垃圾焚烧飞灰熔融过程中重金属的固化机理以及熔渣浸出特性的研究
垃圾焚烧飞灰是在城市生活垃圾焚烧处置过程中产生的二次污染物，重金属是飞灰中的主要污染物，飞灰中含有的 Cd、Pd、Zn、Cu和 Cr 等重金属具有不可降解性，在环境中遇水浸沥（在酸性条件下更容易浸出），向土壤和地下水中迁移，对人体健康和生态环境构成潜在的威胁。因此，世界上许多国家均按照危险废物来管理和处置垃圾焚烧飞灰，要求飞灰在填埋处置之前必须进行预处理。熔融固化是一种新兴的飞灰预处理技术，它能够实现垃圾焚烧飞灰无害化、减量化和资源化 。我国的飞灰熔融技术研究刚刚起步，熔融过程中重金属的固化机理以及熔融处理后得到的熔渣的浸出特性还不完全清楚。因此，本文对垃圾焚烧飞灰的特性进行研究，重点研究了飞灰中Pb、Cr 等重金属在熔融过程中的固定化机理，同时分析了熔渣中重金属的浸出特性，为推动飞灰熔融处理及资源化技术提供科学依据。1 材料与方法1.1 研究对象 实验选取浦东某垃圾焚烧厂烟气净化系统中布袋除尘器收集的飞灰作为研究对象，由 X射线荧光光谱仪分析飞灰的组成，均以氧化物的形式表示（
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垃圾焚烧飞灰熔融固化处理过程特性分析
为研究熔融固化过程中飞灰主要成分的迁移转化规律，在有温控的高温实验熔融炉中对垃圾焚烧飞灰进行了动态熔融固化实验研究，对处理后的飞灰进行了XRF、XRD分析检测，分析了飞灰熔融过程中熔融渣的主要成分、物相组成、碱度、挥发率和减容率的变化规律.试验结果表明：①飞灰中主要成分CaO、Al2O3和SiO2的质量分数随着温度的升高而增加，而主要成分Cl元素和SO3则从原来的20.59%和10.74%分别降低到0.15%和0.22%，可见高含量Cl元素和S元素是引起飞灰熔融固化挥发率高的主要原因，并且可能主要以氯化物和硬石膏的形式分解挥发，XRD的测定结果也进一步证明了这一点。②飞灰熔融前，碱度随温度的升高而显著降低，但当温度达到流动温度后，碱度值随温度的变化很小，基本保持在0.95左右。③飞灰中盐类分解挥发主要发生在1150℃～1260℃之间，在飞灰熔融温度前约100℃的范围内。 关键词：垃圾焚烧飞灰；熔融/玻璃化；碱度；过程分析 熔融固化技术是目前国内外较先进的垃圾焚烧飞灰无害化处理方法，飞灰熔
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冷凝热交换器在危险废物焚烧尾气潜热回收中的应用
所有含水蒸汽的气体都含显热和潜热。危险废物焚烧炉所烧危险废物水分含量往往比较高，产生的尾气中水蒸汽含量较高，从而尾气中潜热含量大，如果能够有效利用，可以减少辅助燃料的使用量，从而降低焚烧炉的运行成本。危险废物中常含S、CL、F、Br等成分，燃烧后会产生HCL、SOx等酸性气体，这些气体对金属管壁有腐蚀作用。正因如此，余热锅炉排烟温度一般不低于240℃。如果把烟气温度从240℃冷却至烟气中的水蒸汽冷凝，也就是利用水蒸汽的潜热，危险废物焚烧炉的辅助燃料消耗量可减少10%。然而，在这种情况下，烟气的腐蚀能力大大增强，从烟气中冷凝的液体几乎会腐蚀所有的金属，因此，回收潜热对管材或管涂层提出了新的要求。 耐高温碳氟材料的出现使之成为可能。碳氟材料耐酸腐蚀能力特别强，而且用碳氟材料作涂层，摩擦系数非常小，颗粒物和冷凝的液体不会粘在管壁上而降低热交换系数。实际上在潜热回收时碳氟材料表面上水蒸汽珠状凝结使得热交换器的效率比传统热交换器（水蒸汽在它上面膜状凝结）提高了。 1、利用碳氟材料作涂层的冷凝热交换
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SiO2对垃圾焚烧飞灰熔融固化特性的影响
熔融固化技术是目前较为先进的垃圾焚烧飞灰处理方法。在高温熔融过程中，飞灰中的有机物、部分重金属及无机盐受热时，会以气体的形式挥发出去，这就使得尾气处理复杂化，增加了尾气处理的负荷，提高了飞灰熔融固化的处理成本。因此，很多研究者围绕着如何降低残渣熔融温度来抑制重金属和无机盐的挥发做了大量的研究工作。例如Donald等2利用氯酸盐作为助熔剂将灰渣熔融温度降低到1000℃，而且对重金属（Zn，Cd，Pb和Cu）的固化效果较好。陈德珍3研究证实废玻璃，硼砂，CaF2，B2O3，CaCl2都能不同程度地降低飞灰的熔融温度和挥发率。但目前研究较多的添加剂是SiO2，例如Young等4认为飞灰中加入SiO2助熔剂有利于飞灰的熔融渣玻璃体的形成，增加玻璃体的化学稳定性和机械性能；Polettini5等认为在飞灰烧结过程中添加较高比例的SiO2可以增加玻璃体的粘制性，阻碍挥发性物质的挥发。然而，关于飞灰高温熔融处理中添加SiO2对飞灰熔融特性的影响的研究报道不多。 笔者主要研究了在飞灰中添加SiO2对熔融
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二恶英类物质污染问题及其治理技术
二恶英类物质(dioxins)，是多氯代二恶英类化合物(polychlorinated dibenzo-p-dioxins和polychlorinated dibenzofurans,PCDD/PCDFs)的简称。该类化合物主要产生于垃圾焚烧、含氯农药合成(如除草剂三氯苯氧丙酸(silvex)和2，4，5-三氯苯氧基乙酸(2，4，5-trichlorophenoxyacetic acid)的合成过程)以及纸浆的氯气漂白等工业过程。二恶英类物质本身没有用处，但其属急性毒性物质，其中毒性最强的2，3，7，8-四氯代二苯并-对-二恶英(2，3，7，8-TCDD)比剧毒的氰酸盐(KCN和NaCN等)毒性强10000倍，而且具有生物浓集的特点，长期微量摄入可造成慢性中毒，在大气、水体和土壤等环境介质中性质稳定，故对人类、牲畜等生物体危害极大。20世纪90年代以来，欧美国家对垃圾焚烧烟气中所含微量的二恶英类物质给予了很大的关注。美国联邦环境保护局在90年代初制定了城市垃圾焚烧炉二恶英类物质排放标准[
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城市垃圾焚烧飞灰重金属药剂配伍稳定化实验研究
我国的垃圾焚烧厂在经济相对发达地区如上海、深圳、广州和重庆等地区相继建成了一些日处理超过800t的大型垃圾焚烧处理厂。仅在长江三角洲和珠江三角洲地区已分别建成了约40个小型垃圾焚烧厂（不大于400t/d），日处理垃圾约15000t，将产生焚烧飞灰600t/d。飞灰中因富含铅和铬等有毒重金属而属于重金属危险废物，在进行最终填埋处置之前要求进行稳定化处理。因此，垃圾焚烧飞灰的稳定化处理的研究十分紧迫。目前，国内外已开发了多种重金属稳定化技术。药剂稳定化是利用化学药剂通过化学反应使有毒有害物质转化为低溶解性、低迁移性及低毒性物质的过程川。飞灰的药剂稳定化与其他稳定化方法相比，具有工艺简单、稳定化效果好、费用低廉等优点。张瑞娜等认为一般采用的稳定化药剂有：石膏、磷酸盐、漂白粉、硫化物（硫代硫酸钠、硫化钠）、高分子有机稳定剂、铁酸盐和粘土矿物等。目前发展较快的螯合型有机重金属稳定化药剂对垃圾焚烧飞灰中的多种重金属污染物的稳定化处理效果已经得到实验证明。蒋建国等对利用重金属螯合剂处理城市垃圾焚烧飞灰
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危险废弃物安全填埋场的选址及安全措施
安全填埋场是有毒、有害危险废物的“坟墓”，其作用是把人类活动产生的一些有害废物与生物圈隔离，以防止造成污染，保护好环境。因此，选择安全填埋场位置应遵循两条基本的原则：一是以安全为重，二是经济合理。 选择合适的场地是安全填埋的关键，它涉及到人文、地理、地质、水文、工程经济、社会意识等诸多方面。对场址的具体要求应包括： 1.1选址总要求 应以合理的技术、经济方案，尽量少的投资，达到最理想的经济效益，实现保护环境的目的。 1.2填埋场场址选择 应在城市工农业发展规划区、风景规划区、自然保护区之外；应在供水水源保护区和供水远景规划区之外；应具备较有利的交通条件。 1.3场地地形 其坡度应有利于填埋施工和其它配套建筑设施的布置。不宜选在地形坡度起伏变化大的地点和低洼汇水处。原则上地形的自然坡度不应大于5％，场地规模应满足使用年限内可预测的有害废物填埋量，应有足够的可填埋作业的容积，并留有余地，应利用现有自然地形空间，将场地施工土方量减至最小。 1.4对地表水域的保护 所选场地必须在100年一遇的地
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城市垃圾焚烧飞灰熔融动力学研究
近年来，高效的焚烧处理技术在城市固体废物处理领域的地位日趋重要，有利于缓解城市垃圾造成的日益严重的环境污染。然而焚烧灰渣的处置又迫在眉睫。填埋是焚烧灰渣的主要处置途径，但垃圾焚烧灰渣的重金属和二恶英对环境的潜在威胁不容忽视。研究表明，飞灰比底渣含有更多的汞、铅、镉等多种易挥发重金属以及二恶英等剧毒有机成分。重金属具有高浸出特性，填埋处置后会溶于地下水造成二次污染。我国《城市固体废物管理法规》规定城市垃圾焚烧飞灰为危险废物，必需特殊处理。 熔融处理技术是近几年新兴起的垃圾焚烧灰渣无害化处理技术。飞灰经加热熔融，使二恶英等有机污染物分解，熔渣快速冷却形成致密而稳定的玻璃体，有效地控制重金属的浸出。根据不同需要可以将熔渣制成建筑材料或作为玻璃、陶瓷等生产行业的原料。熔融使灰渣变得致密，减容显著。研究表明，飞灰熔融后仅密度增加就可减容70％左右，如果将熔渣综合利用计算在内，对于填埋负担而言，可以达到1/20的减容比。基于此原因，飞灰的熔融在发达国家取得迅速发展，许多学者对垃圾焚烧飞灰的熔融工艺进
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垃圾焚烧飞灰磷酸洗涤对重金属的固定效应研究
垃圾焚烧飞灰含有多种重金属，且富集了二恶英类物质[1，2]，是一种对人体健康和生态环境具有极大危害的危险废物，必须进行无害化处理处置。烧结技术能够在较低的烧成温度下破坏二恶英，同时将大部分重金属固定在烧结体内[3]，是一种较为有效的垃圾焚烧飞灰热处理方式。我国垃圾焚烧飞灰含氯量较高，在烧结过程中将引起重金属在高温下大量挥发[4]，同时也不利于烧结产物的强度形成，因而在烧结前必须进行预处理以降低飞灰中氯含量。水洗是一种常见的飞灰预处理操作。但是，单纯水洗有可能使飞灰中的重金属转移到洗涤液中，同时由于脱氯效率有限，仍不足以抑制烧结过程中重金属的大量挥发，从而带来废水处理和废气处理的新问题。因此，有必要在水洗过程中加入一些特效添加剂，在水洗过程中使尽可能多的重金属沉淀于固相中，同时提高烧结过程中重金属的热稳定性。 Mangialardi[5]研究了水洗预处理对烧结体内重金属浸出特性的影响，研究表明，尽管水洗预处理会使水洗灰中重金属的浓度进一步富集，然而烧结体中各种重金属的浸出浓度都远远低于标准
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磷酸洗涤对垃圾焚烧飞灰热稳定性和重金属固定的影响
在中国，垃圾焚烧飞灰中重金属的浸出毒性远超过危险废物填埋场的入场控制标准[1-2]。中国垃圾焚烧飞灰与发达国家相比，碱性高，氯盐含量高，因而，应用目前传统的固化/稳定化方法如水泥固化法、热处理法(烧结、熔融等)会带来一系列的问题[3-4]。可以通过水洗来改善焚烧飞灰的处理特性。这种方法虽能够较好地分离出焚烧飞灰中的可溶性氯盐，但是会导致重金属的大量溶出；因此，有必要改进水洗工艺条件，以抑制重金属的溶出。 目前已有一些采用水洗处理技术来改善焚烧飞灰处理特性的研究。Kirby等[5]的研究表明，焚烧飞灰溶于水后，其中大部分可溶性氯盐会迅速溶解释放出来。Mulder等[6]也证实了水洗处理焚烧飞灰的可行性。他们的电除尘器飞灰pH值大多在7～11之间，酸中和容量较小，水洗液中重金属浓度也相对较低。Mangialardi[7]对焚烧飞灰水洗处理的试验表明，水洗液中重金属浓度往往会超过污水的排放标准。Wang等[8]证明水洗脱氯是增强焚烧飞灰重金属热稳定性的主要原因。 焚烧飞灰有着很高的酸中和容量。
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