城市生活垃圾焚烧重金属研究分析
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第7卷第11期环境工程学报Vol.7,No.112013年11月Chinese Journal of Environmental EngineeringNov .2013城市生活垃圾焚烧处理过程中重金属迁移规律研究张厚坚刘海娟黄世清温晓兰李兴坛赵付一(厦门市环境能源投资发展有限公司,厦门361004)摘要通过采集厦门2个垃圾焚烧发电厂进厂垃圾、渗滤液、飞灰、炉渣和烟气样品,分析垃圾组成成分及各组分的重金属含量,结果表明,垃圾中以厨余、橡塑类和纸类为主,共占到垃圾干基的78.08%,重金属含量大小次序为Zn >Cu >Pb >Cr >Ni >Cd >Hg ;垃圾渗滤液中除Zn 外,其他金属的含量都较低,一厂渗滤液中重金属Ni 、Zn 迁移量较大,分别达到24.46%和8.52%。
二厂渗滤液中重金属的迁移有相同的趋势,但含量相对较高。
垃圾焚烧后其重金属主要分布在飞灰和废渣中,烟气中的含量非常少,不同金属的含量均有差别,这与金属的性质有很大关系;通过浸出毒性分析,飞灰中重金属酸溶态含量多,容易浸出,属于危险废物。
同时,不同烟气处理工艺产生的飞灰的重金属浸出量有很大差别。
关键词垃圾焚烧重金属迁移中图分类号X705文献标识码A文章编号1673-9108(2013)11-4569-06Study on the migration rule of heavy metal in waste incinerationZhang HoujianLiu HaijuanHuang ShiqingWen XiaolanLi XingtanZhao Fuyi(Xiamen Environmental Energy Investment &Development Co.Ltd.,Xiamen 361004,China )Abstract Garbage ,leachate ,fly ash ,slag ,and gas from two garbage incinerators in Xiamen were collect-ed and analyzed.The results showed that kitchen wastes ,rubber and plastic ,and paper are the significant com-ponents of garbage which account for 78.08%.In term of the heavy metal contents in the samples ,the order is Zn >Cu >Pb >Cr >Ni >Cd >Hg.More specifically ,all the contents of heavy metal in the leachate are all quite low except Zn.Higher proportion of migration of Ni and Zn are found in the first plant then in the second plant which are 24.46%and 8.52%,respectively.The heavy metals have the same trend of migration in the second plant but are with higher contents.Fly ash and slag are found with more heavy metals than the gas.The contents of different heavy metals are quite different due to the different properties of them.Ash is classified as hazardous waste because it is with high concentrations of heavy metals which are easily extracted.Furthermore ,the extraction concentrations of heavy metals significantly depend on the gas processing techniques.Key words waste incineration ;heavy metal ;migration 基金项目:厦门市科技计划项目(3502Z20111039)收稿日期:2012-11-04;修订日期:2013-02-12作者简介:张厚坚(1984 ),男,硕士,主要从事固废资源化研究工作。
垃圾焚烧发电中重金属元素的质量控制研究垃圾焚烧发电是一种能够将垃圾转化为能源的环保技术。
然而,在垃圾焚烧过程中产生的废渣中可能含有一些重金属元素,这些元素对环境和人体健康具有潜在危害。
因此,对重金属元素的质量控制在垃圾焚烧发电中显得尤为重要。
首先,为了有效控制重金属元素的含量,我们需要对垃圾进行合理分类和处理。
不同种类的垃圾中可能含有不同的重金属元素,因此通过分类垃圾可以实现有针对性的处理。
此外,在垃圾处理过程中,我们可以采用一些有效的技术手段进行重金属元素的去除,例如物理方法、化学方法和生物方法等。
通过合理选择和组合这些方法,可以尽量降低重金属元素的含量。
其次,对于产生的废渣,我们需要进行严格的监测和控制。
通过定期对废渣中的重金属元素进行检测,可以及时发现并采取相应的措施。
例如,如果废渣中的重金属元素含量超出了限定的安全标准,可以采取再燃烧、淋洗等方法来降低其含量。
同时,我们还可以通过改变焚烧温度、控制焚烧时间等方法来调整废渣中重金属元素的含量。
此外,重金属元素的质量控制还需要考虑其在排放过程中的治理。
废气中可能含有一定量的重金属元素,如果直接排放到大气中将会对环境造成污染。
因此,在排放过程中,我们需要采用适当的处理方法,如洗涤、吸附、脱硫等,来减少废气中重金属元素的含量。
同时,需要严格遵守相关的排放标准,确保重金属元素的排放不会对环境造成危害。
在垃圾焚烧发电过程中,重金属元素的质量控制还需要包括对焚烧设备的管理和维护。
良好的设备管理和维护可以减少设备产生的二次污染,同时也可以保证焚烧过程的稳定运行。
例如,定期对重金属元素的处理设备进行检查和维修,及时清理设备内部的污垢,可以有效提高设备的排放效率和元素去除率。
最后还需要强调的是,重金属元素的质量控制需要与环境监测相结合。
通过监测和分析环境中的重金属元素含量,可以评估垃圾焚烧发电对环境的影响,并及时采取相应的措施来改善。
同时,也可以通过环境监测来验证质量控制措施的有效性,为进一步的改进和优化提供科学依据。
有机螯合剂对城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定化试验研究罗伟;李颖【摘要】选取乙二胺四乙酸二钠(EDTA)和亚硫基二乙酸(TDGA)两种有机稳定剂药剂,研究其对焚烧飞灰重金属的稳定化效果.实验表明,焚烧飞灰浸取液中重金属浓度依次为:Zn (124.2mg/L) >Pb (27.98mg/L)>Cu(15.29mg/L) >Cd (7.68mg/L) >TCr (1.16mg/L),重金属Pb、Cd、Cu超出标准;在用EDTA和TDGA处理的稳定化样品浸出液中Pb、Cd、Cu、TCr的浓度随着有机螯合剂投加量的增加而减小,并且TDGA的处理效果优于EDTA;在TDGA投加量相同,且浸取剂pH在3到9的范围内时,随着pH的升高,Pb、Zn、Cu、TCr的浸出浓度逐渐减小,其中pH升高对Cd的浸出浓度影响较小;若有机螯合剂溶液与飞灰搅拌均匀,液固比的增加对螯合反应没有产生影响.【期刊名称】《四川环境》【年(卷),期】2018(037)005【总页数】6页(P19-24)【关键词】飞灰;重金属;有机螯合剂;稳定化【作者】罗伟;李颖【作者单位】四川省环境保护科学研究院,成都610041;四川省环境保护科学研究院,成都610041;四川省科院科技咨询有限责任公司,成都610041【正文语种】中文【中图分类】X7051 前言城市生活垃圾焚烧飞灰(MSWI fly ash)是在生活垃圾焚烧后,被烟气净化系统和热回收系统(如锅炉、节热器等)收集到的颗粒物[1]。
产生的飞灰约占原焚烧垃圾总量的3%~5%[2]。
2014年我国各类危险废物产生总量为3 634万t,其中焚烧飞灰产量为400万t,占比达到了11%。
飞灰中可能含有大量的重金属、二噁英等有毒有害物质,这些物质可能会从飞灰中浸出,在环境中迁移转化,即使浓度较低也会对环境造成严重污染[3]。
由于重金属难以在自然条件下降解,且可通过生物放大转移至生物体内,对人体及其他生物造成伤害[4]。
生活垃圾焚烧发电厂烟尘中重金属沉降对土壤环境影响分析生活垃圾焚烧发电厂是利用焚烧处理生活垃圾产生的热能发电的设施。
在焚烧过程中,除了产生热能,还会产生大量的烟尘,其中包含有害重金属。
这些重金属沉降到土壤中,可能对土壤环境产生影响。
本文将对生活垃圾焚烧发电厂烟尘中重金属沉降对土壤环境的影响进行分析。
我们来了解一下重金属对土壤环境的影响。
重金属是指相对密度大于5的金属元素,如铅、镉、汞等。
它们在土壤中的存在会造成土壤污染,对土壤微生物、植物生长以及地下水和表面水体的污染和危害。
生活垃圾焚烧发电厂烟尘中的重金属主要来源于燃烧废气中的微粒。
这些微粒在大气中通过重力沉降到土壤表面。
而焚烧过程中产生的高温还会使得重金属与气态污染物结合生成重金属固体微粒,加速了重金属的沉降速度。
然后,我们来分析重金属沉降对土壤环境的影响。
重金属对土壤微生物的影响。
土壤微生物是土壤中的重要组成部分,它们参与了土壤中的营养循环、有机物质分解等过程。
但重金属的存在会影响土壤微生物的生长和活性,从而破坏了土壤的自然生态系统。
重金属对土壤中植物生长的影响。
植物是土壤中的重要生物。
重金属会影响植物的吸收和利用营养元素的能力,导致植物的生长受到限制。
重金属还会富集在植物体内,如果人们将这些植物作为食物,也会对人体健康造成危害。
重金属沉降还可能造成地下水和地表水的污染。
土壤中的重金属会渗透到地下水和地表水中,从而对水体环境产生危害。
这不仅会对水资源的利用造成限制,还会对水生生物和人类健康造成威胁。
生活垃圾焚烧发电厂烟尘中重金属的沉降会对土壤环境产生一系列的影响。
为了减缓这种影响,首先应该加强生活垃圾焚烧发电厂的环保设施建设,减少烟尘中重金属的排放。
应该对土壤环境进行监测和评估,及时发现问题并采取相应的修复措施。
也需要加强对重金属污染的防治和治理工作,以保护土壤环境和人类健康。
希望相关部门能够引起重视,采取有效措施,保护我们的土壤环境。
城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属的形态分析作者:刘可勤来源:《卷宗》2016年第05期摘要:随着我国经济社会的发展和城市化的不断推进,我国城市的居民在不断增加。
在人们的城市生活中会产生大量垃圾,我国目前在进行城市生活垃圾的处理过程中开始逐渐采用焚烧的方法进行垃圾处理。
在运用焚烧法进行城市生活垃圾处理的过程中会产生垃圾焚烧飞灰,这种垃圾处理方法有着自身的优势,能够减少城市生活垃圾对人们生活产生的影响。
但是在进行城市生活垃圾焚烧处理的过程中,在其焚烧飞灰中会存有大量的重金属,这些重金属元素会对人们的日常生产生活带来严重影响。
因此对城市生活垃圾焚烧飞灰中的重金属形态进行研究有着十分重要的意义,能够为焚烧飞灰的处置和利用提供科学依据。
关键词:城市生活垃圾;焚烧飞灰;重金属形态分析我国在进行城市生活垃圾处理的过程中往往采用焚烧的方法对城市生活垃圾进行处理,但是在处理的过程中,我国对于焚烧技术和燃烧产生废气的控制较为落后,会造成当即处理过程中的2次污染。
影响到城市的整体生活环境,不利于城市生活垃圾处理质量的提升。
近年来,随着我国经济社会的发展和科技水平的不断提升,我国在进行垃圾处理的过程中开始采用无害化处理的手段,使得垃圾的处理技术能够得到新的发展。
本文旨在通过对城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属的形态进行研究。
为城市垃圾处理质量和效率的提升提供借鉴和帮助。
1 城市生活垃圾概述1.1 城市生活垃圾的定义和基本性质城市生活垃圾是随着我国城市化不断推进和城市人口不断增多而产生的垃圾形态城市生活垃圾,又被称为城市固体废弃物,是指城市居民在日常生活和生产过程中产生的固体废弃物。
我国主要将城市生活垃圾分为食品垃圾、普通垃圾、医院垃圾、清扫垃圾。
城市生活垃圾会为城市的生态环境和自然环境带来很大的压力,同时城市生活垃圾中含有大量的化学元素尤其是重金属元素这些元素都会对城市生活环境产生不良影响。
1.2 城市生活垃圾的处理方法我国目前的对城市生活垃圾进行处理的过程中主要采用了卫生填埋法、焚烧法、垃圾堆肥法等,下面将对这3种方法进行分析。
垃圾焚烧过程重金属迁移分布规律研究现状一、研究背景随着城市化进程的加快,垃圾问题日益突出。
垃圾焚烧作为一种处理方式,具有减少垃圾体积、减少对土地占用等优点。
但是,垃圾焚烧过程中会产生大量的废气和废渣,其中含有大量的重金属等有害物质,会对环境和人体健康造成严重影响。
因此,研究垃圾焚烧过程中重金属迁移分布规律具有重要意义。
二、研究内容1. 垃圾焚烧过程中重金属的来源和形态在垃圾焚烧过程中,重金属主要来自于垃圾本身以及添加的辅助燃料等。
这些重金属在焚烧过程中会发生不同的化学反应,形成不同的化学形态,如氧化态、还原态、络合态等。
2. 垃圾焚烧过程中重金属迁移规律在垃圾焚烧过程中,重金属主要通过气态和固态两种方式迁移。
气态重金属主要以气态化合物的形式存在于废气中,固态重金属则主要以残留物的形式存在于废渣中。
此外,还存在一些重金属会通过水蒸气等方式迁移。
3. 垃圾焚烧过程中重金属分布规律在垃圾焚烧过程中,重金属的分布与其形态、迁移方式密切相关。
一般来说,氧化态和络合态的重金属更容易在废气中存在,而还原态的重金属则更容易在废渣中存在。
此外,不同种类的垃圾和添加的辅助燃料也会影响重金属的分布规律。
三、研究方法1. 废气采样分析法通过采集垃圾焚烧过程中排放出来的废气样品,并使用化学分析方法对其中的重金属成分进行测定,从而得到不同时间点和不同位置处废气中各种重金属元素含量及其化学形态等信息。
2. 废渣采样分析法通过采集垃圾焚烧过程中产生的固体残留物样品,并使用化学分析方法对其中的重金属成分进行测定,从而得到不同时间点和不同位置处废渣中各种重金属元素含量及其化学形态等信息。
3. 数值模拟法通过建立垃圾焚烧过程的数值模型,模拟垃圾焚烧过程中重金属的迁移和分布规律。
该方法可以对垃圾焚烧过程中各种参数进行优化,从而减少重金属排放。
四、研究进展目前,国内外已经有很多关于垃圾焚烧过程中重金属迁移分布规律的研究。
例如,在废气采样分析方面,国内外学者已经对不同种类垃圾焚烧过程中废气中铅、镉等重金属元素的含量及其形态进行了详细测定。
城市生活垃圾焚烧重金属研究分析
作者:王爱华
来源:《北方环境》2013年第05期
摘要:以当前我国城市生活垃圾焚烧处理现状为依据,通过文献综述法详细介绍了城市垃圾焚烧过程中重金属的迁移及分布规律,并提出重金属污染防控对策建议。
关键词:飞灰;重金属;生活垃圾;焚烧
中图分类号:X705文献标识码:A文章编号1007-0370(2013)05-0038-02
Key words: Fly Ash; Heavy Metal; Municipal Solid Waste; Incineration城市生活垃圾焚烧法容易产生SO2、CO、HF、IP(可吸入颗粒物)、PCDD/Fs(二噁英)、重金属等污染物,容易造成二次污染,这些重金属一旦产生就很难被微生物降解,而且最终会通过食物链对人体产生较大危害。
此外,重金属还会污染土壤、水体和大气,造成对环境的严重破坏[1]。
但是在众多处理生活垃圾的方法中,焚烧法具有能迅速而且大幅度地减少垃圾的容积、彻底消除有害细菌和病毒、破坏毒性有机物、处理周期短、不需长期堆存焚烧厂占地少、并可回收热能等优点而得到广泛应用[2]。
本文采取文献综述法就近年来我国相关领域就垃圾焚烧重金属特性、成分以及防控方面的研究现状做一综述,陈述垃圾焚烧中飞灰重金属方面的研究成果。
1垃圾焚烧中的重金属来源
由于城市垃圾大多未经完善的分拣处理,很多有毒有害的重金属物质混入垃圾中,这些含有有害物质的重金属在焚烧过程中就极易产生重金属污染,要么被浓缩在飞灰或底灰中,要么就回随烟气被排放到大气中给周边环境带来较大危害。
通过文献整理,垃圾中得重金属来源主要有:铬(Cr)主要来源于油漆、釉料、颜料、化学药品、皮革、鞋跟等;铜(Cu)主要来自人造丝、电镀产品、油漆、涂料、纸张、织物、塑料、电子材料、玻璃、陶瓷制品等;铅(Pb)主要来源于汽车添加剂、橡胶、报纸、织物、木块、塑料、焊接剂、电池、涂料、农药等;镉(Cd)主要来自镉电池、墨汁、尤其、涂料、电镀制品、颜料等;汞(Hg)主要来源于荧光灯、汞合金、电池、农药、温度计等;锌(Zn)主要来自干电池、镀锌、橡胶制品、涂料、防腐剂、木材等。
2 垃圾焚烧中的重金属迁移及分布规律
2.1重金属迁移
由于焚烧炉内温度较高且存在着Cl2 、SO2 、O2等气体成分,重金属将经历以下过程:1)金属的蒸发(挥发态的化合物);2)化学反应;3)颗粒的夹带和扬析;4)金属蒸气的
冷凝,颗粒凝聚;5)蒸气和颗粒的炉壁沉降;6)烟气净化(颗粒捕集等)。
垃圾焚烧过程中产生的重金属通常以硫化态、氯化态、氧化态以及元素态形式存在,此外,在垃圾焚烧过程中,垃圾水分能够影响到重金属的迁移,水分可以让飞灰和气相中的重金属往底渣处转移,氯则更易使重金属向飞灰或气相处转移。
2.2重金属分布规律
垃圾焚烧所产生的重金属最后大多分布在焚烧炉的底渣、飞灰、烟气及炉壁积灰中。
不同的重金属由于其物理属性的不同在分布的比例中差异较大,其中Hg主要是气态形式出现在烟气中,Pb、Cd则以气固两相的形式存在,而且Cd大部分出现在飞灰中,Pb主要是在底渣和飞灰中,其中主要是出现在底渣,Cu主要是以固相形态存在且多分布在底渣。
卡希尔(Cahill)和纽兰(Newland)[3]实验发现,飞灰中得重金属多以化合物存在于飞灰表面,沸点或升华温度低于1550℃,并且得出影响金属元素在底灰或飞灰存在的关键性指标是金属的沸点。
但也有一些重金属如Fe、Al沸点虽低,但不经历蒸发--冷凝过程,大部分出现在底灰中,形成灰颗粒的基体,而Ag 则根本没有挥发化合物,却冷凝聚合在飞灰的表面[4]。
此外,重金属在焚烧炉中的分布除了受单个金属特性影响较大外,还与垃圾本身的含量组成及运行环境因素有关。
祝建中[5]等观察后发现随着水分在垃圾比重的增大,飞灰中的重金属含量渐少,而底渣中得重金属含量却呈上升趋势,
3垃圾焚烧中的重金属污染控制方法
垃圾焚烧过程中产生的飞灰中含有大量的重金属,国际社会早已把飞灰列为必须处理的有害物质。
目前采取阻碍飞灰中有害元素释放的方法主要有:水泥固化法、高温熔融法、化学稳定法、酸及其溶解剂提取法等。
3.1水泥固化法
水泥固化法处理飞灰中重金属的释放主要是把水泥作为一种固化剂将有害物质进行固化处理的一种方法。
伦巴第(F.Lombardi)曾对水泥固化法后重金属浸出性研究发现固化后重金属具有较好稳定性。
但由于水泥固化法的粘合强度不够,对一些诸如镉、锘、锌、钼等重金属无法做到很好的固定到水泥中,有害物质浸出标准就难以达标。
王胜坤等采取将飞灰和炉渣混合熔融,再经水泥固化效果较好。
因此,随着技术的日臻完善单一的水泥固化法难以起到有效控制飞灰中的重金属浸出性问题,应当辅之以一定物质或与其他方法结合起来综合处理才能到达预期效果。
3.2化学稳定法
近年来,随着对固化体重金属稳定性和浸出率要求的提高,采用化学稳定药剂对飞灰中重金属进行处理成为研究热点,也取得了丰硕的研究成果。
赵有才[6]等认为把药剂化学稳定法与水泥、沥青固定化结合起来或许是未来飞灰处理的趋势。
3.3高温熔融处理法
熔融处理法是指在高温(通常是在1400℃左右)条件下,使得飞灰中的有机物燃烧、气化,飞灰中的产物密度和机械强度也得到加强,从而使重金属进一步稳定化。
经过熔融处理,飞灰大部分玻璃花,其中的重金属也被封存在固化体中而不致溶出。
参考文献
[1] Franks b Meserole , Ramsay Chang , Todd R Carey1Modeling mercury removal by sorbent injection. Jonranl of the Air & Waste Management Association , 1999 ,49 :694~704.
[2] 李国鼎,金子奇.固体废物处理与资源化[M].北京:清华大学出版社,93~94.
[3] Cahill C. A , Newland L. W. Comparative efficiencies of trace metal extraction from municipal incinerator ashes[J ]. J . Environ. Anal. Chem , 1982 ,11 :227 -239.
[4] 陆胜勇,池涌,严建华等.垃圾焚烧中重金属污染物的迁移和分布规律[J]热力发电,2003(3):24-27.
[5] 祝建中,钟雄,梁好.垃圾焚烧工况对重金属分布特性的研究[J]苏州大学学报(自然科学版),2005,21(1):66-70.
[6]Zhao Youcai,Song Lijie,Li Guojian。
Chemical stabilization of MSW incinerator fly ashes[J]Journal of Hazardous Materials,2002,95:47-63.
收稿日期:2013-1-21
作者简介:王爱华(1971-),男,大学学历,中级工程师,主要研究方向:环境污染监测及影响评价.。