垃圾焚烧飞灰的熔盐法处理及资源化利用研究

发布时间：2021-04-21 14:03

　　垃圾焚烧法因其减容化、减重化、处理周期短及热能可二次利用等优点在我国逐渐得到推广应用。然而,垃圾在焚烧处理的过程中会产生富含重金属和二噁英等有毒物质的垃圾焚烧飞灰,必须对其进行安全处置。本文结合X射线衍射分析、X射线荧光光谱分析、扫描电子显微镜、电感耦合等离子质谱仪等分析手段对飞灰的化学组成、微观形貌和重金属浸出特性等进行系统研究,为飞灰的处理提供理论依据。通过引入蒸养技术处理飞灰,研究其作为建筑材料的可行性,研究发现,当飞灰掺量小于45.0 wt%,粉煤灰掺量大于50.0 wt%时,所得固化体强度可以满足建筑材料的要求,且飞灰中的重金属经过蒸养固化后的浸出质量浓度远小于标准中规定的限值。本文结合了高温下飞灰中重金属容易氯化挥发的特性,通过引入熔盐法处理飞灰。研究了不同处理温度、不同熔盐组成、不同熔盐添加比例和不同气氛对飞灰中重金属挥发性能的影响,并对熔盐法处理后的飞灰熔渣的基本特性和资源化利用进行分析研究。通过对比飞灰处理前后的重金属浸出质量浓度,发现随着氯化钠熔盐掺量的增加和温度的升高,飞灰中的重金属浸出质量浓度都呈下降趋势,在还原气氛下加入一定量的氯化钙熔盐,能够有效地促进飞灰中... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 我国城市生活垃圾的现状及处置
    1.2 城市生活垃圾焚烧飞灰的特性
        1.2.1 物理特性
        1.2.2 化学特性
    1.3 城市生活垃圾焚烧飞灰的危害
        1.3.1 溶解盐污染
        1.3.2 重金属污染
        1.3.3 二噁英污染
    1.4 国内外城市垃圾焚烧飞灰的处理现状
        1.4.1 水泥固化处理
        1.4.2 化学药剂稳定化处理
        1.4.3 高温熔融处理
        1.4.4 水热处理
        1.4.5 其他处理方法
    1.5 熔盐法
        1.5.1 熔盐法的特点
        1.5.2 熔盐法的应用
    1.6 本课题的研究内容及意义
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 研究意义
    1.7 本章小结
第二章 实验分析测试方法
    2.1 重金属浓度浸出
        2.1.1 实验试剂及设备
        2.1.2 实验原理
        2.1.3 实验过程
    2.2 重金属浓度分析
    2.3 物相组成分析
    2.4 元素组成分析
    2.5 微观形貌分析
    2.6 粒度大小分析
    2.7 本章小结
第三章 生活垃圾焚烧飞灰的特性
    3.1 引言
    3.2 飞灰的物理性质
        3.2.1 含水率
        3.2.2 粒度分布
    3.3 飞灰的化学性质
        3.3.1 元素组成
        3.3.2 矿物组成
        3.3.3 腐蚀性
        3.3.4 重金属浸出特性
        3.3.5 烧失量
        3.3.6 水洗特性
    3.4 飞灰的微观形貌
    3.5 本章小结
第四章 飞灰的蒸养资源化处理
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验设备
        4.2.3 实验原理
        4.2.4 实验过程
    4.3 结果与分析
        4.3.1 固化体的抗压强度
        4.3.2 固化体的重金属浸出浓度
    4.4 本章小结
第五章 熔盐法处理生活垃圾焚烧飞灰
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 实验设备
        5.2.3 实验原理
        5.2.4 实验过程
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 盐灰质量比对飞灰重金属浸出特性的影响
        5.3.2 处理温度对飞灰重金属浸出特性的影响
l2对飞灰重金属浸出特性的影响">        5.3.3 CaC_l2对飞灰重金属浸出特性的影响
        5.3.4 不同气氛对飞灰重金属浸出特性的影响
        5.3.5 最佳处理条件的确定
    5.4 本章小结
第六章 飞灰熔渣资源化利用探究
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 实验原料
        6.2.2 实验设备
        6.2.3 实验原理
        6.2.4 实验过程
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 飞灰熔渣的基本特性
        6.3.2 飞灰熔渣对水泥性能的影响
        6.3.3 飞灰熔渣的胶凝特性
    6.4 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 结论
    7.2 创新性
    7.3 不足与展望
参考文献
攻读学位期间获得研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]垃圾焚烧飞灰药剂稳定化矿物学特性[J]. 李建陶,曾鸣,杜兵,尚奕萱,张宇星,李樱,刘建国.  中国环境科学. 2017(11)
[2]养护制度对粉煤灰水化产物的影响[J]. 钟军超,韩涛,靳秀芝,渠永平,王慧奇,王彩萍.  无机盐工业. 2017(04)
[3]焚烧飞灰在沥青路面中的应用[J]. 陈毅国.  交通世界. 2017(09)
[4]熔盐法制备结晶二氧化硅粉体[J]. 汤晓萍,杨素苛,廖松柠.  合成化学. 2017(03)
[5]水热法外加硅铝添加剂稳定垃圾焚烧飞灰中的重金属[J]. 石德智,李鹏飞,张超,魏云梅.  环境工程学报. 2017(01)
[6]城市生活垃圾处理现状及方式浅析[J]. 毛罕钦,姜成国,葛兴隆,付惟,潘尧.  科技展望. 2016(30)
[7]垃圾焚烧飞灰高强陶粒的制备及微观研究[J]. 吴玉杰,王渊,曲烈.  混凝土. 2016(06)
[8]城市生活垃圾焚烧飞灰水泥固化技术研究[J]. 靳美娟.  环境工程学报. 2016(06)
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[10]焙烧氰化尾渣熔盐处理金、银回收的研究[J]. 张朝晖,江汉龙,刘佰龙,王贺龙,鲁慧慧.  硅酸盐通报. 2016(02)

博士论文
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[2]水热法处理生活垃圾焚烧飞灰中重金属和二恶英的研究[D]. 马晓军.浙江大学 2013
[3]垃圾焚烧飞灰重金属热分离工艺及挥发特性研究[D]. 田书磊.哈尔滨工业大学 2007

硕士论文
[1]蒸压条件下粉煤灰水化机理及应用研究[D]. 钟军超.中北大学 2017
[2]熔盐法制备小粒径高光效YAG[D]. 程凯.东南大学 2017
[3]熔盐法处理废旧纺织纤维制备活性炭材料及其性能研究[D]. 窦砚鹏.武汉纺织大学 2016
[4]垃圾焚烧飞灰中重金属的固化性能研究[D]. 张帆.南京师范大学 2014
[5]稀土纳米发光材料的熔盐法合成及其发光性能研究[D]. 刘成露.东北林业大学 2011
[6]熔盐法合成BaTiO3以及片状SrTiO3的研究与机制[D]. 孙晓琴.武汉理工大学 2004
[7]城市垃圾焚烧飞灰熔融处理实验研究[D]. 王雷.浙江大学 2003



本文编号：3151893