中文名 | 垃圾焚燒飛灰-水泥熟料中重金屬賦存遷徙機(jī)制的研究 | 項(xiàng)目類別 | 青年科學(xué)基金項(xiàng)目 |
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項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 | 李相國(guó) | 依托單位 | 武漢理工大學(xué) |
水泥熟料協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰(簡(jiǎn)稱:MSWI飛灰)因可實(shí)現(xiàn)重金屬和二噁英污染的雙重控制且資源化利用已成為固體廢物處理領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)。而重金屬的賦存遷徙機(jī)制及控制方法是實(shí)現(xiàn)水泥熟料無害化協(xié)同處置與資源化利用MSWI飛灰的關(guān)鍵和難點(diǎn)。本項(xiàng)目研究了不同預(yù)處理劑對(duì)垃圾焚燒飛灰性質(zhì)的影響以及不同預(yù)處理時(shí)間、液固比對(duì)飛灰性質(zhì)的影響,研究表明利用純水進(jìn)行飛灰預(yù)處理時(shí),最佳的處理時(shí)間及液固比分別為10min及10:1,增加處理時(shí)間和液固比對(duì)預(yù)處理效果的提高不明顯。利用XRD、水化熱、EPMA、ICP-AES等先進(jìn)測(cè)試手段探究重金屬對(duì)以上水泥單礦C3S和C3A礦物形成、水化性能以及固化性能的影響,為揭示重金屬對(duì)水泥熟料燒成及水化性能的影響提供一定理論基礎(chǔ)。研究了模擬酸雨侵蝕、硫酸鹽破壞及礦物摻合料對(duì)MSWI水泥水化過程中重金屬穩(wěn)定性的影響,采用XRD、掃描電鏡顯微分析(SEM)和電感耦合等離子-原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)等測(cè)試手段來研究了重金屬離子在水泥受侵蝕破壞過程中的穩(wěn)定情況,探討了重金屬在水泥水化過程中的遷移規(guī)律及其穩(wěn)定束縛機(jī)理。 項(xiàng)目申請(qǐng)發(fā)明專利2項(xiàng),發(fā)表論文10篇(其中SCI、EI、ISTP收錄論文10篇次),2011年第九屆中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)青年科技獎(jiǎng)(排名1,本成果作為青年科技獎(jiǎng)的貢獻(xiàn)點(diǎn)之一)。培養(yǎng)研究生6名(博士研究生1名,碩士研究生5名)。研究結(jié)果不僅為構(gòu)建水泥熟料協(xié)同處理MSWI 飛灰技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ),而且為其它含重金屬廢棄物的無害化處置與資源化利用提供了可借鑒的理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。 2100433B
水泥熟料協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰(簡(jiǎn)稱:MSWI飛灰)因可實(shí)現(xiàn)重金屬和二噁英污染的雙重控制且資源化利用已成為固體廢物處理領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)。而重金屬的賦存遷徙機(jī)制及控制方法是實(shí)現(xiàn)水泥熟料無害化協(xié)同處置與資源化利用MSWI飛灰的關(guān)鍵和難點(diǎn)。本項(xiàng)目擬通過研究MSWI飛灰-水泥熟料的燒成特性及典型重金屬的賦存狀態(tài)和遷徙規(guī)律,揭示水泥熟料礦物對(duì)重金屬的固化行為及機(jī)理。研究水泥熟料水化過程中重金屬的賦存、遷徙規(guī)律,分析重金屬與水化產(chǎn)物間的鍵合狀態(tài),闡明重金屬在水泥熟料水化過程中的遷移規(guī)律及其穩(wěn)定束縛機(jī)理;在此基礎(chǔ)上,提出MSWI飛灰-水泥熟料燒成工藝參數(shù)和賦存遷移的控制方法,并形成較系統(tǒng)的水泥熟料協(xié)同處理MSWI 飛灰的理論框架。 .研究結(jié)果不僅為構(gòu)建水泥熟料協(xié)同處理MSWI 飛灰技術(shù)奠定理論基礎(chǔ),而且可為其它含重金屬廢棄物的無害化處置與資源化利用提供可借鑒的理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。
按照我國(guó)現(xiàn)行處理危險(xiǎn)廢物的標(biāo)準(zhǔn),飛灰合法的處理出路只有一條——填埋進(jìn)安全填埋場(chǎng)。而這條標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)實(shí)之間的矛盾是:在我國(guó)建有垃圾焚燒廠的城市中大部分沒有安全填埋場(chǎng);有安全填埋場(chǎng)的城市也無法處理。處理飛灰有...
污泥重金屬的處理 污泥重金屬的危害不僅與其含量有關(guān),還與其存在形態(tài)密切相關(guān)。相應(yīng)地的處理方式也有兩種,一種是將污泥中的重金屬固定或者隱定,另一種方式是將重金屬從污泥中去除。對(duì)前者來說,重金屬仍存在于...
有誰知道水泥中重金屬的含量是否有標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“GB50295-2008水泥工廠設(shè)計(jì)規(guī)范”中第23頁表5.4.4中規(guī)定了熟料及水泥中重金屬含量要求,作為生產(chǎn)廠也應(yīng)該參照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
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采用水泥固化法處理垃圾焚燒飛灰,研究了飛灰與水泥質(zhì)量比、養(yǎng)護(hù)時(shí)間、添加劑和化學(xué)預(yù)處理對(duì)垃圾焚燒飛灰固化塊中重金屬Zn、Pb、Cu、Cd、Cr浸出的影響。結(jié)果表明,當(dāng)飛灰與水泥質(zhì)量比為3∶4,養(yǎng)護(hù)時(shí)間為11 d的條件下,以砂漿塑化劑為添加劑,固化塊Pb、Cu、Cd和Cr的浸出濃度分別降低了72.4%、70.6%、60.0%和7.2%,而Zn的浸出濃度升高了73.6%;綠礬溶液預(yù)處理使飛灰中Cu、Cd和Cr的浸出濃度分別降低了42.3%、50.0%、54.6%,卻使Zn和Pb的浸出濃度分別提高71.9%和14.3%。由此可知,水泥固化法能有效降低垃圾焚燒飛灰重金屬的浸出濃度,但添加劑砂漿塑化劑和綠礬溶液預(yù)處理對(duì)飛灰中不同重金屬的浸出濃度影響不同,在實(shí)際應(yīng)用過程中,應(yīng)針對(duì)垃圾焚燒飛灰的特性,尋求適合的添加劑和預(yù)處理方法。
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垃圾焚燒發(fā)電飛灰排放是重金屬污染的一個(gè)重要來源之一。選用實(shí)驗(yàn)室合成的含硫有機(jī)穩(wěn)定劑(DT)并優(yōu)選無機(jī)固化劑(DF),組成有機(jī)-無機(jī)復(fù)合固定劑體系,進(jìn)行飛灰中重金屬的固定化實(shí)驗(yàn),研究一種經(jīng)濟(jì)、有效的飛灰無害化處理方法,以滿足生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)對(duì)飛灰填埋的處理要求。以廣州市生活垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)生的飛灰為研究對(duì)象,分別考察了DT和DF單一添加處理以及混合聯(lián)用處理對(duì)飛灰中重金屬的固定化效果。浸出數(shù)據(jù)表明,隨著DT和DF的投料量的增加,飛灰固化體的浸出濃度相應(yīng)降低。當(dāng)DT和DF投加量質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.0%和2.4%時(shí),飛灰固化體的重金屬浸出濃度均低于生活垃圾填埋濃度限值,說明DT和DF可以實(shí)現(xiàn)藥劑配伍,提高飛灰中重金屬固定化效果,同時(shí)減少有機(jī)藥劑的使用量,從而降低處理成本。該研究同時(shí)做了藥劑固定化試驗(yàn)和水泥固化試驗(yàn),通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)藥劑固定化法具有增容少、養(yǎng)護(hù)時(shí)間短和穩(wěn)定化效果好的優(yōu)點(diǎn)。采用分級(jí)提取法對(duì)飛灰中重金屬的形態(tài)進(jìn)行了分析,結(jié)果表明經(jīng)混合藥劑處理后飛灰中的重金屬的形態(tài)均呈現(xiàn)出由不穩(wěn)定態(tài)向穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)。采用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)固定化前后的飛灰進(jìn)行了分析,結(jié)果表明經(jīng)混合藥劑處理后的飛灰顆粒變大,且顆粒表面變得致密,空隙減少,從而減少與浸提劑的接觸面積,降低其浸出毒性。
本課題以我國(guó)垃圾焚燒飛灰為對(duì)象,對(duì)飛灰中重金屬的宏觀及微觀分布、化學(xué)形態(tài)、穩(wěn)定化/固化機(jī)理、穩(wěn)定化產(chǎn)物長(zhǎng)期浸出特性等開展系統(tǒng)研究。掌握焚燒飛灰及其穩(wěn)定化產(chǎn)物中重金屬的分布及遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,提出飛灰穩(wěn)定化處理可靠性及穩(wěn)定化產(chǎn)物填埋處置長(zhǎng)期安全性評(píng)價(jià)的技術(shù)方法,為建立我國(guó)垃圾焚燒飛灰污染控制及安全處置技術(shù)體系提供科學(xué)依據(jù)。 2100433B
批準(zhǔn)號(hào) |
20277024 |
項(xiàng)目名稱 |
垃圾焚燒飛灰中重金屬的分布、遷移規(guī)律研究 |
項(xiàng)目類別 |
面上項(xiàng)目 |
申請(qǐng)代碼 |
B0603 |
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 |
王偉 |
負(fù)責(zé)人職稱 |
教授 |
依托單位 |
清華大學(xué) |
研究期限 |
2003-01-01 至 2005-12-31 |
支持經(jīng)費(fèi) |
21.5(萬元) |
垃圾焚燒飛灰含有鐵,鋅和其他重金屬。它的無害化處理對(duì)垃圾焚燒處理技術(shù)的發(fā)展和推廣具有非常重要的意義。飛灰中鐵含量為2-3%,鋅0.4-0.5%,還有其他重金屬,并且,氧化鈣含量可達(dá)30%。該項(xiàng)目采用冶金反應(yīng)工程原理、資源利用科學(xué)和無害化工藝的理論和方法,研究和分析三峽庫區(qū)城市垃圾焚燒飛灰中重金屬的形態(tài)和特征,根據(jù)飛灰中各種元素的熔點(diǎn)差異,研究熔融還原分離飛灰中鐵、鈣、鉛、鋅和其他重金屬元素的基本規(guī) 2100433B