酸性条件下MSWI飞灰中Zn的浸出动力学

通过荧光光谱分析(XRF)、扫描电子显微镜(SEM)等测试方法并结合动力学模型理论研究了MSWI(垃圾焚烧)飞灰中典型重金属Zn在pH为4左右时的浸出过程,并在定温下探讨了该浸出过程的动力学模型.结果表明:该条件下MSWI飞灰中Zn的浸出过程适用于球体内扩散模型;扫描电镜下观测显示,大部分飞灰颗粒表面发生了不同程度的溶解,但在整个反应过程中都维持球状或高度类似球状的微观形貌,有力地支持了微观尺度的球体内扩散模型.重金属Zn的浸出率与时间的关系可描述为1-3(1-X)2/3+2X=18.25exp(-2 385.25T)/t.实验所得其浸出表观活化能约为19.831 kJ/mol.

MSWI飞灰制CSA水泥的组成优化及性能研究

以垃圾焚烧(MSWI)飞灰为主要原料,在实验室成功烧制了硫铝酸钙(CSA)水泥熟料,继而着重研究了不同种类和不同掺量的石膏对CSA水泥的抗压强度、水化性能、标准稠度用水量和凝结时间的影响;研究了细度对CSA水泥性能的影响。结果表明:无水石膏和二水石膏均促进C4A3S水化,提高CSA水泥的早期强度;无水石膏的最佳掺量是5%,二水石膏可根据实际情况进行调整;掺加无水石膏的CSA水泥其标准稠度用水量较对照水泥C-II低,比对照水泥C-I有所增加;掺加5%无水石膏后水泥的凝结时间与对照水泥C-II接近,当掺量增至10%后出现急凝。本试验中,CSA水泥比表面积在288～580 m2/kg范围时均表现出良好的力学性能。

MSWI飞灰制阿利尼特复合水泥基材料的耐久性

以垃圾焚烧(MSWI)飞灰为主要原料,在实验室成功烧制了阿利尼特水泥熟料,基于此试验研究复合阿利尼特水泥基材料的耐久性。试样优选配比为阿利尼特水泥熟料:石膏:混合材(MSWI飞灰/粉煤灰/矿渣粉)=80%:5%:15%。结果表明:掺入混合材可增强阿利尼特水泥基材料的强抗硫酸盐侵蚀能力;不同混合材的掺入还可改善阿利尼特水泥基材料的抗渗性和抗碳化性能,改善幅度为试样AD3(掺15%矿渣粉)>AB3(掺15%MSWI飞灰)>AC3(掺15%粉煤灰);混合材的掺入对干缩性有负面影响。掺加15%MSWI飞灰的试样AB3,随着水化龄期增长,氯离子的溶出量呈降低趋势,且长龄期后溶出量渐趋稳定。

生活垃圾焚烧飞灰制备矿物掺合料利用前景展望

开展了生活垃圾焚烧(Municipal Solid Waste Incineration,MSWI)飞灰制备矿物掺合料利用前景的展望,以便实现MSWI飞灰的资源化利用。以典型超大城市上海市为例,首先,分析了上海市MSWI飞灰的产量、处置现状和相关政策的演变;其次,分析了国内外MSWI飞灰资源化利用技术的研究现状,提出了MSWI飞灰制备矿物掺合料的资源化利用路径,即对MSWI飞灰进行了无害化处理后与矿渣粉按照一定的比例混合,制备成水泥或混凝土的矿物掺合料的方案;最后,从供需匹配、技术可行、经济效益、工艺简捷和设备可行等方面分析了方案的可行性,探讨了该方案在地基处理、道路基层和干粉砂浆等场景中的应用潜力。该研究成果可为探索MSWI飞灰资源化利用途径和建设无废城市提供参考。

飞灰基地聚合物固化体耐硫酸盐侵蚀性能研究

为探讨飞灰基地聚合物固化体的耐硫酸盐侵蚀性能,以质量、抗压强度和重金属浸出质量浓度的变化为依据,分析了硫酸盐溶液对飞灰基地聚合物固化体的侵蚀影响.结果表明:飞灰基地聚合物固化体具有良好的耐硫酸盐侵蚀性能:质量损失率在0.61%^-1.87%;浸泡28d后,抗压强度为41.17MPa,抗蚀系数均大于0.95,7d后均大于1;重金属Cr,Cu,Zn,Cd,Hg,Pb的浸出质量浓度仅为122.00,15.16,13.28,0.04,0.32,4.51μg/L,下降率分别达到了65.49%,66.70%,48.15%,77.78%,65.59%,53.51%.通过电镜扫描(SEM)观察飞灰基地聚合物固化体的微观结构,解释了其具有良好力学性能和能有效固化重金属的原因.

飞灰基地聚合物固化体的抗海水侵蚀性能

为了探讨城市垃圾焚烧(MSWI)飞灰基地聚合物固化体的抗海水侵蚀性能,通过飞灰基地聚合物固化体的质量、抗压强度和重金属浸出浓度变化分析海水的侵蚀影响。结果表明:飞灰基地聚合物固化体具有良好的抗海水侵蚀性能:浸泡240 d后,质量损失率小于20.5%;抗压强度达到42.36 MPa;重金属Cr、Cu、Zn、Cd、Hg、Pb浸出浓度分别仅为32.84、21.27、8.36、0.07、0.17和1.75μg/L,下降率达到了90.0%、73.7%、77.9%、86.48%、85.0%和94.3%。通过X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)、热重-差重(TG-DTA)和电镜扫描(SEM)等分析方法对MSWI飞灰基地聚合物固化体微观结构进行表征,结果显示飞灰基地聚合物在海水侵蚀下结构没有被破坏。

垃圾焚烧飞灰制硫铝酸钙复合水泥基材料的耐久性

以垃圾焚烧(MSWI)飞灰为主要原料,烧制了硫铝酸钙(CSA)水泥。研究了单掺或复掺MSWI飞灰、石灰石粉(LI)、粉煤灰(FA)及矿渣粉(SL)的复合CSA水泥基材料的耐久性。结果表明,与单掺10%MSWI飞灰的CSA水泥相比,复掺20%混合材的水泥抗压强度明显提高,尤其是复掺5%LI和15%SL;复掺20%混合材的CSA水泥基材料的干缩、抗碳化和抗硫酸盐侵蚀性能都有一定的改善,但对抗渗性略有负面影响;随着水化龄期增长,CSA水泥净浆试样的氯离子溶出量呈降低趋势,且长龄期后溶出量渐趋稳定。

城市垃圾焚烧飞灰制复合阿利尼特水泥的试验研究

以城市垃圾焚烧(MSWI)飞灰为主要原料,在实验室成功烧制了阿利尼特水泥熟料,研究了研制的阿利尼特水泥熟料与石膏及混合材的适应性。结果表明,阿利尼特水泥宜添加石膏作为激发剂,适宜掺量为5%;阿利尼特矿物水化很快,可能是其早期强度的主要来源,具有开发为一种快硬水泥的潜能。MSWI飞灰和矿渣粉适宜用作阿利尼特水泥的混合材,试样AB3(阿利尼特水泥熟料80%+石膏5%+MSWI飞灰15%)和试样AD3(阿利尼特水泥熟料80%+石膏5%+矿渣粉15%)为较适宜比例。

电动技术处理生活垃圾焚烧飞灰研究进展

随着生活垃圾焚烧处理比例逐年增大,其焚烧飞灰的处置及其环境安全性问题日趋凸显.电动处理飞灰简单、无二次污染,为飞灰的高效、安全处理提供了可能途径.为了深入了解飞灰电动处理技术为后续的研究与应用提供指导,本文分析了飞灰的理化特性,阐述了电动技术及其处理飞灰的发展历程,重点讨论了飞灰电动处理技术的主要影响因素,最后总结了飞灰不同资源化利用途径的影响及控制要求.

水洗磷酸盐预处理后飞灰中重金属的热稳定性

探讨了磷酸盐对城市生活垃圾焚烧(MSMI)飞灰中重金属在常温下的稳定作用以及高温挥发抑制作用.结果表明,经水洗磷酸盐预处理后,常温下,飞灰中重金属Pb,Cd,Zn,Cr在毒性浸出程序(TCLP)中的浸出浓度低于美国EPA标准限值;高温下,飞灰中重金属Cd,Pb,Zn的挥发率分别由未处理参比样的97.2%,94.3%和79.3%降低至10.2%,23.5%,13.5%,均小于25%.

混合材对MSWI制CSA水泥性能的影响

以城市垃圾焚烧飞灰(MSWI)为主要原料,在实验室成功烧制了硫铝酸钙(CSA)水泥熟料。研究了单掺或复掺不同种类、不同掺量的混合材后,CSA水泥的力学性能和水化性能。结果表明:石灰石粉(LI)/矿渣粉(SL)在CSA水泥中较为适用,而粉煤灰(FA)/MSWI的活性较差;单掺4种混合材均对CSA水泥早期强度产生不利影响;单掺LI/SL对后期强度发展有益;复掺混合材较单掺效果好,尤其是试样10%LI+10%SL、10%LI+10%MSWI和5%LI+15%SL。

纳米改性CFA-MSWI复合地聚合物的耐久性

利用城市垃圾焚烧飞灰(MSWI)和高钙粉煤灰(CFA)制备地聚合物,并采用纳米SiO2和γ-Al2O3对MSWI-CFA复合地聚合物进行改性研究,研究了纳米改性复合地聚合物的耐久性。结果表明:MSWI-CFA复合地聚合物本身具有很好的耐高温性能;化学侵蚀对复合地聚合物的影响依次为HCl溶液>NaOH溶液>Na2SO4溶液。纳米微粒对MSWI-CFA复合地聚合物的干缩性能、抗化学侵蚀性能和耐高温性能均有较好的改善作用,且纳米SiO2对地聚合物的改善作用优于纳米γ-Al2O3。SEM和BET研究进一步证实,纳米微粒能够有效改善地聚合物的微观结构和孔结构,使地聚合物大孔体积减少,体系结构更为致密,增强了地聚合物的耐久性。