垃圾焚烧系统中重金属的分配及处理研究

发布时间：2020-03-20 17:30

【摘要】：随着我国经济的发展和城市化进程的加快,城市生活垃圾处理与土地资源紧缺的矛盾日益突出,尤其是东部经济发达地区。垃圾焚烧处理本论文从系统的角度出发,结合上海和深圳两地垃圾焚烧厂的实际运行情况,对垃圾焚烧系统中重金属的分配规律和污染控制方式进行了详细的研究和论证。论文通过实验研究炉渣与飞灰的消解与浸出检测方法,首先确定重金属在焚烧炉内的分配最优检测手段。然后开展模拟实验,对垃圾贮坑中渗滤液进行重金属分析,确定垃圾中重金属在垃圾贮坑内的分配形态和比例。并且,结合焚烧炉与烟气处理系统的运行情况,分析炉渣与飞灰中重金属的含量,了解在不同的焚烧炉与烟气处理系统中重金属的分配情况。最后,对焚烧后重金属稳定化手段及影响因素进行研究,提出最优的焚烧后重金属的污染控制方法。论文取得的研究结果如下: (1)研究表明测定飞灰和炉渣中除As和Hg外的重金属元素时,采用HCl/HNO3/HF/HClO4消解法较优;测定飞灰中Hg和As时,采用HNO3/H2O2/HCl消解法较优;测定炉渣中Hg和As时,采用HF/AR/H2O2消解法较优。 (2)对飞灰处理后的浸出分析中SPLP(模拟酸雨浸出)更能模拟实际条件;在极少量飞灰与生活垃圾混合填埋的情况下,TCLP的浸出条件(醋酸缓冲溶液)较优。 (3)垃圾贮坑中,重金属的分配不容忽视,其中Pb在垃圾渗滤液中的分配率接近进厂垃圾的30%,而Cr的分配率也接近10%。垃圾贮坑中重金属的分配受吸附与解吸作用与物理截留的双重作用影响,但是颗粒物的物理分配是主要因素。 (4)在垃圾焚烧系统中,Cr、Zn、Mn、Cu、As等重金属主要是存在于炉渣中,而Cd、Pb在飞灰与炉渣中均含有较高的比例,而Hg在炉渣中的含量很低,主要存在于飞灰中。 (5)焚烧炉渣的浸出毒性符合国家标准,能够进行常规的处理;飞灰中Cd、Pb、Zn和Hg在SPLP模式下的浸出超标,应作为主要控制对象。 (6)在飞灰稳定化中,采用水泥固化法,当水泥添加量为40%时其机械性能就可以满足要求。但在酸浸出条件下水泥固化法不能很好的解决垃圾焚烧飞灰的重金属浸出超标问题;采用螯合剂稳定焚烧飞灰是一种较好的方式,但应采取措施以降低稳定化的处理成本。
【图文】：

垃圾焚烧系统

4 焚烧系统中重金属分配研究方法一个完整的垃圾焚烧系统大体包括垃圾贮坑、焚烧炉、烟气处理系统和热能转换回收系统。垃圾焚烧系统中重金属的分配是本文的一个重要研究内容。本章主要讨论所采用的研究方法。4.1 节论述了垃圾焚烧系统中的重金属的分配节点。垃圾贮坑、焚烧炉和烟气处理系统是三个最重要的分配环节；在第二节中，探讨了垃圾焚烧系统中重金属的分配模型；4.3 节介绍了主要的研究方案和实现手段；在第四节中，采用实验的方式对于飞灰和炉渣的消解方法以及重金属浸出方法进行优化选择。在 4.5 节中，给出对于文中采用实验程序。4.1 垃圾焚烧系统重金属分配节点在垃圾焚烧处理系统中，重金属分配与垃圾焚烧工艺流程紧密相关，图 4.1 是炉排式垃圾焚烧系统的示意。

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【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X701

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