垃圾焚燒飛灰在堿礦渣中的固化穩(wěn)定化研究.pdf

1、垃圾焚燒電廠產(chǎn)生的焚燒飛灰含有有機(jī)有毒物質(zhì)、大量能被水浸出的重金屬等物質(zhì)，屬于全世界公認(rèn)的危險廢物。對垃圾焚燒飛灰的處理主要是通過適宜的固化/穩(wěn)定化手段使之達(dá)到無害化。目前常用的固化/穩(wěn)定化手段有硅酸鹽水泥同化、熔融固化、塑性材料固化和化學(xué)藥劑穩(wěn)定化等方法。由于堿礦渣與硅酸鹽水泥相比具有強(qiáng)度高、抗?jié)B、抗腐蝕等特性，而且能夠大量利用工業(yè)廢渣，本課題使用堿礦渣固化/穩(wěn)定化垃圾焚燒飛灰，做了大量實(shí)驗(yàn)研究。 本文以鹽城市垃圾焚燒發(fā)電廠

2、的飛灰為研究對象。對飛灰進(jìn)行了元素組成、礦物組成、重金屬形態(tài)等分析，并對飛灰的微觀形貌進(jìn)行了測試。使用堿礦渣對原飛灰、水洗飛灰，熱活化飛灰進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理，考察了堿礦渣對不同飛灰的同化效果，并對不同固化條件下試塊的重金屬浸出毒性進(jìn)行了分析。 研究結(jié)果表明，堿礦渣對飛灰進(jìn)行直接固化處理，隨著飛灰摻量的增加，抗壓強(qiáng)度會迅速下降，且試體會產(chǎn)生膨脹。對飛灰采用水洗預(yù)處理，水洗后飛灰質(zhì)量損失2.7％，說明飛灰中含有部分可溶性氯鹽類物

3、質(zhì)。水洗預(yù)處理對焚燒飛灰固化試塊的抗壓強(qiáng)度影響不大，在10％摻量的情況下，水洗預(yù)處理的效果反而不如原飛灰，在摻量逐漸增大的情況下，水洗預(yù)處理后的飛灰同化試塊表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定化效果。對飛灰進(jìn)行熱活化預(yù)處理，在4個溫度點(diǎn)(700、800、900、1000℃)進(jìn)行熱激活，保溫3 h。在相同的飛灰含量下，熱活化預(yù)處理后焚燒飛灰固化試塊的抗壓強(qiáng)度與原飛灰和水洗飛灰相比有顯著提高，其中經(jīng)900℃熱活化預(yù)處理的飛灰活性最優(yōu)。與原飛灰相比，在30％摻量

4、時，28d的抗壓強(qiáng)度從12.4Mpa增加到46.0Mpa，并且固化試塊的安定性良好，沒有發(fā)生膨脹現(xiàn)象。這意味著熱活化方法有可能作為一種有效的預(yù)處理手段，使飛灰做為堿膠凝材料的混合材加以利用，實(shí)現(xiàn)飛灰的資源化。 飛灰中含有重金屬，采用五態(tài)形態(tài)劃分法對飛灰中的Pb、Cu、Cr、Zn和Cd五種重金屬的形態(tài)作了分析。在Pb、Cu、Zn和Cd的不同形態(tài)中，鐵錳結(jié)合態(tài)的含量最高；Cr的不同形態(tài)中，殘余態(tài)的含量最高。對堿礦渣固化熱活化飛灰的