垃圾飛灰螯合劑技術(shù)研究
垃圾焚燒飛灰是生活垃圾焚燒后在熱回收利用系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)收集的物質(zhì)。飛灰的產(chǎn)量與垃圾種類、焚燒條件、焚燒爐型及煙氣處理工藝有關，一般約占垃圾焚燒量的3％～5％左右。分析表明：垃圾焚燒飛灰并不是化學惰性物質(zhì)，其中有含量較高的能被水浸出的Cd、Pb、Zn、Cr等多種有害重金屬物質(zhì)和鹽類，若處理不當，將會造成重金屬遷移，污染地下水、土壤及空氣。檢驗結(jié)果表明，垃圾焚燒爐會使周邊區(qū)域內(nèi)大氣中的重金屬污染增加20％左右。同時，飛灰中的二惡英也是潛在的重要環(huán)境污染物。由于垃圾焚燒飛灰中的重金屬和二惡英等難于自然降解，因此其對環(huán)境的影響十分嚴重。如何安全有效地處置垃圾焚燒飛灰即成為急需解決的環(huán)境和社會問題。 2 飛灰處理技術(shù)現(xiàn)狀 國內(nèi)外對飛灰中重金屬特性研究結(jié)構(gòu)表明；具有高沸點的重金屬在燃燒過程中易均勻凝結(jié)，從而形成飛灰的核心，而高溫下易揮發(fā)的重金屬會隨著溫度下降凝結(jié)在飛灰的表面，飛灰中重金屬隨飛灰的粒徑減少而增加。飛灰中重金屬浸出毒性與飛灰的粒徑、表面積、pH 值有關，主要依賴飛灰中重金屬存在的形態(tài)。Ca(OH)2對Cd、Zn、Cr的溶出有較強的抑制作用，但對Pb有促溶作用。研究認為1000℃高溫中加入CaCl2熔融飛灰3h以上，可以降低飛灰中的重金屬含量，并使飛灰中重金屬的溶出率降低；然而Al和Cr加熱處理后，Al的浸出反而增加，主要因為加熱處理飛灰后， 的形態(tài)由鋁硅酸鹽態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘匿X鐵氧化物，Cr的情況也是如此。研究表明在垃圾焚燒中使用活性炭粉末除塵時，焚燒排放尾氣中的二惡英濃度比未加活性炭時降低了54％，這說明大量的二惡英轉(zhuǎn)移到了飛灰中。因此，隨著國家大氣排放標準的嚴格實施，垃圾焚燒產(chǎn)生的二惡英類將主要進入飛灰，從而使飛灰的污染控制顯得更加重要。 根據(jù)垃圾成分的不同，目前國內(nèi)外對垃圾焚燒飛灰通常采用的處理方法有：①經(jīng)過適當處理按危險廢物填埋。但處理成本較高；②固化與穩(wěn)定化。主要有水泥固化、瀝青固化、熔融固化、化學藥劑固化穩(wěn)定化等。經(jīng)過固化的飛灰，如符合浸出毒性標準的要求，則可以按普通廢物填埋處理。其主要作用是使飛灰中的重金屬及其污染組分呈現(xiàn)化學惰性或被包容起來，以便運輸和處理，并可降低污染物的毒性和減少其向生態(tài)圈的遷移率；③將重金屬與飛灰分離，分別進行資源化處理、如酸提取、堿提取、生物提取等。本文主要對固化與穩(wěn)定化進行分析。 2．1 固化與穩(wěn)定化法 固化與穩(wěn)定化技術(shù)是國際上處理有毒廢物的主要方法之一，而水泥基材料是近2O年來歐美等發(fā)達國家應用最廣也是最重要的膠結(jié)料。 2．1．1 水泥固化法 固化處理是利用固化劑與垃圾焚燒飛灰混合后形成固化體，從而減少重金屬的溶出。水泥是最常見的危險廢物固化劑，因此工程中常采用水泥對焚燒飛灰進行固化處理。飛灰被摻入水泥的基質(zhì)中后，在一定的條件下，經(jīng)過一系列的物理、化學作用，使污染物在廢物水泥基質(zhì)體系中的遷移率減小(如形成溶解性比金屬離子小得多的金屬氧化物)。有時，還添加一些輔料以增進反應過程，最終使粒狀的物料變成粘合的混凝土塊。從而使大量的廢物因固化而穩(wěn)定化。對垃圾焚燒飛灰進行穩(wěn)定化處理的研究結(jié)果表明，無論是采用水洗、粉碎等飛灰前處理工藝，處理后的砌塊均難以達到較高的強度。另外在研究飛灰中的重金屬浸出時發(fā)現(xiàn)，由于飛灰中氯離子的影響，經(jīng)固化后的砌塊中鐵、銅、鋅等離子容易浸出而導致污染物超標。