入场飞灰重金属协同处置及环境风险评价研究

摘要

针对中国南方某地区富含Pb和Cd的垃圾焚烧飞灰,采用水泥与螯合剂进行固化/稳定化处置,分析水泥掺量和养护龄期对Cu、Zn、Pb、Cd离子浸出浓度的影响,结合微观形貌、化学组分及重金属形态分布进行重金属固化机理探究,比较了水泥固化与水泥-螯合剂协同处置的效果并提出优化方案,最后基于3种环境风险评估方法对处置前后的飞灰进行环境风险评价。试验结果表明:10%水泥掺入时大部分重金属处置效率可超过80%,且随着水泥掺量和养护龄期的增加,由于水铝钙石的固化作用,浸出浓度逐渐减小;采用水泥/螯合剂协同处置相比单一水泥固化能够减小10%的水泥用量,从而增加单位体积的飞灰处置量。经过水泥固化后,飞灰重金属的环境风险均有降低,水泥掺量分别为10%,20%,30%和40%时,飞灰重金属综合毒性指数风险值(STI)相比原灰减小10.2%,21.4%,41.8%和53.2%。结合本文数据和文献调研,框定了STI大于0.06时为高风险区的阈值,可较为广泛地应用于飞灰重金属处置的效果评价。