2018/12/21 12:10:06
根據(jù)垃圾成分的不同,目前國內(nèi)外對垃圾焚燒飛灰通常采用的處理方法有:
① 經(jīng)過適當(dāng)處理按危險(xiǎn)廢物填埋。但處理成本較高;
② 固化與穩(wěn)定化。主要有水泥固化、瀝青固化、熔融固化、化學(xué)藥劑固化穩(wěn)定化等。經(jīng)過固化的飛灰,如符合浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)的要求,則可以按普通廢物填埋處理。其主要作用是使飛灰中的重金屬及其污染組分呈現(xiàn)化學(xué)惰性或被包容起來,以便運(yùn)輸和處理,并可降低污染物的毒性和減少其向生態(tài)圈的遷移率;
③ 將重金屬與飛灰分離,分別進(jìn)行資源化處理、如酸提取、堿提取、生物提取等。
本文主要對固化與穩(wěn)定化進(jìn)行分析
1 固化與穩(wěn)定化法
固化與穩(wěn)定化技術(shù)是國際上處理有毒廢物的主要方法之一,而水泥基材料是近2O年來歐美等發(fā)達(dá)國家應(yīng)用最廣也是最重要的膠結(jié)料。
1.1水泥固化法
固化處理是利用固化劑與垃圾焚燒飛灰混合后形成固化體,從而減少重金屬的溶出。水泥是最常見的危險(xiǎn)廢物固化劑,因此工程中常采用水泥對焚燒飛灰進(jìn)行固化處理。飛灰被摻入水泥的基質(zhì)中后,在一定的條件下,經(jīng)過一系列的物理、化學(xué)作用,使污染物在廢物水泥基質(zhì)體系中的遷移率減小(如形成溶解性比金屬離子小得多的金屬氧化物)。
有時(shí),還添加一些輔料以增進(jìn)反應(yīng)過程,最終使粒狀的物料變成粘合的混凝土塊。從而使大量的廢物因固化而穩(wěn)定化。對垃圾焚燒飛灰進(jìn)行穩(wěn)定化處理的研究結(jié)果表明,無論是采用水洗、粉碎等飛灰前處理工藝,處理后的砌塊均難以達(dá)到較高的強(qiáng)度。另外在研究飛灰中的重金屬浸出時(shí)發(fā)現(xiàn),由于飛灰中氯離子的影響,經(jīng)固化后的砌塊中鐵、銅、鋅等離子容易浸出而導(dǎo)致污染物超標(biāo)。
因此,盡管水泥固化處理飛灰具有工藝成熟、操作簡單、處理成本低等優(yōu)點(diǎn),但由于垃圾焚燒飛灰中含有較高的氯離子,采用水泥固化法處理必須進(jìn)行前處理,以減少氯離子對固化后砌塊的機(jī)械性能以及后期重金屬離子浸出等問題,這樣在很大程度上提高了對飛灰處置場建設(shè)和運(yùn)行的要求,造成成本增加,限制了該方法的應(yīng)用。
1.2 藥劑穩(wěn)定化法
藥劑穩(wěn)定化技術(shù)以處理重金屬廢物為主,目前已經(jīng)發(fā)展了多種重金屬穩(wěn)定化技術(shù),如pH值控制技術(shù)、氧化,還原電勢控制技術(shù)、沉淀技術(shù)、吸附技術(shù)和離子交換技術(shù)等。這類技術(shù)目前在垃圾焚燒飛灰穩(wěn)定化處理方面應(yīng)用較少,但是一個(gè)發(fā)展方向。尤其是藥劑穩(wěn)定化與其它穩(wěn)定化方法相比具有工藝簡單、穩(wěn)定效果好、費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)。目前發(fā)展較快的螯合型有機(jī)重金屬穩(wěn)定化藥劑,對包括垃圾焚燒飛灰在內(nèi)的多種重金屬污染物的穩(wěn)定化處理效果已經(jīng)得到試驗(yàn)證明。
對重金屬螯合劑處理垃圾焚燒飛灰進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并與Na2S和石灰處理等效果進(jìn)行比較,結(jié)果表明,螯合劑投加量0.6%時(shí),捕集飛灰中重金屬的效率高達(dá)97%以上,為達(dá)到相同的穩(wěn)定化效果,螯合劑的使用量要比無機(jī)穩(wěn)定化藥劑少得多。同時(shí),通過l4個(gè)月的微生物影響實(shí)驗(yàn)表明,重金屬螯合劑穩(wěn)定化產(chǎn)物在填埋廠的環(huán)境下,其穩(wěn)定性不受微生物活動的影響。
目前,一般采用的穩(wěn)定化藥劑有:石膏、磷酸鹽、漂白粉、硫化物(硫代硫酸鈉、硫化鈉)、高分子有機(jī)穩(wěn)定劑、鐵酸鹽、粘土礦物等,磷酸鹽處理飛灰后重金屬Pb在pH值4~l3范圍內(nèi)浸出很小。
1.3 熔融固化技術(shù)
(1)燒結(jié)法。燒結(jié)法是將待處理的危險(xiǎn)廢物與細(xì)小的玻璃質(zhì),如玻璃屑、玻璃粉混合,經(jīng)混合造粒成型后,在1000~1100℃高溫熔融下形成玻璃固化體,借助玻璃體的致密結(jié)晶結(jié)構(gòu),確保固體化的永久穩(wěn)定。但該方法需充分結(jié)合化學(xué)穩(wěn)定和熔融處理工藝才能降低垃圾焚燒飛灰對環(huán)境的危害。
(2)熔融法。熔融法是在燃料爐內(nèi)利用燃料或電將垃圾焚燒飛灰加熱140O℃左右的高溫,使飛灰熔融后經(jīng)過一定的程序冷卻變成熔渣,熔渣可作為建筑材料,實(shí)現(xiàn)飛灰減容化、無害化、資源化的目的。熔融固化需要將大量物料加溫到熔點(diǎn)以上,無論采用電或其它燃料,需要的能源和費(fèi)用都相當(dāng)高。相對于其它處理技術(shù),熔融固化的最大優(yōu)點(diǎn)是可以得到高質(zhì)量的建筑材料。
高溫處理法具有減容率高、熔渣性質(zhì)穩(wěn)定、無重金屬等溶出的優(yōu)點(diǎn),已受到廣泛的關(guān)注,國外已研究出多種垃圾焚燒飛灰處理的高溫熔融爐,并已在日本和歐洲有少量使用。但采用高溫熔融工藝需要消耗大量的能源,同時(shí)由于其中的Pb、Cd、Zn等易揮發(fā)重金屬元素需進(jìn)行后續(xù)嚴(yán)格的煙氣處理,故處理成本很高,只能在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家應(yīng)用。
2 濕式化學(xué)處理法
飛灰濕式化學(xué)處理法有加酸萃取和煙氣中和碳酸化法等,該工藝運(yùn)行成本較低,可回收重金屬和鹽類,但產(chǎn)生的廢水、廢氣和污泥需要進(jìn)行必要的處理。目前很少應(yīng)用。
3 安全填埋法
安全填埋法是將垃圾焚燒飛灰在現(xiàn)場進(jìn)行簡單處理后,送入安全填埋場填埋處理的方法,這是目前垃圾焚燒飛灰處理最安全可靠的手段之一。但安全填埋場的建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用居高不下,垃圾焚燒處理廠難以承受,同時(shí)也不能達(dá)到減容化和資源化的目的,因此今后會逐漸減少這種方法的應(yīng)用。
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