礦渣膠結材固化處理垃圾焚燒飛灰
摘要:垃圾焚燒飛灰經測試,重金屬Pb和Cr超出浸出毒性標準,被認為是一種危險廢物,必須加以穩定化處理。水泥熟料激發的礦渣膠結材(CS)按25%、30%、35%和45%的比例摻入焚燒飛灰中,測試飛灰固化體7、28、60d的強度、重金屬浸出濃度及固化體的水化產物。結果表明,摻入礦渣膠結材后的飛灰固化體60d養護后均達到填埋標準。礦渣摻量35%時,飛灰固化效果最優,28d就可以達標,表明焚燒飛灰與礦渣在合適的比例下可發生復合反應,形成超疊加效應,增強固化效果。
關鍵詞:礦渣 焚燒飛灰 固化 重金屬 滲濾
0 引言
隨著我國經濟的飛速發展,城市固體廢棄物的產量激增,垃圾焚燒發電由于其對垃圾的有機毒性的破壞性強,體積減容明顯,回收能源等優點,成為我國一些土地緊張、城市垃圾有機成分高的大城市處理垃圾的重要發展方向。但垃圾焚燒后產生的垃圾焚燒飛灰由于其中富集了高濃度易滲濾的重金屬等污染物,被視為危險廢棄物,為減小焚燒飛灰對環境造成的二次污染,必須對其進行妥善的處理。
目前焚燒飛灰處理主要有水泥固化、熔融、化學穩定、酸提取等方式…,其中水泥固化由于成本低、處理效果較好而被美國國家環保局列為處理焚燒飛灰的最佳技術。施惠生等人研究表明,焚燒飛灰由于主要成分與高爐礦渣等材料相似,具有微弱的膠凝活性,摻入水泥會在一定程度上延緩水泥的水化,但水泥固化的效果總體上可以滿足填埋要求。賀杏華等人進行水泥固化飛灰的研究結果表明,飛灰隨水泥摻量的增大而固化效果更好。
但隨著固化體浸出率法規要求的日益嚴格以及危險廢物量的增長,傳統的水泥固化的費用會急劇增加而失去價廉的優勢。因此除水泥固化,穩定體系外,很多研究者對其他具有膠凝特性的工業廢料如研磨礦渣、粉煤灰等進行了探討。但已有的研究成果往往局限于對重金屬污泥的固化,由于在固化體中重金屬污泥的摻入量較小,占10%~15%,固化體的主要成分還是膠凝材料,重金屬廢物只占很小的比例,而固化/穩定的焚燒飛灰的量都很大,高摻量的飛灰對固化材料的稀釋也較大,且焚燒飛灰中重金屬的化學形態以及分布特征不同于重金屬污泥,用礦渣等工業廢渣來固化高摻量的焚燒飛灰是否可行,目前還沒有相關的研究報道。為此,本研究考察以水泥熟料激發的礦渣膠結材固化焚燒飛灰的處理效果,進行飛灰固化體的微觀分析,并初步探討了礦渣材料固化飛灰的機理及其作為飛灰固化材的可能性。

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