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《重庆大学》 2009年
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重庆垃圾焚烧飞灰特性及其粘土烧结稳定化

欧阳鸥  
【摘要】: 焚烧法处理城市生活垃圾,因其具有占地面积小、运行稳定、处理时间短、减量化显著、无害化彻底、可回收热能等显著的优点,目前被国内外发达城市广泛采用。然而垃圾焚烧之后将产生二次污染物飞灰,由于飞灰中重金属含量过高必须进行无害化处置。 以重庆地区某垃圾焚烧发电厂的MSWI(Municipal Solid Waste Incineration)飞灰为研究对象,在对其基本理化性质、典型重金属含量、浸出毒性和热性质进行分析的基础上,选用粘土矿物蒙脱石和一般粘土与MSWI飞灰分别混合烧结,并分析了烧结温度、烧结时间、两种粘土体系对重金属稳定化效果的影响规律,找出了最佳稳定化烧结参数。 实验研究表明,MSWI飞灰中重金属含量中,Zn的含量最大,Pb次之,Hg的含量最小,重金属浸出液中Pb和Zn的浸出浓度均远远超过浸出毒性鉴别标准值,其他重金属均可以满足浸出毒性标准的要求;烧结温度和烧结时间对飞灰中主要元素Cl、K以及主要有毒重金属Pb、Zn、Cu、Cd、Hg、Mn、Cr等在MSWI飞灰中的烧失率影响明显。 对MSWI飞灰-蒙脱石粘土体系和MSWI飞灰-一般粘土体系中重金属固溶率随烧结温度变化规律分析表明:烧结温度是影响MSWI飞灰中重金属固溶特性的重要因素,不同烧结温度下MSWI飞灰重金属固溶效果差异显著。在800-1250℃温度范围内,除了Cr、Mn、Hg、Cd,烧结温度对Pb、Zn和Cu固溶率的影响均较为显著。飞灰中含量最多的两种重金属Pb和Zn,当烧结温度为1000℃~1050℃时,均达到最大的固溶率(均大于80%)。重金属固溶率随烧结时间变化规律表明:除了Pb和Zn,烧结时间对两个混合体系中重金属的固溶率变化规律影响均不明显,且飞灰中主要重金属Pb和Zn的最大固溶率均出现在1.0h时。对比重金属在两种粘土材料的固溶率表明:两种粘土体系对各重金属的固溶效果普遍相近,重金属的固溶率受两种粘土体系的影响不显著。相比较而言,蒙脱石体系的固溶效果一般高于一般粘土体系,是更理想的重金属稳定化粘土材料。 经过高温烧结稳定化处理之后,MSWI飞灰-蒙脱石粘土混合体系和MSWI飞灰-粘土混合体系两种混合体系烧结样中的重金属浸出浓度均非常低,均远远小于未处理MSWI飞灰原样中重金属的浸出浓度,且远远低于国家危险废物鉴别标准值。 当烧结温度选择1000℃,烧结时间选择1.0h,粘土材料选择蒙脱石时,MSWI飞灰-粘土混合体系中重金属固溶效果较好,且重金属浸出浓度远低于国家危险废物鉴别标准值。因此MSWI飞灰与粘土材料混合烧结处理后,MSWI飞灰中重金属可得到有效稳定化。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:X701.2

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