生活垃圾焚燒飛灰資源化利用研究.pdf

1、目前，我國越來越多的城市遭遇垃圾圍城的現(xiàn)象。城市生活垃圾的焚燒處置因具有減量化、無害化和資源化等特點(diǎn)和優(yōu)勢，而成為我國垃圾處置的主流方式之一。垃圾焚燒處置過程中會(huì)產(chǎn)生大量的飛灰，飛灰因富集重金屬和二惡英等毒性污染物，而被中國和世界上很多國家明確規(guī)定為危險(xiǎn)廢棄物。飛灰的處置以填埋為主，然而經(jīng)過無害化處置的飛灰具備資源化應(yīng)用的潛力。針對(duì)當(dāng)前飛灰水洗預(yù)處理及資源化應(yīng)用等方面研究不足的問題，本文開展了生活垃圾焚燒飛灰的水洗、飛灰水洗液的處理及制

2、備骨料的實(shí)驗(yàn)研究，主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　1）在飛灰理化特性的基礎(chǔ)上，開展了流化床飛灰和爐排爐飛灰水洗的實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明：飛灰中的氯元素大部分以可溶性氯鹽的形式存在,如NaCl、KCl、CaCl2，水洗能脫除大部分的氯鹽，流化床飛灰經(jīng)一級(jí)水洗脫氯可達(dá)77.1％，爐排爐飛灰經(jīng)一級(jí)水洗脫氯可達(dá)94.3%。一級(jí)水洗的最優(yōu)條件：流化床飛灰水洗時(shí)間30min，水洗液固比為6:1(mL/g)；爐排爐飛灰水洗時(shí)間30min，水洗液固比為

3、8:1(mL/g)。對(duì)于流化床飛灰，二次循環(huán)水洗和二次水洗脫氯效果相差不大，但二次循環(huán)水洗節(jié)水效果顯而易見，因此該方式有較好的經(jīng)濟(jì)性。此外，飛灰水洗液中氯含量高達(dá)6000～28000mg/L，不能直接排放，需作進(jìn)一步處理。
　　2）以流化床飛灰水洗液為處置對(duì)象，開展了高氯含量的飛灰水洗液處理的實(shí)驗(yàn)研究。飛灰水洗液通過化學(xué)沉淀法，氯離子的去除率可達(dá)50.7%。增加化學(xué)試劑的添加量能進(jìn)一步去除水洗液中的氯離子，但提升效果并不明顯，且處

4、置成本會(huì)大幅增加。飛灰水洗液的膜分離處置研究結(jié)果表明：在總進(jìn)水量一定的條件下，氯離子的去除率隨著濃淡比的增大而減??；操作壓力增加，氯離子的去除率隨之增加；芳香聚酰胺反滲透膜的物化穩(wěn)定性耐堿性較強(qiáng)，適合處理較強(qiáng)堿性的飛灰處理液；對(duì)不同氯離子濃度的水洗液，其去除率隨著氯離子濃度的增大而減小?；瘜W(xué)沉淀法和反滲透膜分離技術(shù)的結(jié)合可避免單一化學(xué)沉淀法處理效果不足、反滲透膜易被高氯含量飛灰水洗液堵塞及有些反滲透膜的耐高氯性較差等問題。經(jīng)過兩級(jí)處理后

5、的飛灰水洗液，氯離子的去除率可以達(dá)到96.74%，濃度可下降到1000mg/L以下，滿足遼寧省地方排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
　　3）以流化床飛灰為原料，普通硅酸鹽水泥作為粘結(jié)劑，開展了飛灰制備骨料的資源化利用研究，分析了不同飛灰添加量和養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì)骨料抗壓強(qiáng)度和飛灰中重金屬固化效果的影響。結(jié)果表明：飛灰制備的輕骨料表面粗糙，不光滑，呈深灰色；骨料外表面較為緊密，內(nèi)部有不連通的小孔，呈類蜂窩狀結(jié)構(gòu)?？偟膩碚f輕骨料的強(qiáng)度隨水泥添加量的增大而增大

6、，且隨養(yǎng)護(hù)天數(shù)的增加顯著增強(qiáng)。對(duì)飛灰添加比例為50%的骨料，養(yǎng)護(hù)28d后其顆粒強(qiáng)度可達(dá)1450N，其筒壓強(qiáng)度為4.34MPa，滿足《輕集料與其實(shí)驗(yàn)方法GB/T17431.2-2010》的要求。同時(shí)骨料在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)重金屬浸出量低于《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn) GB16889-2008》的限定值，這表明飛灰和水泥混合制備輕骨料是可行的。對(duì)于球磨處置后的飛灰，其制備的骨料強(qiáng)度要高于水洗飛灰，重金屬浸出量也明顯低于水洗飛灰。因此球磨后的飛灰制備的骨