市政污泥焚烧灰渣处理模式的环境资源效益比较

将物质流法与生命周期评价法相结合,分析市政污泥焚烧灰渣填埋、灰渣替代黏土和灰渣磷回收与残渣替代黏土3种处置场景的环境影响,并利用成本效益评价法对3种处置情景的经济效益进行了比较分析.结果表明,灰渣资源化利用在矿产资源耗竭、酸化潜力、富营养化、淡水生态毒性、全球变暖、光化学效应等环境影响类别均优于灰渣填埋处置方式.灰渣磷回收与残渣替代黏土是最优处置场景,其净收益为141.21元/t灰渣.若将该方案推广至我国所有市政污水处理厂,可提取26.26万t/a的磷元素,共产生209.23万t/a的鸟粪石产品.

生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的抗氯离子渗透性能研究

为探究生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的抗氯离子渗透性能,采用3种代砂率(0,20%,40%)和3种水胶比(0.30,0.45,0.60)进行配合比设计,并养护至标准、中长、长期龄期,基于电通量法测试不同配合比在不同龄期下的抗氯离子渗透性能。结果表明:与普通混凝土类似,焚烧灰渣混凝土的抗氯离子渗透性能随着水胶比的增加而减少,焚烧灰渣代砂率的提高可促进抗氯离子渗透性能,且高水胶比下的效果更好;由于硫化物和氧化镁组分的存在,焚烧灰渣化学反应活性将在后期缓慢发挥,并进一步减少氯离子扩散系数;综合考虑环境效益,0.45水胶比+40%替代率下的具有最佳的抗氯离子渗透性能,可满足工程实践需求。

基于核磁共振技术分析生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的微观结构与抗压强度

孔结构是混凝土微观结构中重要的组成部分,影响着混凝土的宏观性能,为了研究生活垃圾焚烧灰渣代替天然砂对混凝土孔结构和抗压强度的影响,通过核磁共振技术对生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土微观孔结构进行测试,分析了孔隙率和孔隙分布变化规律,并根据分形理论研究了孔隙分形特征,获得各孔径区间的分形维数与整体分形维数,并探讨了各孔径占比、孔隙率和分形维数与抗压强度之间的灰熵关联度。结果表明:随生活垃圾焚烧灰渣代砂率的增加,混凝土孔隙率增加,无害孔占比减小,抗压强度降低;分形维数随着生活垃圾焚烧灰渣代砂率的增加而减小,由于生活垃圾焚烧灰渣具有潜在的水硬性,随龄期的增长,分形维数呈增加趋势,同时孔隙结构得到了优化。灰熵关联度分析发现生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土整体分形维数和无害孔占比对抗压强度影响最大。

生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土干燥收缩性能试验

生活垃圾焚烧灰渣是生活垃圾经过高温焚烧产生的固体废弃物,主要成分为硅钙铝氧化物,外观与天然砂类似。为了促进垃圾焚烧灰渣的再利用,提出了生活垃圾焚烧灰渣用作混凝土细骨料的研究课题。通过试验对比了不同水胶比和代砂率下垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的干燥收缩规律,并研究已有干燥收缩预测模型的适用性。试验结果表明:干燥收缩随水胶比的增大而增大;垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的干燥收缩量要大于同配合比条件的普通混凝土,且需要更长的龄期干燥收缩才能趋于稳定;垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的干燥收缩可以用常用的干燥收缩预测模型进行描述。

生活垃圾焚烧灰渣的固化强度试验

生活垃圾焚烧灰渣是一种固体废弃物,其成分和性质受到多种因素影响。试验首先制备生活垃圾焚烧灰渣试块,通过显微镜与X射线衍射仪观察试块表面光滑程度、灰渣的矿物组成和晶体结构,初步判断其固化强度,然后测定试块的碳酸钙含量,据此判断试块的最终均匀性强度。试验结果表明,随着碳酸钙含量的增加,试块的无侧限抗压强度逐渐提高,即碳酸钙含量越高,试块的强度越高。生活垃圾焚烧灰渣具有一定的资源化利用潜力,固化强度试验结果能够促进生活垃圾焚烧灰渣的资源化利用,为环境保护和可持续发展做出贡献。

污泥焚烧灰渣资源化利用工程实例分析

污泥焚烧技术发展迅速,能彻底消灭病菌,无害化效果好,减量化明显。灰渣的资源化利用研究不仅能解决土地填埋、环境污染等问题,还能创造多元生态价值。污泥焚烧灰渣的再利用途径研究较多,但未实现产业化应用。本文结合污泥焚烧技术应用现状,研究污泥焚烧灰渣处置,然后以上海市某污水处理厂为例,分析污泥焚烧灰渣建材利用的基本原则和综合效益,为污泥焚烧灰渣资源化利用提供参考。

城市生活垃圾焚烧灰渣熔融特性的分析

分析了城市生活垃圾焚烧灰渣熔融过程中CaO、SiO2、Al2O3等主要成分以及实验气氛对熔融特性的影响,并分析了熔渣的物理化学性能。实验结果表明,灰渣中CaO含量的高低决定了灰渣的酸碱度和灰渣的熔点。当CaO的质量分数占灰渣总量的33%左右,灰渣的熔融温度最低;而灰渣中总碱性氧化物的质量分数低于48%时,生活垃圾焚烧灰渣熔点随碱性氧化物质量分数的增加而降低;而当碱性氧化物质量分数大于48%时,碱性氧化物对生活垃圾焚烧灰渣熔点的影响则相反。以SiO2、Al2O3等氧化物为代表的酸性氧化物,其含量在生活垃圾焚烧灰渣中已经饱和,硅铝氧化物的添加,则会升高灰渣的熔点。为了降低灰渣的熔点,应将灰渣的酸碱度控制在1左右,并在弱还原性的气氛下进行熔融处理。熔融处理后的熔渣因具有性能稳定,重金属浸出量低,几乎不含有二英类毒性有机物,完全可以直接成为可利用再生资源。

垃圾焚烧灰渣熔融处理重金属氯化-挥发反应分析

热力学分析表明,在800～1000℃的较低温度区,以NaCl作为氯化剂,与垃圾焚烧灰渣熔融处理炉内气相中的SO3及H2O进行反应,生成硫酸盐Na2SO4,可以使重金属氯化-挥发所需氯源HCl的放出反应得以积极进行此外,添加Al2O3于Na2O-SiO2熔渣相中,Na2O的活度得到很大程度的降低,从而促进熔融盐相中所生成的Na2SO4于炉内高温区的再分解反应,这不仅释放出炉内低温区重金属氯化-挥发反应所需的SO3,还可得到具有高化学稳定性的熔融残渣.

城市生活垃圾焚烧灰渣及其性质分析

2002年,上海有2座城市生活垃圾焚烧厂将点火运行。每年将产生约18万t左右的焚烧灰渣。在决定灰渣的最终处理处置方案前,应对焚烧灰渣的性质有全面的了解。详细介绍了国外城市生活垃圾焚烧灰渣基于产生位置的不同分类,并介绍了各类灰渣的物理化学性质和工程性质,以及其重金属的浸出特性。对灰渣处理处置或有效利用时需注意的问题作了分析。

城市生活垃圾焚烧灰渣浸出试验

选择了城市生活垃圾焚烧炉渣中8种含量高、危害大的金属元素进行了静态和动态浸出性试验。结果表明,钙含量和温度是影响有害金属离子溶出的主要因素。对8种金属离子的浸出率和迁移规律进行了排序和分析,为灰渣安全处理和合理利用提供了科学依据。

垃圾焚烧灰渣用于二灰碎石路面基层的试验研究

用城市生活垃圾焚烧灰渣替代部分集料,按照9种不同的配比制备二灰灰渣碎石路面基层材料,进行路用性能试验。结果表明:与普通二灰碎石对比,在相同的二灰含量下,灰渣碎石的最大干密度降低8.8%,而最佳含水量增大38.4%;无侧限抗压强度最高可达1.03 M Pa;粉煤灰含量对材料强度影响较为显著,其中粉煤灰含量减少1%,无侧限抗压强度值降低21%;材料的干缩系数最大为67.2μ/%;石灰与粉煤灰含量越低,材料的干缩应变越小,平均干缩系数也越小,当二灰含量减少2.5%,平均干缩系数降低3.1%。二灰灰渣碎石材料满足基层的相关要求,灰渣可以为公路建设提供可持续的集料来源。

二恶英低减化生活垃圾焚烧灰渣熔融处理技术

对近年来国外所研制的二恶英低减化城市生活垃圾焚烧灰渣熔融处理技术及其熔融炉的特点作一介绍 .

用城市生活垃圾焚烧灰渣制备建筑材料的研究

讨论了生活垃圾焚烧灰渣在建筑材料方面的主要利用途径。开发利用垃圾焚烧灰渣的胶凝活性是实现垃圾焚烧灰渣无害化。

城市生活垃圾焚烧灰渣作水泥混合材的研究

为对 城市 生活 垃 圾焚 烧灰 渣 无害 化处 理和 资 源综 合利 用,针对 城市 垃 圾焚 烧灰 渣的 性 质 特 点,以 垃圾 焚烧 灰 渣 替 代 部 分 水 泥 原 混 合 材 进 行 试 验 ,并 对 水 泥 样 品 进 行 了 TCLP 重 金 属 渗 出 检 测 。 结 果 表 明 ,加 5%～10%的 灰渣 作 水 泥 混 合 材 是 可 行 的 ,能 有 效 控 制 二 次 污 染 ,经 济 效 益 和 社 会 效 益 明 显 。

城市生活垃圾焚烧灰渣的资源化利用

以国外城市生活垃圾焚烧灰渣资源化利用现状为基础 ,讨论了灰渣利用的主要途径 :1石油沥青路面的替代骨料 ;2水泥或混凝土的替代骨料 ;3填埋场覆盖材料 ;4路堤、路基等的填充材料。已有的工程实践证明 ,只要控制处理得当 ,这些灰渣资源化利用可以不对人类健康和环境产生不利的影响。此外 ,也对灰渣资源化利用在环境标准和工程性质要求方面的规定及其采取的处理方法作了简单的分析。底灰经预处理后资源化利用 ,而飞灰经稳定化处理后填埋 。

生活垃圾焚烧灰渣原始集料制备免烧免压砖试验研究

提出了不对灰渣进行研磨而直接采用其原始集料，并以水泥和生石灰为原料，水玻璃和氢氧化钠为激发剂，制备三免砖（免烧、免压、免磨）的简化制备工艺。研究了不同配合比、水玻璃模数、激发剂用量对灰渣砖强度的影响规律。试验结果表明：采用灰渣原始集料制备的灰渣砖强度可以满足MU10砌块的要求，所提出的三免砖制备方案能节约成本；采用灰渣细集料的灰渣砖强度优于采用灰渣粗集料；灰渣掺量越多，强度越低；水玻璃的最佳模数为1．2～1．4，激发剂用量过多会造成强度的迅速降低；灰渣砖密度与强度呈正比关系，并且二者之间有较好的线性关系。

生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土配合比及力学性能试验

对生活垃圾焚烧灰渣代砂作为混凝土细骨料进行了试验研究。从有毒物质浸出、筛分、压碎指标等分析了生活焚烧垃圾灰渣的骨料特性,并对5种水胶比、3种代砂率的生活垃圾焚烧灰渣细骨料混凝土进行了配合比试验及力学性能试验。试验结果表明,生活垃圾焚烧灰渣多孔、吸水率高、压碎指标低,具有一定的潜在水硬性;通过增加减水剂等合理配合比设计,可以配出工作性能满足工程要求的生活垃圾焚烧灰渣细骨料混凝土;生活垃圾焚烧灰渣细骨料混凝土强度要低于同配合比条件的普通天然砂混凝土,尤其是100%代砂率焚烧灰渣混凝土28 d抗压强度仅为普通天然砂混凝土的一半左右,50%代砂率焚烧灰渣混凝土抗压强度更接近普通天然砂混凝土。

生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土孔隙结构与力学性能关系的研究

城市垃圾焚烧灰渣是经过生活垃圾经高温煅烧得到的硅钙铝氧化物,外观类似天然砂,化学成分类似于水泥熟料,可代替天然砂用作混凝土细骨料。介绍了生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土料孔隙结构与力学性能关系研究。通过试验,测试了5种水胶比、3种代砂率、2种龄期城市生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的抗压强度及微观孔结构参数,并分析了混凝土孔隙结构对力学性能的影响规律。结果表明,生活垃圾焚烧灰渣细骨料混凝土抗压强度随含气量、气泡弦长和气泡间距系数的增大而减小,气泡比面积的增大而增大。灰渣代砂混凝土抗压其强度随其气泡分形维数变化规律与普通混凝土一致,均与其气泡分布分形维数呈正相关,即抗压其强度均随其气泡分布分形维数的增大而增大。

城市生活垃圾焚烧灰渣作加气混凝土砌块试验研究

以城市生活垃圾焚烧灰渣为研究对象,分析了其物理化学性质,设计了制备加气混凝土砌块的工艺路线。通过正交试验研究了不同配比下产品的外观质量和力学性能,试验结果可知,最佳原料配比为:飞灰25%、炉渣40%、生石灰25%、水泥10%,制备出的砌块满足GB 11968—2006《蒸压加气混凝土砌块》合格品的要求,产品的浸出毒性试验也符合GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的要求。

水淬垃圾焚烧灰渣骨料性质与水硬性正交试验

针对城市生活垃圾焚烧灰渣工程性质差,难以直接用作混凝土细骨料的问题,将生活垃圾焚烧温度提高到1750℃、对其进行熔融水淬处理。分析了熔融水淬处理后产生的(水淬渣)的理化性质。基于正交分析法设计了四因素三水平的快速水硬性试验,以抗压强度为表征,探究了碱含量、保载压力、蒸压温度、蒸压时间对水淬渣棱柱体抗压强度影响的显著因素及水平。结合极差与方差分析、因素指标法分析,不同因素对水淬渣棱柱体抗压强度影响的主次顺序为碱含量>保载压力>蒸压温度>蒸压时间,其对抗压强度贡献率分别为42.14%、25.78%、22.86%、9.22%,对应最优水平分别为碱含量为水平三(10%)、保载压力为水平三(190 kN)、蒸压温度为水平一(80℃)、蒸压时间为(3 h)。