城市垃圾和煤混烧的灰渣中重金属的特性分析.pdfVIP

中国工程热物理学会 燃烧学 2004年学术会议 编号：044132 城市垃圾与煤混烧的灰渣中重金属的特性分析 矫维红‘1)(2’那永洁‘1’郑明辉‘2’吕清刚‘1’ Tel：010 (1)中国科学院工程热物理研究所北京100080 8c．cn e-=ail：jiaowh@cfb．etp (2)中国科学院生态环境研究中心北京100085 摘 薹 在015MWt循环流化床燃烧试验台上进行了城市垃圾与煤混烧试验。对焚烧后的灰渣中重金属 的特性进行了研究．研究结果显示，重金属在焚烧产物中通常以不同的化合物形态存在，改变垃圾与 煤混烧时的燃烧工况条件，可以改变重金属的化合物形态，从而改变重金属在灰渣中的分布：灰渣中 重金属的浸出毒性低于危险废物浸出毒性鉴别标准中的限定值． 关键词：循环流化床；城市垃圾；灰渣：重金属 、／ V v 、／ 1．前言 具有减容、灭菌、回收热能等优点的垃圾焚烧技术已成为处理城市垃圾的重要可 选择技术，近年来一些发达国家的城市垃圾焚烧处理量相对于采用填埋法的处理量已 呈现增长趋势。但是垃圾焚烧过程中会产生常规的燃烧污染物，如二氧化硫、氮氧化 物、一氧化碳、二氧化碳和粉尘等，还会产生二恶英类、多环芳烃等有毒有害的有机 污染物，灰渣中还含有较多的重金属，因此对垃圾焚烧过程中产生的二次污染物的控 制成为了制约垃圾焚烧技术发展的重要因素．城市垃圾与煤混合燃烧，不但能提高燃 烧的稳定性，而且对二恶英类和氯化氢的产生有抑制作用。 目前对于垃圾焚烧后产生的灰渣的处置方式主要是填埋，灰渣中的有机污染物含 量较低，因此关键是灰渣中重金属的环境释放特性。瑞典的．h．andpl等对灰渣中的重 金属行为进行了多项研究．国外关于垃圾焚烧飞灰中重金属的存在方式及其形成机理 型垃圾组分中重金属含量测定后指出，即使去除了明显易生成重金属污染物的垃圾源， 焚烧后仍将有大量的重金属存在。由于重金属在垃圾焚烧过程中不能被产生和破坏， 只能发生迁移和转化，因此灰渣中重金属的分布特性、迁移和转化特性以及稳定化技 术成为关注的焦点。 重金属在焚烧炉中的最终分布除了与单个金属的特性有关外，还与垃圾组成及焚 烧环境等有关嗍。我国城市垃圾含水量高、有机物含量低、没有分类投放，同时我国的 垃圾焚烧处理技术起步比较晚，关于循环流化床混烧城市垃圾和煤的灰渣中重金属特 性的研究也很少。 本文对几种典型工况下城市垃圾与煤混烧试验产生的灰渣中的重金属进行了分 析．目的是为灰渣的处理提供依据。 2．试验 2．1试验设备 城市垃圾与煤混烧试验是在0．15MWt循环流化床燃烧试验台上进行的，试验装置 在不同的试验工况下．分别采集底渣、循环灰和飞灰样品。 1． 炉艟；2．水冷管；3．旋风分离器；4．烟气分析仪：5．螺旋给料机；6．返料嚣；7．空气流量计{8． 一次风机l9．空压机t10．布袋豫尘嚣；11．引风机；12．省煤器；13．烟囱； T卜T6．沮度测点．PI-P6，压力测点． 圈1 0．15N骶循环流化床燃烧试验装置 2．2试验燃料特性 ． 在城市垃圾与煤的混烧试验中，使用的城市垃圾是北京市某生活小区的生活垃圾， 经过破碎处理，清理出尺寸大于50m的不可燃物，处理过程中没有添加任何人为处理 物品。试验中使用了两种煤，京西无烟煤、淄博烟煤。燃料特性见表1。煤的灰成分分 析见表2。与煤相比，城市垃圾中的灰含量大，硫的含量不高，但氯的含量高。 57