文献类型：学位论文

中文题名：垃圾焚烧飞灰中铅和镉固化/稳定化处理工艺优化及其稳定性影响研究

作者：薛成[1];

机构：[1]华东理工大学;

导师：蔡兰坤;华东理工大学|赵丰年;华东理工大学

授予学位：硕士

语种：中文

中文关键词：垃圾焚烧飞灰;固化/稳定化;水洗预处理;降雨环境;可溶性盐

摘要：垃圾焚烧发电已成为我国处理生活垃圾主要技术之一,但焚烧后产生的飞灰富含重金属,因此被列为危险废弃物。在我国对于飞灰的管理主要是通过“固化/稳定化+填埋”,即飞灰经固化/稳定化处理,满足填埋标准要求后,可在生活垃圾填埋场分区填埋。然而单一的水泥固化和药剂稳定化存在一定的局限性,且长期填埋过程容易受到诸多因素(如:降雨、可溶性盐)的影响,导致重金属更容易迁移到周边环境中。因此,本实验目的是优化飞灰固化/稳定化处理工艺,并探讨不同降雨环境、可溶性盐对飞灰固化体的稳定性影响,主要内容和结果如下:对飞灰固化/稳定化处理工艺优化进行了研究,最终得出,水泥协同药剂固化/稳定化处理最佳工艺参数为:水泥掺量20%、DTC投加量2%、液固比(mL/g)为0.4,此时固化体中Pb、Cd浸出浓度分别为1.07mg/L、0.14mg/L,处理效率分别:45.1%、92.7%;水洗预处理最佳工艺参数为:通入CO2水洗10 min、水洗液固比为10:1,此时飞灰中Pb、Cd洗脱量分别为:9.42mg/kg、5.70mg/kg。水洗预处理联用水泥协同药剂固化/稳定化工艺可以提高飞灰处理效果,此时固化体中Pb、Cd浸出浓度分别为0.95 mg/L、0.09 mg/L,处理效率分别:51.3%、95.3%。研究了不同降雨环境对飞灰固化体稳定性的影响。结果显示:降雨速度越慢,固化体中Pb累积浸出量越多,当淋溶速度为5 mL/min,淋溶16次之后,Pb累计浸出量为3.86mg/kg;相较于正常降雨,酸雨淋溶环境下重金属有更高的浸出水平,酸雨淋溶12次后,Cd累积浸出量可达0.70 mg/kg,可交换态由淋溶前1.0%提升至13.5%,其他形态赋存比例均出现下降,残渣态由淋溶前46.6%下降至42.0%。在正常降雨环境下,重金属浸出主要受溶出和碳酸化成核控制。在酸雨淋溶环境下,重金属浸出主要是H+不断取代固化体颗粒表面重金属离子,促进重金属浸出。研究了可溶性盐对飞灰固化体的稳定性的影响。结果发现:可溶性盐存在会降低飞灰固化体稳定性。经历降雨循环之后,原灰固化体比水洗飞灰固化体有更高的重金属浸出水平,其中原灰固化体中Pb、Cd累积浸出量分别为5.57mg/kg、1.19mg/kg,而水洗飞灰固化体中Pb、Cd累积浸出量分别为2.47mg/kg、0.59mg/kg;原灰固化体中重金属形态变化更大,其中Cd、Pb的可交换态+碳酸盐结合态赋存比例明显上升,分别由最初3.5%、12.1%上升至 16.8%、21.2%。