垃圾焚烧飞灰预处理以作为烧制水泥原料的研究

摘要

由于垃圾焚烧飞灰中含有大量的重金属、一定量的二噁英,常被归类为危险废物,将其固化稳定化处理后再填埋是比较常用的方法。但是随着特殊废物填埋规定的日益严厉以及安全填埋场的日益紧张,飞灰循环再利用逐渐被人们重视。飞灰中含有20％～40％的氧化钙和一些硅铝酸盐,可被用作水泥原料生产水泥熟料从而降低飞灰处置的成本,减少其对环境的二次污染。然而飞灰中含有大量的氯盐和碱,可对水泥生产过程产生不利影响,有必要对飞灰进行预处理以除去氯化物和碱。 本研究以苏州垃圾焚烧厂所产生的飞灰为对象。首先研究了飞灰的元素组成等基本特性,然后研究了洗涤预处理效果。探讨了液固比、处理水水质以及溶出时间对飞灰中氯、碱以及重金属Pd、Cr、Cd等溶出的影响。此外还研究了用绿矾预处理飞灰的效果。最后根据小试结果选取比较好的工况进行了进一步的中试研究,为飞灰烧制水泥提供配料的依据。 实验结果表明：用水洗预处理飞灰可以基本除去飞灰中的氯和碱(钾和钠),除去的氯同时也是受热过程中挥发性的氯,并且液固比较高时(L/s=3),效果更好；但单纯水洗时,飞灰中的重金属尤其是铅也大量溶出,带来了废水处理的新问题；采用河水和去离子水对飞灰中氯和重金属的去除效果影响不大；用绿矾稳定化飞灰能较好的稳定飞灰中的重金属,同时过程水中重金属含量符合我国废水排放标准,因此可以不经处理而直接排放：设定的水洗处理过程可以保证去除飞灰中90％左右的氯和钾,80％左右的钠,通过改变处理工艺可以灵活实现对飞灰中重金属的保留或者充分去除,预处理以后的飞灰满足水泥烧制要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1前言

1.2垃圾焚烧过程中二次污染物的产生和危害

1.3论文的主要研究内容及意义

第2章垃圾焚烧飞灰的处置技术

2.1垃圾焚烧飞灰的产生及危害

2.1.1垃圾焚烧飞灰的产生

2.1.2垃圾焚烧飞灰的危害

2.2垃圾焚烧飞灰的理化特性

2.3焚烧飞灰的处置

2.3.1垃圾焚烧飞灰处置的有关规定

2.3.2垃圾焚烧飞灰的固化/稳定化方法

2.2.3垃圾焚烧飞灰的资源化利用概述

2.4水泥窑处理飞灰的问题和前景

第3章试验方法和试验内容介绍

3.1试验设计

3.2试验内容

3.3分析项目和测试方法

3.3.1分析项目

3.3.2测试项目与测试方法及实验所用仪器

3.4飞灰去氯效果实验

3.4.1试验原料和测试方法

3.4.2实验原理

3.4.3实验流程

3.5中试的方法、试验台的建立

3.5.1工艺设计思路和目标

3.5.2工艺流程

3.5.3处理工艺环境影响分析

3.5.4试验台的建立和工况说明

第4章试验结果的讨论

4.1飞灰性质分析

4.1.1飞灰的湿度

4.1.2飞灰的化学组成

4.1.3飞灰的浸出毒性

4.2小试试验结果及分析

4.2.1 pH值

4.2.2除氯效果

4.2.3氯在高温下的挥发性

4.2.4脱碱效果

4.2.5重金属溶出特性

4.2.6小试处理后飞灰分析

4.3中试试验结果及分析

4.3.1试验结果

4.3.2工业化实施中的问题

第5章结论与建议

5.1全文结论

5.1.1飞灰的特性

5.1.2预处理试验结果

5.2未来工作的建议

致谢

参考文献

个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果