的渗沥浓度分别为5.634和6.032 mg/L,均超过5 mg/L的限值,而掺60% IFA的水泥固化体Pb渗沥浓度超过限值. 结果证实医疗垃圾焚烧飞灰中活性炭是导致水泥固化体凝结时间延长、抗压强度降低、重金属渗沥浓度升高的主要原因.