垃圾焚烧飞灰在水泥中的固化稳定化研究-环境工程专业论文.docxVIP

摘 摘 要 垃圾焚烧飞灰是全世界公认的危险废物，主要原因是：飞灰中含有大量能被 水浸出的重金属、盐类，另外飞灰中的有机污染物质也是不可忽视的问题。飞灰 的处理的主要思想一是借助固化／稳定化的作用来控制污染物在环境中的迁移： 二是对飞灰中的污染物质进行分离从而降低飞灰中污染物的含量。飞灰处理的主 要目标是降低甚至消除飞狄的毒性。目前国内垃圾焚烧厂对于飞灰的处理大部分 是直接填埋，对飞灰采用固化稳定化处理确实不多。 本课题针对飞灰中重金属的稳定，采用水泥为固化剂，对固化稳定化垃圾焚 烧飞灰做了大量的试验研究，且对飞狄固化前和固化后的特性做了分析。本课题 中采用的飞灰是在上海浦东垃圾焚烧厂袋式除尘器取得，试验对飞灰进行了元素 组成分析、x射线衍射分析、浸出毒性测试以及飞灰水洗酸洗后重金属的浸出毒 性等进行了分析，了解其性能后对飞灰进行了水泥固化处理，探讨不同的飞灰／ 水泥配比下的水泥固化体的浸出毒性、固化体的抗压强度、固化体中物相变化x 射线衍射分析以及水泥固化稳定化水洗飞灰的浸出毒性测试和抗压强度测定，并 进行了经济评估。 飞灰在水泥固化前性能研究，试验表明飞灰浸出液中锌、铅、镉的浓度高于 固体废物浸出毒性鉴别标准，也正是因为这一点，飞灰被普遍认为是一种危险废 物，必须对之进行稳定化处理。采用普通425#硅酸盐水泥，固化稳定化飞灰中 的重金属，从固化效果及重金属的浸出毒性实验发现其固化体中原料最佳配比为 飞灰：水泥=2：l。 水泥固化法最终形成的固化块，不论是自然堆存或是作为路基再利用，都应 具有足够的抗压强度，否则会出现破裂和散裂，从而增加暴露的表面积和污染环 境的可能性。不同飞灰／水泥配比的水泥固化体的抗压强度测试表明，随着飞灰 加入量的增加，固化体的抗压强度降低，但最终达到的强度还是能够满足建筑用 途或填埋的强度要求。固化体强度的降低是由于水泥固化体中水化产物的减少， 而水化产物的判别，则是x射线衍射分析()(RD)一个重要方面。 水泥固化存在长期稳定性和体积增大的问题，针对水泥固化的不足，采用 飞灰经过水洗预处理后再固化稳定化于水泥结构中以及采用化学稳定剂来改 变飞灰中重金属的存在形式。 变飞灰中重金属的存在形式。 飞灰经过水洗后质量减少40％，除去大部分的可溶性盐和部分水溶性且延 缓固化时间的物质(如，硫酸盐、氯化物、碱和重金属)。水洗飞灰在混合物 中可以达到重量百分比为75％～90％，而不会有重金属从固化体中浸出。并且 对原始飞灰水泥固化工序和水洗飞灰水泥固化工序进行了经济评估，发现后者 有更好的经济效益。 飞灰的化学稳定化正处于研究和开发阶段，本文中采用的NaOH和EDTA 来对飞灰进行稳定化处理，把重金属由固相浸取到液相中从而降低飞灰中的重 金属含量。实验结果表明，从经济性和处理效果考虑，NaOH溶液不适合用来 处理垃圾焚烧飞灰，EDTA稳定效果较好，生成的螯合物非常稳定，很难通过一般 的方法去除或再生，造成水体污染。 未来飞灰处理的发展趋势是水泥固化和化学药剂稳定化处理结合起来，取长 补短这样处理效果更好，但这样会使处理费用明显提高，因此有必要大力开发既 经济又安全的新技术。 关键词城市垃圾焚烧飞灰重金属危险废物浸出毒性水泥固化水洗飞 灰化学稳定化 The The Study on the Solidification／Stabilization of Municipal Solid Waste incinerator fly ash in cement mortars ABSTRACT Disposal of municipal solid waste has become a major problem in many countries around the world．With the benefits of substantial weight and volume reduction and potential energy recovery,incineration has become a promising municipal solid waste(MSW)management option．Despite the fact that incineration reduces volume and mass of the wastes by as much as 80％，there are still residues to be properly managed． The municipal solid waste has been recognized as the hazardous waste．The main reasons are that there are large a