浅析城市生活垃圾焚烧炉渣资源化利用现状

城市生活垃圾焚烧炉渣的无害化处理至关重要,关系到城市生活垃圾的绿色处理及环境保护。文章结合笔者工作经验,首先概述了城市生活垃圾焚烧炉渣的概念及特点;然后指出城市生活垃圾焚烧炉渣资源化处理的意义,并介绍了城市生活垃圾焚烧炉渣的资源化利用方式;最后对炉渣的预处理方式及炉渣的资源化利用现状进行了详细的探讨。通过上述内容的分析,以期为今后更好地开展城市生活垃圾焚烧炉渣的资源化利用工作提供参考与借鉴。

城市生活垃圾焚烧炉渣路基填料的力学特性研究

【目的】城市生活垃圾焚烧炉渣(municipal solid waste incineration,MSWI)是生活垃圾焚烧后产生的一种高密实颗粒状材料。本文研究MSWI应用于路基材料时的强度和变形等力学特性。【方法】分别开展MSWI的材料特性分析,MSWI的三轴剪切应力-应变分析,以及基于离散元PFC2D软件的MSWI循环三轴荷载模拟分析。【结果】MSWI的材料特性满足路基填筑要求。在室内三轴剪切试验中,MSWI峰值强度随着围压的增加不断提高;而随含水率的增加,先增大后减小。MSWI的抗剪强度指标内摩擦角为34.75°,黏聚力为54.13 kPa,满足作为路基材料的要求。同时基于PFC^(2D)分析围压、偏应力对MSWI循环荷载永久变形的影响规律:随着围压的增大,轴向应变逐渐减小;随着偏应力的增大,轴向应变逐渐增加。【结论】MSWI应用于路基填筑具有可行性,本文结果可为后续研究MSWI工程应用提供参考。

城市生活垃圾焚烧炉渣用于制备无熟料砌筑水泥的探讨

依照GB/T3183—2003砌筑水泥标准规定的试验方法,对以城市生活垃圾焚烧炉渣、矿渣为主要原料制备的无熟料砌筑水泥的各项性能进行了研究。结果表明,城市生活垃圾焚烧炉渣对激发矿渣的活性具有一定作用,以炉渣、矿渣为主要原料,掺入水玻璃作为补充激发剂能制备出性能满足要求的无熟料砌筑水泥。

城市生活垃圾焚烧炉渣工程性质研究

本实验研究了上海市××垃圾焚烧发电厂炉渣工程性质 ,测试了原状炉渣及经几种规格方孔筛过筛后炉渣的粒径分布、物理组分、有机质含量、含水率、密度、吸水率和坚固性等指标。实验结果显示 :原状炉渣粒径分布均匀 ,含有一些大颗粒 ,物理组分复杂、强度高、坚固性好 ;与天然石料相比 ,含水率和吸水率高、密度小 ;过筛后炉渣的工程性质优于原状炉渣。同时讨论了生活垃圾焚烧炉渣用作公路基层集料的技术可行性 ,确定采用 2 6

城市生活垃圾焚烧炉渣的性质及其环境影响评价

通过对上海市江桥生活垃圾焚烧发电厂的炉渣性质分析,测定其气味分子为喹啉基及异硫氰基衍生物,炉渣的镉、锌、镍等3种重金属含量分别为8.0,2 432.9,216.7 mg/kg,不能达到国家土壤环境质量标准,其重金属溶出浓度不能达到国家地表水环境质量标准;据此对炉渣进行环境影响评价,并分析了炉渣资源化的可行性。

城市生活垃圾焚烧炉渣作为土木工程材料的资源化应用探讨

我国城市生活垃圾焚烧炉渣主要采用卫生填埋进行处置。本文首先对城市生活垃圾焚烧炉渣的理化及工程特性进行阐述,指出其资源化利用的可行性。然后探讨了垃圾焚烧炉渣在土木工程方面的资源化应用途径,其中包括沥青混凝土或水泥混凝土的替代骨料、路基路堤等的建筑填料和填埋场覆盖材料等。对生活垃圾焚烧炉渣进行资源化利用,不仅能缓解卫生填埋场地的供应紧张,而且还能创造一定的经济效益和环境效益。

城市生活垃圾焚烧炉渣对水体中磷的去除效果

城市生活垃圾焚烧炉渣对水体中的磷有较好的去除效果,当初始磷浓度低于200 mg/L时,炉渣对磷的去除率接近100%;当初始磷浓度为800 mg/L时,炉渣对磷的去除率接近60%。炉渣对磷的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,相关系数均达显著水平。Langmuir吸附等温线模拟炉渣的吸附磷性能优于Freundlich模型,根据Langmuir方程计算出炉渣对磷的理论饱和吸附量为26 162 mg/kg。炉渣对磷的吸附受pH值的变化影响不大,磷的解析率低,且其重金属浸出浓度低,环境安全性能优良。综上所述,生活垃圾焚烧炉渣是一种较为理想的除磷吸附剂。

城市生活垃圾焚烧炉渣对水质除磷效果研究

城市生活垃圾经过焚烧后的炉渣具有广阔的利用前景,是一种较为理想的磷聚填料。研究了磷初始浓度、pH、炉渣粒径以及反应温度对炉渣除磷效果的影响。结果表明:(1)炉渣对KH_2PO_4溶液中的磷具有较好的去除效果,最佳反应时间为3.0h;(2)磷脱除量随磷初始浓度的增加而增加,而磷的去除率呈降低趋势;(3)磷脱除量随pH的增加呈先降低后增加趋势,酸性条件下炉渣对磷具有较高的去除效果;炉渣颗粒越小,对磷的吸附去除效果越好;(4)炉渣对磷的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,相关系数均达显著水平,且Langmuir等温吸附方程拟合效果更优;(5)炉渣中的磷形态主要为钙结合态磷(包括Ca_2-P、Ca_8-P、Ca_(10)-P)、铝结合态磷(Al-P)和铁结合态磷(Fe-P),其中以Ca_(10)-P形态最多(78.96%)。

城市生活垃圾焚烧炉渣中铅的溶出特性研究

利用浸出试验和Visual MINTEQ模型,对2种不同炉型的城市生活垃圾焚烧炉渣中铅的溶出特性进行了研究。结果表明,无论是炉排炉型生活垃圾焚烧炉渣还是流化床型生活垃圾焚烧炉渣,其铅的溶出行为均受pH的影响,并且受到PbMoO4溶解平衡的控制。

城市生活垃圾焚烧炉渣中锌的溶出特性研究

选取城市生活垃圾焚烧炉渣中的Zn作为研究对象,结合炉渣中Zn的形态分布、Zn溶出试验和Visual MINTEQ模型综合分析炉渣中Zn的溶出行为和溶出机理。实验结果表明,炉渣中Zn的溶出受环境pH的影响,并且受其存在形态的控制。

利用城市生活垃圾焚烧炉渣制备蒸压加气混凝土板材

以城市生活垃圾焚烧炉渣和石英尾矿作为蒸压加气混凝土板材的硅质原料,通过设计工艺配方和工艺参数控制,采用XRD和SEM对原料和试块的矿物相组成和微观形貌进行分析并测试相关的物理性能。试验研究表明:当工艺配比中焚烧炉渣:石英砂:石灰:水泥:石膏为39%:30%:15%:13%:3%时,所制作的砌块抗压强度符合GB11968-2006中B05、A3.5级蒸压加气混凝土优等品,可用于蒸压加气混凝土板材的制作。

含生活垃圾焚烧炉渣的碱矿渣水泥耐高温机理

为探究生活垃圾焚烧炉渣(MSWI-BA)对碱矿渣净浆耐高温性能的影响机理,将6%的矿渣等质量替换为MSWI-BA,制备碱矿渣水泥净浆(AASBp),研究不同温度对AASBp的质量损失率、干燥收缩率和强度的影响.以普通硅酸盐水泥净浆作为对照组,结合多种微观手段,揭示AASBp的耐高温机理,并与未掺MSWI-BA的碱矿渣水泥(AASp)进行对比.结果表明:随着温度的升高,AASBp中水化硅铝酸钙的钙硅比(C/S)先降低后升高;在400℃时,水化硅铝酸钙的聚合度最高,C/S最低;Al—O键在600℃断裂,而Si—O键在1000℃断裂;MSWI-BA可提高基体孔隙的连通性,高温处理后孔隙压力得到释放,因此AASBp比AASp具有更高的归一化抗压强度和耐高温性能.

城市生活垃圾焚烧飞灰协同底渣制备轻质低硅铝型陶粒实验研究

以城市生活垃圾焚烧飞灰(简称飞灰)协同城市生活垃圾焚烧底渣(简称底渣)制备轻质低硅铝型陶粒,研究飞灰/底渣掺量、焙烧条件对陶粒性能的影响,分析热处理后矿物相转变、微观形貌,并从重金属浸出角度评估成品陶粒的质量。结果表明:(1)在最佳原料掺量(质量分数)为飞灰20.0%、底渣40.0%、凝灰岩40.0%,最佳焙烧参数为预热温度500℃、焙烧温度1100℃、焙烧时间10 min的条件下,陶粒的颗粒强度为2014 N,堆积密度为890 kg/m^(3),1 h吸水率为8.60%。(2)焙烧过程中生成了新物相(透辉石、钙铁辉石和硅灰石),并且陶粒内部形成了丰富的多孔结构。(3)陶粒中Cr、Ni、Zn、As、Cd、Pd浸出毒性远低于《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)。

生活垃圾焚烧炉渣对混凝土抗压性能和体积稳定性影响

通过流动拓展度实验、抗压实验、雷氏夹法、试饼法以及加速反应下和标准养护下膨胀率实验研究了生活垃圾焚烧炉渣对混凝土物理力学性能的影响。研究表明:炉渣掺量增加导致混凝土强度急剧降低,炉渣/胶凝材料由1.39增加至2.17时,混凝土强度降低了69.4%。炉渣混凝土体积稳定性严重不良,其加速反应的24h限制膨胀率以及标准养护的14d自由膨胀率分别为1.309%和0.56%。

城市生活垃圾焚烧发电厂运行控制系统设计

现行控制系统在城市生活垃圾焚烧发电厂运行控制中效果不佳,不仅发电厂热灼减率比较高,而且每小时垃圾焚烧量也比较低,无法达到预期的控制效果。基于此,文章提出城市生活垃圾焚烧发电厂运行控制系统设计。在系统架构方面采用分布式三级架构计算机自动化控制系统方案;在系统硬件方面对数据采集器和控制器进行选型与控制;在系统软件方面,设计了发电厂垃圾焚烧炉自动化控制功能模块与发电机组自动化控制功能模块,通过对焚烧炉主蒸汽压力与发电机组转速进行调节,实现城市生活垃圾焚烧发电厂的运行控制。经实验证明,应用该设计系统的发电厂热灼减率低于5%,每小时垃圾焚烧量超过了40t,具有良好的发电厂运行控制效果。

生活垃圾焚烧炉渣研究进展

炉渣作为生活垃圾焚烧过程的主要副产物之一,其不仅具有可与道路工程常用天然石料媲美的工程特性,而且具备胶凝材料的水化特性,在道路工程材料与固废资源化领域受到高度关注,并且已逐渐发展成为一种新兴的绿色建筑材料。综述了炉渣的微观形貌与结构、浸出特性及基本性质,表明炉渣作为路面集料的可行性,提出了当前炉渣集料实现大规模应用面临的问题。

垃圾焚烧炉中城市生活垃圾掺烧高热值工业固废的数值模拟

垃圾焚烧炉的高效稳定运行及减少NO_(x)排放是目前城市生活垃圾焚烧过程中所面临的挑战。以某500 t/d垃圾焚烧炉为对象,研究了城市生活垃圾(MSW)掺混高热值废弃物(ISW)下不同配风方案对燃烧过程、流场分布的影响和最佳选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction,SNCR)工艺参数。结果表明,不同各级一次风配比床层对应的最高温度基本不变,但增加炉排一二级风室配风,挥发分析出和固定碳燃烧提前,挥发分析出最大速率提高。良好的二次风喷入角度能有效组织炉内气流流动,在工况7下,炉内高温贴墙现象最轻,流线分布较合理,因此该工况下的二次风角度设置最合理。喷入SNCR还原剂显著减少NO_(x)排放量,喷射速度为50 m/s时,脱硝效率最高,可达33.96%。因此在实际使用中,建议采用合适的配风和二次风喷入角度,并结合SNCR技术进行NO_(x)减排。

碱激发城市生活垃圾焚烧底灰和矿渣绿色胶凝材料性能研究

研究了城市生活垃圾焚烧底灰与粒化高炉矿渣制成的碱激发材料(AASL)抗压强度影响因素,通过改变粒化高炉矿渣掺量和Na_(2)O掺量对AASL进行抗压强度测试以及利用高分辨率扫描电子显微镜和能量色散X光能谱仪观察材料微观形貌,探索AASL抗压强度发展规律。试验结果表明粒化高炉矿渣掺量增加有利于底灰-矿渣碱激发材料抗压强度发展而Na_(2)O掺量的增加不一定导致试样抗压强度提高,掺有30%粒化高炉矿渣和Na_(2)O为5%时养护56 d抗压强度可达52.77 MPa。

生活垃圾焚烧炉渣预处理及作为细骨料可行性分析

采用Na_(2)CO_(3)溶液对粒径<4.75 mm的生活焚烧炉渣进行预处理,有效去除其中残余金属Al以及部分硫化物、氯盐,增加玻璃相含量。以其部分取代河砂制备混合砂,会导致砂浆拌合物减水剂用量有所增大,但能够有效改善细骨料级配,显著提高砂浆保水能力,降低其表观密度。不同炉渣取代率的混合砂中,M5砂浆最佳取代率为20%,M10砂浆为40%,M15砂浆抗压强度随着炉渣掺量的增加呈现下降的趋势。

生活垃圾焚烧炉渣泥陶粒的制备及性能研究

【目的】城市生活垃圾焚烧后产生较多的炉渣泥废弃物,尝试通过将炉渣泥烧制成陶粒,起到合理处置炉渣泥的作用。【方法】根据粒径大小从炉渣中分离出的炉渣泥,与粉煤灰、石英粉和高岭土按照质量比3∶3∶3∶1的配比制作成球形颗粒,放入马弗炉中烧结。按照GB/T 17342.1测试陶粒性能,并对陶粒微观形态、晶体结构和重金属浸出等进行测定。【结果】炉渣泥中有2种重金属超标,分别为镉和锌。生活垃圾焚烧炉渣泥陶粒在烧制温度为1175℃时,所得陶粒堆积密度和抗压强度有较大增长,1 h吸水率下降。烧结时间在10~15 min时,陶粒1 h吸水率变化幅度最大。预热温度过高,预热时间过长,不利于陶粒产生良好膨胀效果。在最佳烧制工艺条件下,所制得的陶粒堆积密度为783kg·m^(-3),抗压强度为7.9 MPa,1 h吸水率为9.8%,符合轻集料GB/T 17431.1的国家标准。最佳工艺烧制的陶粒重金属镉和锌的浸出质量浓度分别为0.0065和0.5117 mg·L^(-1),远低于炉渣泥本身镉和锌的浸出质量浓度。通过生活垃圾焚烧炉渣泥制作陶粒,实验室中制作陶粒的成本为28.0元·m^(-3),根据市场陶粒价格,每立方米的陶粒可获取102.0元利润。【结论】最佳烧制工艺的烧结温度为1175℃,烧结时间为15 min,预热温度为400℃,预热时间为20 min。陶粒的性质和重金属浸出含量符合国家标准。