城市生活垃圾焚烧飞灰性质及其重金属稳定化技术研究

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1、同济大学环境科学与工程学院博士学位论文城市生活垃圾焚烧飞灰性质及其重金属稳定化技术研究姓名：冯军会申请学位级别：博士专业：环境工程指导教师：何品晶20060301摘要在中低酸浓度时，乙酸浸出液中重金属浓度高于硝酸浸出液，而在>O．2mol／L的酸浸取液中，硝酸浸出液中重金属(除Hg#l")浓度大于乙酸浸出液。浸出实验表明，pH值在飞灰重金属浸出过程中起关键作用。5)炉前垃圾组分含量最高的是厨余和塑料。重金属源分析表明：As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和zn来源于厨余的量超过50％，来源于塑料的量超过13％，Cd、Ni、Pb和Zn来源于渣石的量超过6％，A

2、s来源于玻璃的量超过14％，Hg来源于纸类的量超过7％。As、Ni、Cr、Cu和Zn主要分布在炉渣中，Cd和Hg主要分布在飞灰中，Pb贝tJ介于两者之间。避免厨余垃圾在收集、转运过程中的交叉污染，同时在处理处置前，提高垃圾组分中塑料、渣石以及金属的分拣率，有利于控制飞灰中的重金属污染。通过调节垃圾在贮坑中的停留时间控制垃圾的含水率，维持垃圾在一定的温度(850℃-1000℃)下稳定燃烧，优化石灰等药剂的投加量是改善飞灰污染特性的主要可行措施。6)研究所确定的“两元药剂稳定化技术”参数为：先投加药剂A，投加量为8％，投加方式为A+水+飞灰；然后投加药剂B，投加量为

3、2％，投加方式为直接加入后固固混合；最后投加药剂C，投加量为0．2％，投加方式为C+水+飞灰混合物，各次加药后混合时间均为8min左右。稳定化后飞灰养护8h。稳定化后产物增容比低于1．15。中试实验表明，两元药剂稳定化技术可以充分满足重金属稳定化要求，每吨飞灰所需稳定化药剂费用约为225元。pH．Stat浸出测试和MINTEQA2计算表明，磷酸盐稳定化可使Pb在很大的pH值(3～12)范围内保持很低的浸出浓度。关键词：城市生活垃圾焚烧；飞灰；性质；重金属；源分析；稳定化ABSTRACTThecharacteristicsofairpollutioncontrol

4、(APC)residuesfromtwomunicipalsolidwaste(MSW)incinerationplantsinShanghaiwerestudiedsystematicallyforalongtime．ThemainpollutioncontaminantsintheAPCresiduesandtheirinfluencingfactorswerestudied．TheinfluencetothepoisonofAPCresidueswasdiscussedbasedontheheavymetalsdistributionintheincine

5、ratedMSW．Andthen,optimalstabilizationprocesswasinvestigatedwhichcouldeffectivelyimmobilizeheavymetals．Themainconclusionsofthisstudywere嬲follows．1)1heAPCresiduesareoflowwatercontent(0．08％,---1．15％)，andbulkdensity(0．646x103q)．776x103kg／m3)，highpermeabilitycoefficient(8．71x10"5-1．16×10。

6、4era／s)andmoistureabsorption．TheparticlesizedistributionoftheAPCresiduesshowsthelogarithmicnormaldistribution缸end．Thecompactingfactorreachestheminimumvaluewhenthewatercontentis20％，whichmeansthebestbearcapacity．Meanwhile，drydensityattainsmaximumvalue．WhenwaterisaddedtotheAPCresidues，t

7、hetotalporositydecreasesandthemiddleporestructureOCCUrs．Furthermore，itproducesmuchheat．Theheatreleaseratereachestothemaximumin6minutesandtheaccumulativequantityofheatwithin24hisabout51J／g．2)111eAPCresidues(>1％)aremainlycomposedofSi，A1，Ca,CI，Na,kMg，Fe，C，SandO．11leirNaandHgcontentsarer

8、elativelyhig