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垃圾焚烧飞灰无害化与资源化现状及发展趋势-体彩下注

2021-08-21 

本文摘要:城市生活垃圾焚烧飞灰是垃圾焚烧处置中的主要副产物,因其所含高含量重金属、二噁英等危害物,已沦为垃圾焚烧行业发展急需解决问题的难题。

城市生活垃圾焚烧飞灰是垃圾焚烧处置中的主要副产物,因其所含高含量重金属、二噁英等危害物,已沦为垃圾焚烧行业发展急需解决问题的难题。本文综述了当前垃圾焚烧飞灰传统无害化处理工艺及机理,分析了其资源化趋势,并讲解了几种新型处置方法,为提升垃圾焚烧处理过程中资源化利用的程度获取了参照。1.章节近年来,我国经济高速发展、城市化进程加快。人们生活水平提升的同时,也产生了大量的城市固体废弃物。

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2015年全国246个大中城市生活垃圾产生量低约18,564.0万t,而且仍有大大减少的趋势。面临日益不利的垃圾处理问题,传统的垃圾填平处理方式,因其负面起到大已相比之下无法适应环境目前发展必须。与此同时,垃圾焚烧发电技术处理速度慢、占地面积小、减量化和无害化效率高、可回收能源等优点之后凸显出来[3]。然而,飞灰作为垃圾焚烧发电过程中的副产物,所含高含量重金属及二噁英等各种有害物,若无法获得有效地处置,不会对自然环境及人体身体健康导致极大影响。

国内外专家学者大力研究研发了多种垃圾焚烧飞灰的无害化及资源化处置方法,其中北京金隅琉璃河水泥公司已竣工国内首条飞灰处理样板线,对飞灰展开资源化再行利用。欧美等国在飞灰熔融烧结方面进展很快,早已基本发展成工业应用于规模,不仅有多种不同种类的熔融炉,更对熔渣的先前处置有充裕的应用于进展,构成一条原始的产业链。本文讲解了传统的飞灰无害化及资源化处理工艺,详述了几种新型处理工艺方法,并对其发展趋势展开了未来发展。

2.烧毁飞灰的主要特性及危害垃圾焚烧飞灰产量与垃圾种类、烧毁条件、焚烧炉型和烟气处理工艺有关。一般占到被烧毁垃圾量的3%~5%左右[4]。呈圆形深灰或灰白色,颗粒大小失衡一,粒径一般大于300μm,其中以K、Na、Ca的氯化物为主体的可溶性盐含量为15%~25%,并所含各种重金属与二噁英等危害物。

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以浙江省温州市龙湾区某垃圾焚烧发电厂飞灰为事例,其主要物质及重金属含量分别闻表格1与表格2。表格1.垃圾焚烧飞灰主要成分/%表格2.垃圾焚烧飞灰中重金属含量/ppm烧毁飞灰中的重金属主要还包括Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等元素,重金属无法被大自然水解,不易在生物体内迁入积累,并通过食物链传送最后在人体内挤满,对人体身体健康产生很大的危害。二噁英(PCDD/Fs)是多氯代二苯并二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)的总称,不易导电在粉尘颗粒上,故飞灰是垃圾焚烧系统中二噁英的主要废气源,一般来说占到总排放量50%以上,最低平均90%[5][6]。

若其经皮肤、呼吸道、消化道等途径转入体内,可导致免疫力上升、内分泌失调等问题,是一种相当严重致癌物。因此,必需对烧毁飞灰中有害物质展开无害化处置。3.烧毁飞灰无害化处置技术现状垃圾焚烧飞灰无害化处置目的是相同含有的重金属,毁坏或除去二噁英。

一般还包括水泥及其它介质烧结技术、高温处置技术和化学药剂稳定化技术等。3.1.介质烧结技术3.1.1.水泥烧结水泥烧结处置技术是一种常用于危险性固体废弃物的处置技术,也是目前最廉价、应用于最广的烧毁飞灰处置技术之一。其主要通过将飞灰与水泥混合成型,使飞灰中重金属以氢氧化物或络合物的形式被包覆在经水化反应分解的硬化水泥块中,减少烧毁飞灰中有害物质的可渗透性,以超过无害化的目的。

Bie等[7]研究了水泥烧结飞灰后的浸出不道德,探究了水泥用量、浸出液pH值、振动浸出时间对重金属浸出量的影响。研究找到,飞灰被水泥烧结后其以Pb和Cd为代表的重金属浸出亲率很快上升,且在碱性条件下能更进一步诱导浸出,图1为浸出时间64小时后完整飞灰与50%飞灰加到量的水泥样品的重金属浸出浓度的较为。图1.重金属浸出浓度较为但飞灰的掺入不会使填充水泥块的抗折强度和抗压强度显著上升,而且还延滞了水泥的水化时间。

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为提升水泥烧结效果,常威等[8]在水泥烧结垃圾焚烧飞灰时加到一定量的重金属螯合剂,在确保重金属烧结效果的同时需要顾及经济性与增容性。研究指出,经过必要工艺,垃圾焚烧飞灰水泥烧结技术需要符合重金属烧结拒绝,填平后会对环境导致影响。但飞灰中的高含量氯化物不会影响水泥品质,甚至损毁设备造成投产[9],且水泥烧结技术主要针对飞灰中的重金属,对二噁英等有机危害物并没较好的烧结效果。3.1.2.塑料固化鉴于粉煤灰可作为塑料修补填料,有学者研究将垃圾焚烧飞灰作为塑料填料的可行性与工艺方法。

Goh等[10]将硅烷偶联剂或介孔二氧化硅胶体(CMS)改性过的垃圾焚烧飞灰作为填料与环氧树脂展开混合,研究找到水洗后的改性烧毁飞灰与聚合物基体相容性较好,其剪切强度与倾斜强度与未加到烧毁飞灰的树脂比起也只是有所上升,且对重金属Zn、Cu、Cr和Cd烧结效果好,64天后并未检测到其浸出。当前对于垃圾焚烧飞灰塑料固化的研究较较少,但其烧结效果优良、增容小,先前可利用方向较普遍,是一种前景较好的新型处置技术。

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3.2.高温平稳技术3.2.1.熔融法熔融法是所指在燃料炉内利用燃料或电将垃圾焚烧飞灰冷却到1200℃~1400℃左右,使其中残余的二噁英完全分解成,之后经过一定的程序加热使飞灰变为熔渣。此时熔渣内的重金属已被相同,先前可作为高品质的建筑材料原料,构建飞灰减容化、无害化、资源化的目的。


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