城市生活垃圾焚烧飞灰的处理与综合利用论文_王佐

城市生活垃圾焚烧飞灰的处理与综合利用论文_王佐

王佐

宿迁市鼎盛化工科技有限公司 江苏 宿迁 223809

摘要:城市的生活垃圾大都来自城市居民日常生活活动中产生的固体废物,一些相关规定判定的固体废物也是城市生活垃圾。人们的生活消费水平在社会的快速发展下得到了很大提高,因此在消费过程中生活垃圾的产生量也变得越来越多,生活垃圾的数量在不断增长,但是处理生活垃圾的效率却一直没有得到有效改善和提高,所以垃圾处理速度一直都没有赶上垃圾生产速率,也就造成了大量垃圾的积累,过多的垃圾会使得社会生态环境受到严重的破坏,因此对于垃圾处理的研究也就成为了一项重要的社会研究内容。

关键词:城市生活垃圾;焚烧;飞灰;处理利用

填埋技术具有技术要求低的特点,并且一直都是最便宜最便捷的一种方法,所以在我国一般都是使用填埋进行垃圾处理。但是垃圾填埋也给人们的生活带来了很多的问题,其中包括填埋场附近会产生臭气,并且对地表水会产生很大的污染等等。当前的中国人口数量巨大,人口密度也在不断增长,所以对于城市固体废物的处理也就显得格外重要。焚烧垃圾则是一种比较有效的垃圾处理方法,其能够去除垃圾中的有机污染物并减少垃圾体积等优势。

1.焚烧中的飞灰

生活垃圾在进行焚烧过后其中固体残留物大约占垃圾重量的一小半,其中存在着很多的飞灰。在焚烧过后垃圾中的金属含量是十分低的,其中一些发挥性的金属大都在燃烧的过程中挥发了,剩下的大都是铜这类具有亲岩性、没有毒害的金属。但是因为飞灰表面积过大的原因,在烟道中金属会通过异象沉积和表面吸附作用在飞灰的表面进行集中,所以在飞灰中就会存在很多的重金属,这些金属都具有很强的毒性。并且飞灰中还存在着一些剧毒物质,其中较为常见的就是二英。我国的相关政策明确规定,焚烧过后的飞灰要进行专业的处理,不能够和生活垃圾、焚烧残留物等进行混合,禁止和其他危险物品混合,并且不能长时间不处理,要求必须经过处理才能够进行排放。生活垃圾所焚烧产生的飞灰必须要经过固化和稳定才能够进行运输,防止对生态造成第二次的污染。

2.对飞灰的处理方法

2.1化学处理

对飞灰的处理可以通过化学方法进行稳定化处理,通过将飞灰和一些化学药剂通过水混合,将飞灰中的重金属转化为具有较低溶解性、低毒性的物质。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆化学药剂一般可以通过降低飞灰中的重金属总量和限制重金属的溶出从而减少重金属的浸出量,其主要是通过将飞灰中的部分重金属溶出,降低飞灰中可容重金属的总量,此外则就是和重金属形成不溶的化合物,防止重金属在其他环境下溶出。在这个过程中经常使用的化学药剂主要是有机药剂和无机药剂两种。有机药剂则主要是乙二胺四乙酸这些物质,无机药剂则是硫脲等药剂。通过有机药剂的加入,pH随之被改变,其中的金属会有着不同程度的析出状况,并且其中一些重金属会和有机药剂中的一些物质进行融合,大大降低了飞灰的可浸出重金属含量。无机药剂则是在飞灰的表面形成新的物质限制飞灰内部的重金属溶出,但是在较低的pH环境下这种物质会被破坏,飞灰中的重金属物质就会重新溶出。这时硫脲等物质就可以控制可溶重金属物质将其转换为不溶物质,确保重金属不会溶出。在经过化学药剂处理后的飞灰重金属浸出量基本上已经达到了浸出的标准,但是在很多极端情况的处理下飞灰的处理会出现不达标的现象。所以在使用时,需要根据不同的飞灰重金属含量采取不同的化学药剂选择。

2.2高温处理

飞灰的高温处理主要是让飞灰玻璃化,通过一个高温环境将飞灰熔融固化,对其中的有毒化学物质进行高温分解。在高温下重金属会被禁锢在二氧化硅的网状晶格中,达到一个稳定的状态,飞灰的高温处理对飞灰的体积和重量进行了降低。根据相关的科学人士研究所得,在不同的升温速率和颗粒直径下的熔融效果是有很大差距的,在较高的升温速率环境中,较大的颗粒直径会有较好的生成力学性能。后期在我国相关研究者的发现下,其中的很多金属都具有较强蒸发率,并且其中还有二氧化硅晶体网格对重金属有很大的禁锢作用。目前国内对于飞灰熔融特性的研究时间不久,其中还缺乏很多的研究经验,现在的研究主要是针对飞灰自身的物理和化学性质进行探讨。而在飞灰熔渣特性和飞灰熔融时产生的废气研究中并没有过多的涉及,基本上没有任何的研究记录。

2.3水泥的固化

飞灰可以通过水泥、沙等物质按照规定的混合比例进行加水混合,其中部分水泥就可以使用飞灰来代替,这就是水泥固化处理方法。因为飞灰中含有大量的氯离子,对水泥灰浆后期的硬度发展有着很大的抑制作用,所以飞灰在进行水泥固化时一般要进行水洗,除掉飞灰中存在的可溶性盐类。因为水泥浆体的pH值比较高,所以重金属很有可能会和其中的氢氧根结合生成含钙的盐类。在进行水泥浆体的结构硬化过程中,锌会取代其中的钙形成具有锌和钙的氧化物,铅则主要是存在于水泥熟料颗粒的表面,从而抑制水泥的水化,这是因为铅的化合物大都是不可溶的物质,其表面能比较低。相关的研究表明飞灰的组分和水泥的组分有着很大的相同。飞灰中的一些重金属离子可以减低水泥的凝结速率,其中的氯离子还能够促进水泥的凝结,这两者同时产生作用时就会使得水泥的凝结时间不会产生很大的变化。研究表明将飞灰按照规定参入到水泥中,固化后的浆体重金属浸出浓度已经对环境不能造成伤害了。随着时期的增长,重金属的浸出率也会出现下降的情况。目前国外在水泥固化的研究上已经看到了明显的效果,得到了很大的进展。

结语

我国对于城市生活垃圾焚烧飞灰处理和利用研究的脚步一直都在前进,随着社会的发展,这方面的研究也会都得到更大的支持,从而满足人们对社会环境的要求。目前的化学处理、高温处理、水泥固化是飞灰处理中的主要方法,但是这些方法都还不是很成熟,所以对于飞灰的处理研究要做到坚持不懈,在对飞灰的处理研究上赶超其他发达国家。

参考文献

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论文作者:王佐

论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/14

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