危险废物电镀污泥热处置特性研究汇总.doc

危险废物电镀污泥热处置特性研究 　1 　引言( Introduction) 　　电镀污泥是电镀废水处理过程中生成的产物,是一类常见的典型危险废弃物,含有大量的重金属,具有易积累、易流失、不稳定等特点. 在《国家危险废物名录》定义的47 类危险废弃物中,电镀污泥占据了其中的7 大类. 电镀污泥如不加以妥善处理,任意堆放,将引起严重的环境污染.电镀污泥的资源化是目前实现对其处置的主要方法,虽然资源化是最理想的方法,但从经济角度来看, 资源化处置经济收益率低、无法形成规模效益、生产成本高,所以目前仍不能成为主要的处理处置方法(Suwimol et al . , 2004 ; 廖昌华等, 2002) . 近年来,随着公众环境保护和资源回收意识的提高、国际环保工业技术的蓬勃发展,固体废物处理过程逐渐向热化学处理技术转化(Dempsey et al . , 1993 ; Kirket al . , 2000) . 利用焚烧、离子电弧以及微波等热处理法实现对电镀污泥的预处理或安全处置正逐渐引起人们的重视(Ramachanadran et al . , 2000 ; Gan ,2000) . 同其它热处理法相比,焚烧法是最经济的热处理法, 有研究工作者对电镀污泥在炉内焚烧的热特性及其中的重金属Cr 的迁移规律做了研究,认为90 %以上的Cr 留在了焚烧灰渣中( Espinosa et al . ,2001 ; Wang et al . , 1999) ;清华大学张衍国等人也指出焚烧是防止污泥重金属污染的优先处理方法(张衍国等, 2000) . 虽然目前对电镀污泥类重金属含量较高的危险废物处置已经有了一定的研究成果,但对于在高温环境下电镀污泥的热重过程及焚烧产物中重金属的浸出毒性的研究仍未见诸报道.本文是危险废物回转窑内焚烧机理研究的组成部分,主要目的为了解电镀污泥在热处置过程中的热重特性和重金属迁移及浸出特性. 这对实现高效低污染处理此类危险废弃物,以及焚烧此类危险废弃物的焚烧炉的工程设计和优化运行具有重要的指导意义. 　　2 　试验物料选取及试验方法( Experimental materialand method) 　　211 　电镀污泥的工业分析与元素分析结果试验所用物料来自杭州某工业废物处理有限公司. 试验前,首先对原始电镀污泥进行工业分析与元素分析,分析结果分别见表1、表2 和表3. 由表1、表2 可知,原始电镀污泥的水分、灰分都相当高,其中,原始电镀污泥样品中水分占总重的50 %以上. 由表3 可知,电镀污泥内除含有Cr 、Zn、Cu、Pb、Ni 、Hg 等重金属外,还有诸多Fe , Na , Mg , K, Ca 等元素. 其中的重金属来自电镀废水,其它元素则是在处理电镀废水时,由加入的次氯酸钠、硫化钠、硫酸亚铁或氢氧化钙等化学药剂产生的(Jakob et al . , 1995) ,可见电镀污泥不光金属元素含量高,且成分相当复杂.?表1 　电镀污泥工业分析Table 1 　Industrial analysis of electroplating sludge? 水分 灰分 挥发分 固定碳 11155 %? 62103 %? 26142 %? ND?? 表2 　电镀污泥常规元素分析Table 2General elementary analysis of electroplating sludge?? Cad? Had? Oad? Nad? Sad? 4 23 %? ND? 2 93 %? 0 18 %? 1 64 %? ? 表3 　电镀污泥重金属及其它元素分析C ,H ,O ,N ,STable 3 　Heavy metal and other elementary analysis of electroplating except 重金属含量P(mg·kg -1 )??????????? 　　其它元素质量分数???? Cr???? Zn??????? Cu????? Pb???? Ni??? Hg???????? Fe???? Ca???? Mg???? K????? Na???? P????? Cl?28828.66 1036.34 25778.52 424.48 4976.33 0.453??? 12.93 % 2.01 % 4.06 % 0.02 % 0.50 % 0.78 % 0.31 %? 　　原始的电镀污泥水分含量高,且粒度分布不均匀,为了消除这些不利因素对热重试验准确性的影响,试验前对原始电镀污泥进行了脱水与细化预处理. 首先将电镀污泥放置于80 的烘箱内烘干约8h ,充分脱水,再将其取出碾碎,经80 目筛子(孔径01198 mm) 筛分后,继续置于烘箱内脱水,直到相隔一段时间内2 次称重误差