生活垃圾焚烧灰渣的预处理和理化性质研究

为了加大生活垃圾焚烧灰渣的资源化利用,对其预处理工艺和理化性质进行了试验研究。通过采用分选、除盐、干燥和筛分等预处理工艺,将灰渣筛分出粒径>0.15 mm的颗粒状灰渣和粒径≤0.15 mm的粉状灰渣;然后依次进行灰渣的放射性、重金属浸出的安全性指标检测,微观形貌、表观密度和吸水率等物理性质试验,化学元素、矿物组成、酸碱度和活性指标等化学性质分析。研究发现,灰渣的安全性达到相关标准,颗粒状灰渣和粉状灰渣分别与陶砂和粉煤灰的理化性质相近。利用生活垃圾焚烧灰渣开发生产陶粒加气混凝土砌块在理论上可行,由此可以探索一种生活垃圾焚烧灰渣资源化利用的新途径。

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.

基于响应曲面法的垃圾焚烧灰渣-凝灰岩基地质聚合物制备工艺

垃圾焚烧灰渣是生活垃圾经高温煅烧后的产物,灰渣的资源化利用已成为当今热点课题之一。采用响应曲面法研究了碱当量、硅钠摩尔比和灰渣掺量对生活垃圾焚烧灰渣-凝灰岩基地质聚合物抗压强度的影响,优化了灰渣-凝灰岩基地质聚合物的制备参数,建立了地质聚合物抗压强度的响应曲面模型。研究结果表明,影响灰渣-凝灰岩基地质聚合物抗压强度的各因素显著程度由大到小依次为:碱当量>灰渣掺量>硅钠摩尔比。灰渣-凝灰岩基地质聚合物的最优制备参数为碱当量9.49%、硅钠摩尔比1.71、灰渣掺量17.85%。最优制备参数下28 d抗压强度预测值为24.18 MPa,试验值为24.77 MPa,试验值与预测值基本一致。研究成果可为垃圾焚烧灰渣-凝灰岩基地质聚合物制备参数及实际应用提供理论参考,并为生活垃圾焚烧灰渣资源化利用提供一条有效可行的途径。

城市生活垃圾焚烧灰渣混凝土抗冻性能研究

为探究不同质量分数的生活垃圾焚烧灰渣作为细集料对水泥混凝土抗冻性能的影响,本文采用3种细集料替代率(0,25%,50%)和3种水胶比(0.25,0.4,0.55)进行配合比设计,通过测试混凝土的动弹模量、质量损失率、含气量、比表面积、气孔间距系数、平均气孔弦长等指标,分析不同焚烧灰渣替代率下混凝土的抗冻性能。结果表明:与普通混凝土类似,焚烧灰渣混凝土的冻融损伤程度随水胶比的增大而提高;焚烧灰渣替代率的增加可提升混凝土的抗冻等级,且其丰富的棱角性可减少混凝土在冻融作用下的退化速率;0.25水胶比+50%替代率下的宏观抗冻性能和微观结构最佳,可满足工程实践需求。

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。

污泥焚烧灰渣资源化利用分析

随着我国污水处理量的快速增加,随之带来的剩余污泥过量堆积问题亟待解决。在目前污泥处理处置过程中,焚烧是最常用的污泥热处理方法,由于其产物污泥焚烧灰渣主要成分与粉煤灰、煤矸石等固体废弃物接近,同时具有火山灰活性,所以近年来污泥焚烧灰渣在工程上已经被用于辅助胶凝材料、生产水泥、路基材料等建材化利用途径。基于此综述了我国污泥焚烧处理处置现状;并从污泥焚烧灰渣化学成分、矿物成分、表观形貌出发,对其建材化利用可行性及不利影响分别进行了分析;此外,从污泥焚烧灰渣火山灰活性的调控方式出发,总结了污泥焚烧灰渣在建材化利用中的基本原理、主要途径和应用概况;最后,对污泥焚烧灰渣建材化产业发展进行了展望,以期为污泥处理与废弃物资源化利用行业提供参考。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。