城市生活垃圾焚燒飛灰熔融特性及重金屬賦存遷移規(guī)律的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-21 19:02
垃圾焚燒電廠產(chǎn)生的焚燒飛灰中含有大量毒性重金屬及其化合物,且具有高浸出率,屬于危險(xiǎn)廢物,飛灰熔融處理技術(shù)可有效地控制焚燒飛灰中重金屬污染,是焚燒飛灰無害化處理的主要技術(shù)之一。本文系統(tǒng)地研究了垃圾焚燒飛灰的基本特性、在高溫管式爐和旋風(fēng)熔融爐中的熔融特性及重金屬的行為特性,并分析探討了流化床煤氣化-旋風(fēng)熔融集成處理系統(tǒng)的各種因素對焚燒飛灰中重金屬行為的影響。本文選取我國華東地區(qū)三個典型城市正在運(yùn)行的垃圾焚燒發(fā)電廠的布袋除塵器飛灰作為研究對象,系統(tǒng)地分析了它們的化學(xué)組成特性、物理特性、微觀形貌、礦物組成特性、浸出特性等,結(jié)果表明,垃圾焚燒飛灰的成分相當(dāng)復(fù)雜,其主要成分是SiO2、CaO、Al2O3和Fe2O3,其次為Na2O、K2O、MgO、氫氧化物、氯化物,還有少量重金屬,如Cd、Cr、Cu、Pb、Zn等,其中Pb、Zn等重金屬嚴(yán)重超出危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn);三種飛灰粒徑呈近似的正態(tài)分布,飛灰粒徑的主要范圍在10-100μm之間;焚燒飛灰熔融處...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
垃圾焚燒時(shí)重金屬的礦物作用[8,9]
技術(shù)具有重金屬穩(wěn)定化處理效果,因此可由此改變重金屬溶出0]研究了鋁粉在氮?dú)鈿夥障聼Y(jié)后燒結(jié)體的性質(zhì),結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)成小,即試樣致密化程度愈高,燒結(jié)體的機(jī)械性質(zhì)也愈佳。王鯤理特性,探討了不同燒結(jié)條件對焚燒飛灰燒結(jié)體特性的影響,形燒結(jié)體的抗壓強(qiáng)度愈大。Skrifvars[32]針對煤灰燒結(jié)特性的研中Si含量高時(shí)。在SiO2-K2O-Al2O3三相系統(tǒng)中,當(dāng)溫度達(dá)985℃占79.7%,Al2O3占11.1%,K2O占9.2%,當(dāng)溫度冷卻至室溫后會高溫環(huán)境下燒結(jié),以粘滯流燒結(jié)為物質(zhì)主要傳輸機(jī)理。高溫(1300℃以上)狀況下,飛灰中有機(jī)物發(fā)生熱分解、燃燒熔渣。經(jīng)過熔融處理,飛灰中的二噁英等有機(jī)污染物受熱分解屬鹽類,少部分發(fā)生氣化現(xiàn)象,大部分則轉(zhuǎn)移到玻璃態(tài)熔渣中降低了浸出可能性。熔融處理的目的是將飛灰中在高溫下熔融灰達(dá)到玻璃化、無害化效果,并使重金屬固溶于其中不易溶出焚燒飛灰經(jīng)過熔融后,密度大大增加,減容可達(dá) 2/3 以上,并的熔渣可作為路基材料,達(dá)到有效利用的目的。經(jīng)過固化的飛通廢物填埋處理。
圖 1-4 表面熔融爐 圖 1-5 垃圾焚燒灰內(nèi)部熔融爐.4.2.2 內(nèi)部熔融爐內(nèi)部熔融爐主要是以飛灰中殘留碳產(chǎn)生的燃燒熱作為處理焚燒灰渣的熱源,如圖 1-5 所示處理過程主要分為:進(jìn)料段、燃燒段、熔融段和排渣段。該類熔融爐與垃圾焚燒爐相連,焚燒出的高溫灰渣(約含殘?zhí)?10%-15%)進(jìn)入熔融爐中,并由爐床噴嘴噴入 500℃的預(yù)熱空氣,燒的殘?zhí)既紵,燃燒段溫度維持在 800-900℃,熔融段溫度維持在 1300℃左右。此類熔融爐英的破壞去除率很高,高達(dá) 99.8%以上,熔融后的爐渣可全部回收利用。.4.2.3 電弧式熔融爐電弧式熔融爐主要由爐體容器及供給電弧的電源設(shè)備組成,詳見圖 1-6。該爐型使用電力為源,電極從爐蓋貫穿進(jìn)入爐內(nèi)。熔融處理主要借助電極與爐床的堿金屬間的交替電流產(chǎn)生高溫使灰渣熔融。電弧產(chǎn)生如此高的溫度以致灰渣中的重金屬可在短時(shí)間內(nèi)完全熔融。該熔融爐廢放量較少,處理容易,缺點(diǎn)是需要較純熟的操作技巧,電力需求量大,熔渣排出口易受損,有會產(chǎn)生嚴(yán)重的噪音[70]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]采用螯合劑穩(wěn)定垃圾焚燒飛灰中的重金屬[J]. 徐科,吳立,陳德珍. 能源研究與信息. 2005(02)
[2]垃圾焚燒飛灰中重金屬的分布與性質(zhì)[J]. 萬曉,王偉,葉暾旻,高興保,楊金美,藍(lán)煜昕. 環(huán)境科學(xué). 2005(03)
[3]綠礬處理垃圾焚燒灰渣過程中重金屬的同時(shí)穩(wěn)定化研究[J]. 陳德珍,龔佰勛,姜宗順,Christensen TH. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2005(01)
[4]城市生活垃圾焚燒飛灰熔融處理的進(jìn)展[J]. 吳楨芬,胡建吭,王華. 云南環(huán)境科學(xué). 2004(S2)
[5]垃圾焚燒飛灰中重金屬和二惡英等痕量污染物分析[J]. 李潤東,聶永豐,王雷,李愛民,池涌,岑可法. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2004(06)
[6]垃圾焚燒中Cd、Pb、Zn揮發(fā)行為的研究[J]. 孫路石,陸繼東,李敏,李培生. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2004(08)
[7]不同滲濾條件下垃圾焚燒飛灰中重金屬的滲濾特性[J]. 嚴(yán)建華,李建新,池涌,倪明江,岑可法. 環(huán)境科學(xué). 2004(04)
[8]瀝青固化城市生活垃圾焚燒飛灰的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 嚴(yán)建華,馬增益,彭雯,李曉東,李建新,岑可法. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2004(04)
[9]空煤比對煤氣化過程中痕量元素遷移規(guī)律的影響[J]. 黃亞繼,金保升,仲兆平,肖睿. 熱能動力工程. 2004(04)
[10]無害化城市生活垃圾直接氣化熔融焚燒技術(shù)的試驗(yàn)研究[J]. 王華,胡建杭,何方,馬文會,包桂蓉. 工業(yè)加熱. 2004(03)
博士論文
[1]煤加壓部分氣化試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 肖睿.東南大學(xué) 2005
本文編號:3356161
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
垃圾焚燒時(shí)重金屬的礦物作用[8,9]
技術(shù)具有重金屬穩(wěn)定化處理效果,因此可由此改變重金屬溶出0]研究了鋁粉在氮?dú)鈿夥障聼Y(jié)后燒結(jié)體的性質(zhì),結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)成小,即試樣致密化程度愈高,燒結(jié)體的機(jī)械性質(zhì)也愈佳。王鯤理特性,探討了不同燒結(jié)條件對焚燒飛灰燒結(jié)體特性的影響,形燒結(jié)體的抗壓強(qiáng)度愈大。Skrifvars[32]針對煤灰燒結(jié)特性的研中Si含量高時(shí)。在SiO2-K2O-Al2O3三相系統(tǒng)中,當(dāng)溫度達(dá)985℃占79.7%,Al2O3占11.1%,K2O占9.2%,當(dāng)溫度冷卻至室溫后會高溫環(huán)境下燒結(jié),以粘滯流燒結(jié)為物質(zhì)主要傳輸機(jī)理。高溫(1300℃以上)狀況下,飛灰中有機(jī)物發(fā)生熱分解、燃燒熔渣。經(jīng)過熔融處理,飛灰中的二噁英等有機(jī)污染物受熱分解屬鹽類,少部分發(fā)生氣化現(xiàn)象,大部分則轉(zhuǎn)移到玻璃態(tài)熔渣中降低了浸出可能性。熔融處理的目的是將飛灰中在高溫下熔融灰達(dá)到玻璃化、無害化效果,并使重金屬固溶于其中不易溶出焚燒飛灰經(jīng)過熔融后,密度大大增加,減容可達(dá) 2/3 以上,并的熔渣可作為路基材料,達(dá)到有效利用的目的。經(jīng)過固化的飛通廢物填埋處理。
圖 1-4 表面熔融爐 圖 1-5 垃圾焚燒灰內(nèi)部熔融爐.4.2.2 內(nèi)部熔融爐內(nèi)部熔融爐主要是以飛灰中殘留碳產(chǎn)生的燃燒熱作為處理焚燒灰渣的熱源,如圖 1-5 所示處理過程主要分為:進(jìn)料段、燃燒段、熔融段和排渣段。該類熔融爐與垃圾焚燒爐相連,焚燒出的高溫灰渣(約含殘?zhí)?10%-15%)進(jìn)入熔融爐中,并由爐床噴嘴噴入 500℃的預(yù)熱空氣,燒的殘?zhí)既紵,燃燒段溫度維持在 800-900℃,熔融段溫度維持在 1300℃左右。此類熔融爐英的破壞去除率很高,高達(dá) 99.8%以上,熔融后的爐渣可全部回收利用。.4.2.3 電弧式熔融爐電弧式熔融爐主要由爐體容器及供給電弧的電源設(shè)備組成,詳見圖 1-6。該爐型使用電力為源,電極從爐蓋貫穿進(jìn)入爐內(nèi)。熔融處理主要借助電極與爐床的堿金屬間的交替電流產(chǎn)生高溫使灰渣熔融。電弧產(chǎn)生如此高的溫度以致灰渣中的重金屬可在短時(shí)間內(nèi)完全熔融。該熔融爐廢放量較少,處理容易,缺點(diǎn)是需要較純熟的操作技巧,電力需求量大,熔渣排出口易受損,有會產(chǎn)生嚴(yán)重的噪音[70]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]采用螯合劑穩(wěn)定垃圾焚燒飛灰中的重金屬[J]. 徐科,吳立,陳德珍. 能源研究與信息. 2005(02)
[2]垃圾焚燒飛灰中重金屬的分布與性質(zhì)[J]. 萬曉,王偉,葉暾旻,高興保,楊金美,藍(lán)煜昕. 環(huán)境科學(xué). 2005(03)
[3]綠礬處理垃圾焚燒灰渣過程中重金屬的同時(shí)穩(wěn)定化研究[J]. 陳德珍,龔佰勛,姜宗順,Christensen TH. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2005(01)
[4]城市生活垃圾焚燒飛灰熔融處理的進(jìn)展[J]. 吳楨芬,胡建吭,王華. 云南環(huán)境科學(xué). 2004(S2)
[5]垃圾焚燒飛灰中重金屬和二惡英等痕量污染物分析[J]. 李潤東,聶永豐,王雷,李愛民,池涌,岑可法. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2004(06)
[6]垃圾焚燒中Cd、Pb、Zn揮發(fā)行為的研究[J]. 孫路石,陸繼東,李敏,李培生. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2004(08)
[7]不同滲濾條件下垃圾焚燒飛灰中重金屬的滲濾特性[J]. 嚴(yán)建華,李建新,池涌,倪明江,岑可法. 環(huán)境科學(xué). 2004(04)
[8]瀝青固化城市生活垃圾焚燒飛灰的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 嚴(yán)建華,馬增益,彭雯,李曉東,李建新,岑可法. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2004(04)
[9]空煤比對煤氣化過程中痕量元素遷移規(guī)律的影響[J]. 黃亞繼,金保升,仲兆平,肖睿. 熱能動力工程. 2004(04)
[10]無害化城市生活垃圾直接氣化熔融焚燒技術(shù)的試驗(yàn)研究[J]. 王華,胡建杭,何方,馬文會,包桂蓉. 工業(yè)加熱. 2004(03)
博士論文
[1]煤加壓部分氣化試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 肖睿.東南大學(xué) 2005
本文編號:3356161
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