煙氣凈化工藝和焚燒爐類型對生活垃圾焚燒飛灰性質(zhì)的影響分析

紀錫和

摘 要：現(xiàn)如今，導致生活垃圾焚燒飛灰性質(zhì)的產(chǎn)生主要的原因是焚燒爐類型、還有一些凈化煙氣的技術(shù)和垃圾的變化等因素，文章將以九個焚燒發(fā)電廠的凈化煙氣的系統(tǒng)產(chǎn)生的飛灰作為研究，因為這些飛灰的成分跟我們?nèi)粘．a(chǎn)生的生活垃圾十分接近，將使用不同的焚燒爐產(chǎn)生的飛灰和凈化煙氣的工藝焚燒廠產(chǎn)生的飛灰的元素進行對比，分析他們的區(qū)別。經(jīng)過仔細的分析看出，在爐排爐加干法飛灰中含有Ca和Cl元素是最高的，比爐排爐飛灰含量高的就是流化床飛灰中含有的Al和Si以及Fe等化學元素。而在煙氣處理的過程中，對飛灰礦物組成的效果不是很明顯，根據(jù)礦物質(zhì)中的含量受煙氣處理工藝的不同，造成的影響也不一樣，爐排爐加干法飛灰中zn的含量明顯就低，對煙氣凈化工藝影響力最強的是Cr、Ba，等等化學物質(zhì)，其中含量最少的就是爐排爐加干法的飛灰中，不過現(xiàn)在一些含有酸性的氣體和二氧化氮還是在凈化煙氣工藝中的重點改造項目，經(jīng)過研究，他們的重金屬含量在改造前后沒有發(fā)現(xiàn)明顯的差別，經(jīng)過醋酸等溶液浸泡后流化床飛灰中有很多cr，cu，ni，cd等等重金屬元素，并且在醋酸緩沖中，溶液中浸出較多，并且和Ca含量線性有著息息相關(guān)的聯(lián)系。

關(guān)鍵詞：煙氣凈化工藝；焚燒爐類型；生活垃圾焚燒；影響分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.026

1 材料與方法

1.1 樣品來源

在實驗中，采用的是飛灰樣品來自長三角3個城市以及9個生活垃圾焚燒發(fā)電廠，焚燒廠利用爐排爐飛灰和流化床焚燒的系統(tǒng)，使用的爐排爐加干法、爐排爐加半干法以及流化床加半干法飛灰的處理工藝，焚燒時先采用飛灰樣品，并且經(jīng)過合適的溫度才可以使用。

1.2 實驗的方法

（1）過洪量元素含量以及礦物相分析，我們可以采用X射線來分析飛灰樣品的宏亮元素含量，以及采用X射線粉末衍射儀和飛灰樣品的礦物相融合起來。

（2）測定重金屬里面的含量成分，通過實驗的方式，在容器中放入零點二克飛灰樣品，使用濕灰化法或濕氧化法合并混合酸消解法，在電熱消解儀上進行消解，采用電感耦合的辦法來進行分析飛灰樣品中的金屬元素含量。

（3）對飛灰中的重金屬形態(tài)進行分析的辦法還有，就是利用五步提取法，有代換態(tài)、跟碳酸鹽結(jié)合的元素形態(tài)、跟鐵錳氧化物結(jié)合的元素形態(tài)、還有在水體中的沉積物中吸附的金屬形成的殘渣態(tài)和有機結(jié)合態(tài)這五種形態(tài)。

（4）因為飛灰是強堿性廢物，利用重金屬浸出毒性作用的分析，參照相關(guān)的方法，利用硫酸硝酸溶液和醋酸緩沖溶液這兩個方法，根據(jù)相關(guān)的規(guī)定，酸堿度的不同而選擇浸提劑的實驗方式，在進入環(huán)境的過程中，把廢物中的有害物質(zhì)在酸性降水下進行鑒別，之后就是利用模擬廢物進行生活垃圾處理之后，經(jīng)過滲濾液的過濾，分離出垃圾物質(zhì)，因此，是否可以進入生活垃圾處理現(xiàn)場的主要依據(jù)就是要看浸出的結(jié)果。

2 結(jié)果與討論

（1）9個飛灰樣品的宏亮元素含量，Ca和Cl是飛灰中的主要兩個因素，要想控制煙氣中酸性氣體的有利排放，首先就要采用噴入石灰方法，來進行除去煙氣中的酸性氣體，把多余的石灰放進布袋除塵器上，而飛灰中的Ca的含量變得越來越高。

（2）從重金屬的總量分析角度來看，和從9個飛灰樣品說，重金屬含量最高的是Zn和Pb這兩種元素，同時飛灰中，Ba、Cu、Cr的含量也相對較高。在飛灰樣品的過程中，提取進廠垃圾來完成垃圾焚燒廠，所有重金屬的含量內(nèi)容都差不多，不過流化床飛灰的大部分跟爐排爐中的含量差距不大，從而證明了少的摻煤量對飛灰重金屬含量的影響很小，在焚燒的過程中，含量中Cd經(jīng)過揮發(fā)，進入飛灰中，流化床焚燒爐就會漏出大量的顆粒物出現(xiàn)，從而到達對Cd的重要作用，所以，爐排爐飛灰中的含量比流化床中的含量多，在煙氣凈化工藝中，飛灰中的Cd不會送到影響作用，同時在不同的煙氣凈化飛灰中也沒有明顯的差別。

（3）研究重金屬的形態(tài)，根據(jù)圖三顯示我們可以看出來，用5步提取飛灰的方法分析其中的重金屬形態(tài)，飛灰中含有的AS物質(zhì)大概有百分之十九到百分之六十一左右，可以跟除了殘渣態(tài)以外的四種形態(tài)融合，而且相對的容易的進入溶液中。具體數(shù)據(jù)情況可以看下圖。

（4）重金屬浸出毒性。我們?yōu)榱藢︼w灰中的純在的一些重金屬進行分析，可以使用硫酸硝酸浸泡的方法或者用醋酸也可以，表顯示出重金屬元素在硫酸硝酸溶液中的浸出濃度沒有達到合格標準，使用醋酸對飛灰樣品gd一和二浸泡的時侯發(fā)現(xiàn)其濃度超過了正常數(shù)值。從爐排爐飛灰的樣品中顯示，利用醋酸緩沖溶液法浸出時，另外兩種飛灰泡出的濃度也都高于合理的數(shù)值范圍。

通過以上明確的分析，不管是爐排爐飛灰和流化床飛灰中，雖然采用了不同的煙氣凈化工藝，但是遠遠滿足不了現(xiàn)在的生活垃圾衛(wèi)生入場的要求，必須經(jīng)過嚴謹?shù)恼_處理才能夠使生活垃圾衛(wèi)生入場的單獨填埋。

（5）pH相關(guān)浸出。在浸取劑時并且酸濃度很低的時候，由于酸中的能力強大，浸出來的效果呈現(xiàn)出堿性，當?shù)竭_一定的程度時，飛灰浸出液體的效果明顯有下降的趨勢，不同的樣品呈現(xiàn)出來的酸中和能力都會有不一樣的效果，根據(jù)標準的計算，發(fā)現(xiàn)其中酸中和能力最低的方法就是流化床加半干法的飛灰，然而酸中和能力最高的就是爐排爐加干法了?！盃t排爐+半干法+干法”飛灰的酸中和能力介于“爐排爐+干法”飛灰和“流化床+半干法”之間，因此，飛灰的酸中和能力主要體現(xiàn)在飛灰中剩余含量的影響。

3 結(jié)束語

爐排爐中的元素明顯比流化床中的元素要高很多，在飛灰的礦物中有很多的成分存在，況且煙氣處理工藝對礦物中造成的影響也不會太大，根據(jù)不同的礦物中，影響煙氣處理工藝中含量也大大不同。在流化床和爐排爐相比之下，流化床中的Cd的含量相對較低，飛灰含量最少的就是爐排爐加干法里面，根據(jù)我國在二零一四年制定的相關(guān)焚燒污染準則中可以發(fā)現(xiàn)，即使更改后使煙氣凈化系統(tǒng)中的重金屬發(fā)生變化也沒有改變，改造煙氣的凈化技術(shù)的重點還是在含有酸性的氣體和二氧化氮上，流化床加半干法飛灰中，總量較小的重金屬在醋酸緩沖浸泡出來的液體很多，跟“爐排爐+干法”飛灰相比較，“爐排爐+半干法+干法”中效果更能明顯些。飛灰中的Ca含量和飛灰的酸中和能力是相輔相成的，兩者的順序有一定的相似度，導致重金屬的化學形態(tài)不同的原因是由于焚燒爐燃燒形式的不同，同時與含量中的Al、Fe等化合物形成絡(luò)合物等，“流化床+半干法”飛灰之中浸泡出的一些元素的濃度要比爐排爐飛灰的低很多。

參考文獻：

[1]章驊，于思源，邵立明，何品晶.煙氣凈化工藝和焚燒爐類型對生活垃圾焚燒飛灰性質(zhì)的影響[J].環(huán)境科學，2018（01）：467-476.

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