城市生活垃圾焚烧灰渣及其性质分析
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城市垃圾焚烧炉内灰渣的性质及结渣机理初探摘要:介绍了城市垃圾焚烧灰渣基本的物理化学性质,初步探讨了垃圾焚烧处理中的积灰、结渣形成的机理,为焚烧炉的正常运行提供科学的保证,为灰渣的深度开发利用及污染防治提供科学依据。
关键词:垃圾焚烧残渣结渣机理再利用1 垃圾焚烧残渣的基本性质为了正确地处理、管理城市垃圾焚烧后的灰渣,应全面了解这些灰渣的物理和化学性质,如灰渣的粒径大小分布、表面积、形态、密度、组成及化学性质等。
1.1 垃圾焚烧残渣的化学组成垃圾焚烧后灰烬的基本化学组成见表1。
1.2 城市垃圾焚烧残渣城市垃圾焚烧后的残渣主要包括飞灰和底渣。
根据Ontiveros J L ,Clapp T L and Kosson D S等人的研究[2],将垃圾焚烧炉的飞灰按粒径分为7档:〈20μm,20~41μm,42~60μm,61~110μm,111~149μm,150~230μm,〉230μm。
粒径大于230μm的,主要是焦炭的薄片,焦炭片越少,颗粒燃烧得越完全,它与第2次供风有密切的关系。
对颗粒的密度和表面积进行分析,测量表明:飞灰密度的大小可表明物料的燃烬性,密度越大燃烬性越好;飞灰的密度越大则有更大的表面积,灰表面积随粒径的减小而增大,这种现象与炉的效率或装置的收集效率有关。
通过分析灰的固体总挥发度可考察各个组成未燃烬的情况。
城市垃圾焚烧飞灰最多的颗粒主要是黑色和白色颗粒,形状包括扁平和园状型的,成渣结块时也有球型的,然而,球型的粒子不太多。
Taylor[3]用碎海绵、卷纸状、画板状等词语来描述垃圾焚烧飞灰的形状。
通过电子扫描图可见飞灰晶型结构的形成, Cahill and Newland [4]等人用挥发富集理论来解释,铝和硅的气化温度比焚烧温度高,因而成为其他挥发元素的晶核。
Furuya[5]等人分析得到飞灰颗粒为CaSO4型。
但Ontiveros J L, Clapp T L and Kosson D S[2]等人对飞灰样品的研究表明,它们的晶体结构除了CaSO4型之外,还有可能有NaCl 或KCl型。
城市生活垃圾焚烧飞灰物化性质及重金属污染特性田志鹏;田海燕;张冰如【摘要】以上海市生活垃圾焚烧飞灰为案例,研究了其物化性质及重金属污染特性.结果表明:(1)飞灰孔隙率较高,经化学药剂稳定后飞灰形貌呈致密化,可大大减少重金属浸出;飞灰吸脱附曲线有明显滞回环,属于H2型滞回环,属于典型的多孔物质吸附类型.(2)飞灰重金属的浸出毒性表明,Pb、Cd超出了《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)中的限值,根据《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007),飞灰属于危险废物.(3)在酸性条件下,重金属较易释放到环境中.【期刊名称】《环境污染与防治》【年(卷),期】2016(038)009【总页数】6页(P80-85)【关键词】飞灰;特性;重金属;浸出毒性【作者】田志鹏;田海燕;张冰如【作者单位】中国电建集团装备研究院水环境研究所,上海200235;同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092;同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092【正文语种】中文根据《中国统计年鉴》(2012年),2012年中国生活垃圾清运量为17 080.9万t,无害化处理量达14 489.5万t,无害化处理率由2002年的50.8%升至2012年的84.8%。
近10 a来,中国生活垃圾无害化处理量大幅度上升,其中处理处置方法以卫生填埋为主[1],焚烧及堆肥[2]为辅。
因中国土地资源日益紧张,用焚烧替代卫生填埋逐渐受到政府的青睐,虽然卫生填埋仍然保持较高的占比,但焚烧占比逐年递增,由2002年的4.9%上升至2012年的24.7%,而卫生填埋和堆肥占比却逐年递减。
因此,生活垃圾焚烧处理处置有巨大的发展空间。
焚烧可使生活垃圾体积减少90%,同时回收热能发电[3]。
但焚烧会产生二次污染,烟气净化系统产生的飞灰是二次污染的主要载体,其产量为垃圾焚烧量的3%~5%,由于富集了高浸出毒性的重金属及二噁英等有害物质[4],因而飞灰被公认为是一种危险废物[5]。
1、生活垃圾焚烧炉渣性质(1)炉渣的物理性能生活垃圾焚烧炉渣是生活垃圾焚烧的副产物,包括炉排上残留的焚烧残渣和从炉排间掉落的颗粒物,呈黑褐色,原炉渣有刺激性气味,经过处理后气味减弱。
未经处理的焚烧炉渣主要由灰渣、碎玻璃和砖块、陶瓷碎片、木屑,以及少量碎布条、塑料、金属制品等物质组成。
碎玻璃、陶瓷碎片等主要来自于工程中的建筑垃圾,但只要其粒径大小不超过5mm,就不会影响炉渣多孔砖的整体性能。
金属制品主要来自于人们的生活用品,如易拉罐、钉子、铁罐等,并且其中的单质铁会氧化,产生锈蚀,影响砖的性能。
布条、塑料等物质是由于生活垃圾在焚烧过程中燃烧不够充分而未能去除。
炉渣中还含有极少量的有色金属,在公路基层应用过程中可能会由于和碱反应产生H2而破坏路面,大颗粒金属可能会损坏施工设备,对施工的危害较大,应尽可能地除去;炉渣中的可燃物含量较低,5mm以上颗粒中的可燃物含量在0.06~1.34%。
可燃物的存在不利于资源化利用,如影响应用时路面的长期稳定性,影响无机结合料与炉渣的结合,而降低材料强度。
因此,该将这些物质尽量去除。
经过预处理的炉渣只含有少量的碎玻璃、砖块和陶瓷碎片,布条、塑料等有机物几乎全部去除。
由于炉渣主要物理组分质地坚硬,因而作为集料使用时能保证一定的强度。
(2)炉渣的含水率、热灼减率、堆积密度、吸水率由于水淬降温排渣作用,炉渣的含水率约为12.0%~18.9%,随着堆积时间、天气等因素上下波动;炉渣热灼减率反映垃圾的焚烧效果,一般较低,为1.57%~3.16%;炉渣堆积密度在1150kg/m3~1350kg/m3之间,吸水率为37%左右。
说明炉渣是一种多孔的轻质材料,强度不高。
(3)炉渣的粒径分布炉渣粒径分布较均匀,主要集中在2~50mm的范围内(占60.8%~7.68%),小于0.074mm的颗粒含量在0.06%~1.36%。
基本符合道路建材中集料的级配要求。
(4)炉渣化学成分预处理后的炉渣主要化学成分及含量为:硅35%~50%、钙7%~15%、铝3.5%~7.0%、铁3.0%~6.0%、钠2.5%~8.0%、钾1.3%~3.0%、磷0.7%~3.0%,不同地点、不同批次的炉渣主要化学组成接近,由此可认为预处理后的炉渣的化学成分相对比较稳定。
城市生活垃圾焚烧飞灰的处理与综合利用
城市生活垃圾焚烧飞灰的处理与综合利用
城市生活垃圾焚烧飞灰中可溶性重金属和溶解盐含量较高,并含有二(口恶)(口英)等剧毒有机污染物,一般可认为是危险废物.目前飞灰处置的主要模式是对飞灰进行单独收集,经适当处理后,送入填埋场进行填埋.固化/稳定化和重金属提取是目前飞灰处理的主要方法.介绍了飞灰的4类共9种再利用途径:建筑材料制作(水泥、混凝土、陶瓷、玻璃和玻璃陶瓷),岩土工程应用(道路、筑堤),农业利用(土壤改良剂)和其它(吸附剂、污泥调理剂).
作者:倪静赵由才 Ni Jing Zhao Youcai 作者单位:同济大学,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,200092 刊名:环境卫生工程ISTIC 英文刊名:ENVIRONMENTAL SANITATION ENGINEERING 年,卷(期): 2006 14(6) 分类号: X705 关键词:城市生活垃圾焚烧飞灰危险废物处理资源化利用。
1、生活垃圾焚烧炉渣性质(1) 炉渣的物理性能生活垃圾焚烧炉渣是生活垃圾焚烧的副产物,包括炉排上残留的焚烧残渣和从炉排间掉落的颗粒物,呈黑褐色,原炉渣有刺激性气味,经过处理后气味减弱。
未经处理的焚烧炉渣主要由灰渣、碎玻璃和砖块、陶瓷碎片、木屑,以及少量碎布条、塑料、金属制品等物质组成。
碎玻璃、陶瓷碎片等主要来自于工程中的建筑垃圾,但只要其粒径大小不超过5mm,就不会影响炉渣多孔砖的整体性能。
金属制品主要来自于人们的生活用品,如易拉罐、钉子、铁罐等,并且其中的单质铁会氧化,产生锈蚀,影响砖的性能。
布条、塑料等物质是由于生活垃圾在焚烧过程中燃烧不够充分而未能去除。
炉渣中还含有极少量的有色金属,在公路基层应用过程中可能会由于和碱反应产生H2 而破坏路面,大颗粒金属可能会损坏施工设备,对施工的危害较大,应尽可能地除去;炉渣中的可燃物含量较低,5mm 以上颗粒中的可燃物含量在0.06~1.34%。
可燃物的存在不利于资源化利用,如影响应用时路面的长期稳定性,影响无机结合料与炉渣的结合,而降低材料强度。
因此,该将这些物质尽量去除。
经过预处理的炉渣只含有少量的碎玻璃、砖块和陶瓷碎片,布条、塑料等有机物几乎全部去除。
由于炉渣主要物理组分质地坚硬,因而作为集料使用时能保证一定的强度。
(2) 炉渣的含水率、热灼减率、堆积密度、吸水率由于水淬降温排渣作用,炉渣的含水率约为12.0%~18.9%,随着堆积时间、天气等因素上下波动;炉渣热灼减率反映垃圾的焚烧效果,一般较低,为1.57%~3.16%;炉渣堆积密度在1150kg/m3~1350kg/m3 之间,吸水率为37%左右。
说明炉渣是一种多孔的轻质材料,强度不高。
(3) 炉渣的粒径分布炉渣粒径分布较均匀,主要集中在2~50mm 的范围内(占60.8%~7.68%),小于0.074mm 的颗粒含量在0.06%~1.36%。
基本符合道路建材中集料的级配要求。
(4) 炉渣化学成分预处理后的炉渣主要化学成分及含量为:硅35%~50%、钙7%~15%、铝3.5%~7.0%、铁3.0%~6.0%、钠2.5%~8.0%、钾1.3%~3.0%、磷0.7%~3.0%,不同地点、不同批次的炉渣主要化学组成接近,由此可认为预处理后的炉渣的化学成分相对比较稳定。
生活垃圾焚烧飞灰
生活垃圾焚烧飞灰是一个备受关注的环境问题。
随着城市化进程的加快,人们
生活中产生的垃圾量不断增加,垃圾处理成为了一个亟待解决的问题。
而焚烧是一种被广泛采用的垃圾处理方式,但焚烧过程中产生的飞灰却给环境带来了新的挑战。
焚烧是一种将垃圾燃烧成灰烬的处理方式,可以减少垃圾的体积并产生能源。
然而,焚烧过程中产生的飞灰却含有大量的有害物质,如重金属、二恶英等,对环境和人体健康都会造成严重的影响。
这些飞灰往往会随着空气飘散到周围的土壤和水体中,污染了环境。
为了解决生活垃圾焚烧飞灰带来的环境问题,需要采取一系列的措施。
首先,
可以加强对焚烧设施的监管,确保其排放达标。
其次,可以采用先进的过滤技术,减少飞灰的排放。
同时,也可以加强对垃圾的分类和回收,减少焚烧的垃圾量,从根本上解决问题。
除了政府和企业的努力,个人也可以为减少生活垃圾焚烧飞灰做出贡献。
我们
可以从日常生活中做起,减少使用一次性塑料制品,鼓励垃圾分类和回收,减少生活垃圾的产生。
生活垃圾焚烧飞灰是一个复杂的环境问题,需要全社会的共同努力来解决。
只
有通过政府、企业和个人的共同努力,才能减少焚烧飞灰对环境带来的影响,建设一个更加清洁、美丽的家园。
生活垃圾焚烧飞灰的物理化学特性随着城市化进程的加速,生活垃圾的产生量日益增多,如何妥善处理这些垃圾成为社会的焦点。
生活垃圾焚烧是一种有效的处理方法,但产生的飞灰却含有多种有害物质,如不妥善处理,会对环境产生二次污染。
因此,了解生活垃圾焚烧飞灰的物理化学特性及其应用场景显得至关重要。
生活垃圾焚烧飞灰主要来源于生活垃圾焚烧过程,是一种高浓度的有机废渣。
飞灰的组成复杂,主要包括玻璃、金属、无机物和有机物等。
这些组成决定了飞灰的物理化学特性,如颗粒组成、水分含量、化学成分等。
在物理特性方面,生活垃圾焚烧飞灰的颗粒组成较为复杂,主要分为微小颗粒和大颗粒。
微小颗粒主要是不完全燃烧的有机物和无机物,而大颗粒则是燃烧后的残渣。
飞灰的水分含量较高,一般在10%-20%之间,这也为其处理和处置带来一定困难。
在化学特性方面,生活垃圾焚烧飞灰的化学成分主要包括氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝等无机物,以及一些重金属元素,如铬、铅、汞等。
这些化学成分中,有些具有毒性,如二噁英、重金属等,对环境和人体健康产生不良影响。
针对生活垃圾焚烧飞灰的处理,目前主要有物理方法、化学方法和生物降解方法等。
物理方法主要是将飞灰进行固化处理,将其与水泥、石灰等材料混合,形成稳定的固化体,减少对环境的危害。
化学方法包括酸碱中和、化学氧化还原等,通过化学反应降低飞灰中的有害物质含量。
生物降解方法则是利用微生物将飞灰中的有机物分解为无害物质。
生活垃圾焚烧飞灰的应用场景较为广泛,主要作为工程填料和土壤改良剂等。
作为工程填料,飞灰可填充道路、场地等,起到固化土壤的作用。
飞灰中的某些成分可以作为土壤改良剂,提高土壤质量。
然而,在应用过程中,应充分考虑飞灰中的有害物质,避免对环境和人体健康产生不良影响。
生活垃圾焚烧飞灰的物理化学特性和应用场景息息相关。
在了解飞灰的组成和性质后,我们可以采取有效的处理方法和应用方式,降低其对环境的危害。
然而,目前生活垃圾焚烧飞灰的处理仍面临诸多挑战,如处理成本高、技术不够成熟等。