生活垃圾焚烧飞灰处理研究进展(2)

表1

重金属元素镉

铬

铅

汞

铜

锌生活垃圾重金属的主要来源来源电池、塑料、色素、废旧电子电器染料、皮革、防腐剂电池、汽油添加剂、焊料、颜料、农药电池电器、油漆、塑料、纸、电池、废日光灯管纺织、化妆品、电线、造纸污泥农药、墨水、橡胶、车胎合金

2飞灰水泥固化技术

飞灰水泥固化是一种最为常用的技术。水泥固化法是把飞灰、水泥和沙石按一定的比例充分混合，

［8］加入适量的水，经水化反应后，将砂石、有害成分等牢固地粘结在一起，使粒状的物料，变成粘合

的混凝土块，使污染物在水泥基质中的迁移率减小，进而达到了稳定化、无害化的目的。

水泥之所以能够固定飞灰的重金属，取决于水泥浆体高pH值，重金属可能同－OH或硅酸盐结合成含钙的盐类，吸附在高比表面积的CSH（CaO·xSiO2·yH2O）结构当中，形成晶体结构。水泥固化

［9］工艺的影响因素较多，科研人员开展了相关固化因素优化比选的研究。高亮等研究表明：硫铝酸盐

水泥、铝酸盐水泥的飞灰固化体凝结时间均比硅酸盐水泥的飞灰固化体凝结时间短，水泥用量方面，在满足固化体抗压强度要求和《生活垃圾填埋场污染控制标准》的重金属浸出限值的前提下，所需硅酸

［10］盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥的掺量分别约为35%、25%、40%。刘彦博等采用普通硅酸盐

水泥固化处理垃圾焚烧飞灰，研究表明水泥掺量约为35%。刘汉桥等为探讨了飞灰替代部分水泥固化污染底泥的可行性。研究了不同配比的底泥、水泥、垃圾焚烧飞灰的固化体抗压强度及浸出毒性．结果表明：固化剂中用20%的垃圾焚烧飞灰替代10%的水泥配置的固化体，其抗压强度可达0.24MPa，重金属浸出浓度低于毒性标准，固化体满足固废填埋场填埋处置要求。

水泥固化是一种比较成熟的有害废物处置方法，它具有材料来源广、工艺设备简单、操作方便、固化产物强度高、价钱便宜等优点，近年来日本、欧美等国家普遍采用这种方法作为有毒、危险性固体废物的最终处置方法［12］［11］。但其缺点是体积增加倍数较大，一般增容比达1.5～2，而且水泥熟料的大量使

［13］用也意味着直接的资源消耗和间接的环境污染

直是研究热点。，因此在飞灰固化、稳定化工艺中减少水泥的消耗一

3飞灰药剂稳定化技术

药剂稳定化法是利用化学药剂对飞灰中的重金属发生沉淀、螯合和絮凝等作用，降低飞灰重金属浸

［14］出毒性和迁移可能性。无害化处理药剂分为无机型和有机型2种。无机药剂主要是以石膏、硫化物、

氢氧化钠、硫代硫酸钠、铁酸盐、磷酸盐、黏土矿物等，与重金属反应形成不溶于水的沉淀，虽然成本可能较低，但固化效果一般，且易受酸性环境条件影响；有机药剂主要以螯合型药剂为主，包括EDTA接聚体、巯基胺盐、多聚磷酸盐、柠檬酸盐、甲壳素衍生物、碳氢链8个以上的非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂等。药剂稳定化最大优势是飞灰处理后，其增容比远远低于传统的水泥固化方法。

［15］张瑞娜等研究发现磷酸盐处理飞灰后重金属Pb在pH值为4～13范围内浸出浓度很小。在药剂

［16］研发方面，Wengerak等采用不同种类的多胺、聚乙烯亚胺与二硫化碳反应得到重金属鳌合剂处理焚

烧飞灰，通过药剂与重金属间的化学键的合力作用，形成稳定的网状结构的鳌合物沉淀，其稳定化产物在填埋场环境下基本不会浸出，达到不增容或者少增容的目的。

［17］蒋建国等研究了投加量0.6%，捕集飞灰中重金属的效率高达97%以上的重金属螯合剂，进行

的14个月的微生物影响实验表明，重金属螯合剂稳定化产物在填埋场环境下，其稳定性不受微生物活

［18］动的影响。也有研究人员开发了一种利用低廉的药剂FeSO4处理飞灰。该方法就是在碱性条件下将

FeSO4溶液和飞灰形成的悬浊液氧化生成红褐色、高比表面积的铁氧化物的过程中，将多种重金属固

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