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危廢焚燒飛灰處理辦法
發布時間:2019-09-06 253

危廢處理中,焚燒是一項重要的處理手段。但這個辦法存在一個難點,及危廢焚燒飛灰的處理。危廢焚燒產生的飛灰一方面產量特別大,另一方面,飛灰中含有大量重金屬元素、鹽類以及高毒性的二噁英等毒害污染成分。所以,飛灰也是《國家危險廢物名錄》中的一種,需要按照危險廢物的標準進行處置。

以往,危廢焚燒飛灰的處理辦法是固化安全填埋,但危廢產量的不斷增加,而可用填埋用地卻在減少,此消彼長之下,這個辦法顯然有些難以適用了。那么,現在又有哪些比較科學、可靠的危廢焚燒飛灰處理技術呢?我們一起來看看。

一、化學處理法。

化學處理法是用化學藥劑將重金屬元素提取出來,減少重金屬對環境的傷害。包括酸提取、堿提取、生物制劑浸提、高溫提取及其他藥劑提取等。

酸提取可以把飛灰中部分金屬提出作為資源進行利用,但由于危廢焚燒物成分復雜、焚燒條件不同,飛灰各成分含量差異比較大,難以把控處理條件。

而且,飛灰中含有大量堿性金屬氧化物,通常呈堿性。如果直接用酸會消耗大量的酸,因此在酸提取前需要進行水洗預處理。

化學處理法主要具有具有以下優點:

1、飛灰中可溶鹽溶解在水中,提高了處理效果,增加處理物的穩定性;

2、處理物中可溶鹽比較少,形態為脫水濾餅狀,便于對其進行操作、搬運、填埋;

3、工藝簡單、可操作性強。

當然,化學處理法也存在弊端,那就是需要對可溶鹽和排水進行處理。而且只適用重金屬濃度較高的飛灰處理。
 


二、固化/穩定化法

固化和穩定化法是處理有毒廢物的主要方法之一。其作用是將危險廢物中所有污染組分化學惰性化或者穩定化,令其便于運輸、利用和處理。

飛灰中的重金屬不可降解,如果直接填埋或者做建筑用材,在自然環境下經歷風化、侵蝕之后,飛灰中重金屬很容易浸出來,對周圍環境造成影響。目前,固化/穩定化方法主要有:水泥固化、瀝青固化、熔融固化、化學藥劑穩定化等。

1、水泥固化技術。利用固化劑與垃圾焚燒飛灰混合后形成固化體,從而降低廢物中危險成分浸出。膠凝材料水泥就是常用的危險廢物固化劑,常常用在焚燒飛灰的固化處理。

飛灰被摻入水泥的基質中后,在一定的條件下,經過一系列的物理、化學作用,形成溶解性更小的金屬氧化物,減少了污染物的浸出。

另外,為改善固化條件,提高固化體的性能,根據廢物的性質和對產品質量的要求會摻入適量添加劑。

水泥固化處理飛灰優點是工藝成熟、處理成本低、操作簡單、不需要特殊的設備、原材料來源豐富、可在常溫下操作、被固化的廢渣不要求脫水和干燥等。但缺點是對于一定的污染物較為靈敏,會由于某些污染物的存在而推遲固化時間,甚至影響終的硬結效果。

2、瀝青固化技術。瀝青固化是以瀝青為固化劑與飛灰在一定的溫度、配比、堿度及攪拌作用下產生皂化反應,利用瀝青包裹有害物質。瀝青具有良好的化學穩定性、粘結性與一定的彈性和塑性,對大多數酸、堿、鹽類都具備一定的耐腐蝕性。

瀝青固化操作有兩種:

①將瀝青加熱,高溫下熔融膠粘性液體將飛灰包裹,冷卻后形成固化瀝青。

②是利用乳化劑將瀝青乳化,用乳化瀝青和飛灰混合,然后破乳、脫水,即完成廢物的瀝青固化處理,此法在室溫下即可完成。瀝青固化體的性能指標包括在水中的浸出率、輻照穩定性和化學穩定性,它們主要由瀝青種類、飛灰加入量、飛灰的組分和殘余水分等的影響。

3、熔融固化技術。熔融固化技術也稱之為玻璃化技術,該技術是在燃料爐內利用燃料或電將飛灰加熱到1400℃左右的高溫,使其中的二惡英等有機污染物高溫分解,熔渣快速冷卻形成玻璃固化體,利用玻璃體的致密結晶結構,從而確保固化體的穩定。熔融固化技術不僅可以控制污染,而且熔融后灰渣緊密,減容效果也非常顯著。此外,根據需要可以將熔渣制成建筑材料或作為陶瓷、玻璃等生產行業的原料,將灰渣的資源化利用。

熔融固化的優點是可以得到高質量的建筑材料,同時具有減容率高、熔渣性質穩定、無重金屬等溶出的優點。但缺點是需要消耗大量的能源,而且處理成本較高。

4、化學藥劑穩定化技術。化學藥劑穩定化是利用化學藥劑促使有毒有害物質轉變為低溶解性、低遷移性及低毒性物質。主要是用來處理重金屬廢物。

到目前為止,已發展了許多重金屬穩定化技術,如pH值控制技術,氧化/還原電勢控制技術,沉淀技術,吸附技術,離子交換技術等。

5、礦物聚合材固化穩定化技術。在堿性條件下,通過解聚、形成凝膠體并再聚合形成,分子鏈由 Si、O、Al 等以共價鍵或離子鍵連接而成,有單硅鋁、雙硅鋁以及三硅鋁三種結構,對重金屬有較強的固定作用。礦物聚合材既有機高聚物、陶瓷、水泥的特點,又有耐腐蝕、耐高溫、低滲透、有效固定重金屬等優點,其生產能耗小,污染物排放量低,加上其原材料豐富,價格低廉,因此,在國際上受到廣泛認可。

通過以上對各種固化/穩定化方法的對比可以看出,理想的飛灰固化/穩定化處理方法應該可以滿足以下要求:

1、有害廢物經固化處理后所形成的固化體應具有良好的抗滲透性、抗浸出性、抗干濕性、抗凍融性及足夠的機械強度等, 好能作為資源加以利用,如作建筑基礎和路基材料等;

2、固化過程中材料和能量消耗要低,增容、增重比低;

3、固化工藝過程簡單、便于操作;

4、固化劑來源豐富、價廉易得;

5、處理費用低。

三、資源化

將飛灰資源化處理是未來處理技術的發展趨勢之一。比如將飛灰替代部分細集料作為填充層,或摻入水泥中替代部分水泥生成水泥固化體作為道路支撐層,不僅可以實現飛灰的資源化利用,還能減少建筑工業對天然骨料的需求。

當然,還有其他更多利用辦法,如制備吸附劑、土壤改良劑等。但大都處于研究階段,相信隨著科技技術的提升,會有越來越先進的技術處理危廢飛灰。

當然,危險廢物飛灰處理的前提是明確毒害物質成分,對癥下藥,才能作出最合適方案。中科檢測環保檢測部門能提供優質的危險廢物鑒別服務,協助企業、政府相關部門做好危險廢物處理工作。

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