土聚水泥技术在飞灰资源化中的应用

固体废物焚烧处理技术在我国日益得到推广应用,这导致我国垃圾焚烧飞灰产量巨大。垃圾焚烧飞灰中含有浸出毒性较高的重金属,属危险废弃物。但飞灰中含有丰富的活性组分,可以作为合成材料的原料而加以综合利用。飞灰基土聚水泥作为一种新型碱激活胶凝材料,可以大大降低飞灰中重金属的浸出毒性,同时具有较高的抗压强度。本文在介绍土聚水泥聚合机理的基础上,从飞灰预处理、外加硅铝原料的添加、碱激发剂浓度和掺量、水灰比、骨料、养护条件等方面阐述了对飞灰基土聚水泥强度和重金属浸出毒性的影响,最后对飞灰基土聚水泥重金属浸出毒性方面研究提出了建议。

模拟生活垃圾填埋反应器堆体底部抽气对污染气体排放的控制

在填埋作业期间,生活垃圾填埋场由于缺少覆盖材料和集气系统,导致填埋气排放缺乏有效控制。为探究垃圾堆体抽气操作对填埋气的减排作用,搭建了3个模拟反应器,包括不抽气的对照组(C)、低抽气量组(E1)和高抽气量组(E2)。在为期171 d的实验中,垃圾分3层填埋,使用静态通量箱法,探究了3个反应器中二氧化碳、甲烷及含硫恶臭气体(甲硫醇、二硫化碳、甲硫醚、乙硫醚和二甲二硫醚)排放通量随反应器运行时间和垃圾堆体抽气操作强度的变化情况。结果表明:E2组比C组更早产生甲烷,但其抽气后减排率可达100%;而E1一直未检测到甲烷,可能是因为甲烷化过程并未建立,或是其中甲烷被覆土中的甲烷氧化菌氧化。此外,与自身抽气前相比,E1和E2对5种硫化物具有不同程度的减排效果,但E2的效果更好。上述研究结果可为填埋场的温室气体和含硫恶臭气体减排策略的制定提供参考。

垃圾焚烧飞灰水泥固化体的抗压强度和浸出性研究

利用垃圾焚烧飞灰掺入普通硅酸盐水泥制备水泥固化体,通过浸出性实验,研究了飞灰掺量(0%、20%、40%与60%)、浸出液pH及水洗预处理对水泥固化体抗压强度及重金属(Zn、Pb、Cu、Cd、Cr、Ni)浸出的影响。结果表明:对于非水洗飞灰水泥固化体,pH为4.2和10.0下浸出84 d时,相同组成固化体抗压强度较为接近,飞灰掺量20%,40%和60%的固化体抗压强度分别为41、15和10 MPa左右;除掺量为40%和60%的固化体浸出液中重金属(pH为4.2时Ni和Pb,pH为10.0时Ni)超出生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)外,掺量为40%和60%的固化体的其余浸出液及掺量20%的固化体浸出液中测定的重金属浓度均符合生活饮用水卫生标准。对于水洗飞灰水泥固化体,pH为4.2和10.0下浸出84 d时,相同组成固化体抗压强度较为接近,飞灰掺量20%、40%和60%的固化体抗压强度分别为37、32和10 MPa左右;除掺量为60%的固化体浸出液(pH为4.2和10.0)中Ni和Pb均超出生活饮用水卫生标准外,掺量为60%的固化体的其余浸出液及飞灰掺量20%和40%的固化体浸出液中测定的重金属浓度均符合生活饮用水卫生标准。飞灰水洗预处理提高了飞灰掺量40%水泥固化体抗压强度,同时降低了重金属浸出性。