不同處理方法對硅灰穩固化垃圾焚燒飛灰重金屬的影響

李軍輝,吳 新,劉道潔,王 開

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不同處理方法對硅灰穩固化垃圾焚燒飛灰重金屬的影響

李軍輝,吳 新*,劉道潔,王 開

(東南大學,能源熱轉換及其過程測控教育部重點實驗室,江蘇 南京 210096)

向飛灰中添加硅灰與一定比例的去離子水,混合均勻后分別進行自然養護、蒸汽養護和中溫熱處理.研究了自然養護和蒸汽養護條件下硅灰不同添加量對垃圾焚燒飛灰浸出毒性的影響,考察了蒸汽養護樣與中溫熱處理樣的重金屬化學形態分布、晶體結構和微觀形貌變化.結果表明:自然養護和蒸汽養護條件下,隨著硅灰添加量由0%升至10%,飛灰中Pb、Cd、Cr和Cu的浸出濃度均隨之降低. 硅灰添加量為10%時,硅灰蒸汽養護樣中Pb、Cd、Cr和Cu的浸出濃度略低于硅灰自然養護樣,金屬化學形態分布相比原灰變化較小;硅灰中溫熱處理對飛灰中Pb、Cd、Cu和Zn處理最為徹底,4種金屬殘渣態占比相比原灰分別從原灰的37.12%、11.82%、44.30%和51.94%升高至84.75%、75.49%、77.20%和67.40%,酸溶態分別由原灰的3.99%、54.92%、6.56%和10.49%降低至0.44%、9.37%、2.72%和3.59%.

垃圾焚燒飛灰；硅灰；重金屬；中溫熱處理；蒸汽養護

近年來,由于我國經濟快速發展以及城市化進程的加快,城市生活垃圾產量急劇增加.我國自1981年的垃圾產量3000萬t,之后便保持8%~10%的增長率快速增長[1].截止2015年我國垃圾清運量已達1.92億t,導致200多個城市出現了“垃圾圍城”現象,土地資源占用嚴重[2].垃圾焚燒處理具有減容大、熱量回收及去毒等優點,因此在國內外發展迅速.但垃圾焚燒過程中產生的飛灰富集有重金屬,易造成毒性浸出危害環境,因此垃圾焚燒飛灰(MSWIFA)被列入我國危險廢物名錄,在進入填埋場之前必須進行預處理.

目前垃圾焚燒飛灰處理技術主要有水泥固化、藥劑穩定化技術和熱處理技術[3-5].傳統的熱處理技術對垃圾飛灰處理最徹底,殘渣幾乎無重金屬浸出,但其處理溫度較高,能耗大,且高溫導致重金屬和無機鹽的蒸發,需進行工序復雜的尾氣處理,總成本較高;藥劑穩定化技術操作簡單、增容增重小,所使用藥劑可分為無機藥劑和有機藥劑,其中無機藥劑對多種重金屬協同穩定化作用差,有機藥劑雖然對多種重金屬同步穩定化效果較好,但有機藥劑生產成本高,且生產過程會造成大量污染.

尋找一種可持續、更經濟、穩固效果更好的穩固化垃圾飛灰重金屬的方法是眾多學者的努力方向.大量學者研究表明二氧化硅具有優異的穩定化重金屬能力.Bontempi[6]和Bosio等[7-10]提出了采用硅溶膠,硅灰等無定形硅材料穩定化垃圾飛灰重金屬的方法,他們將垃圾飛灰、煙氣脫硫產物、粉煤灰與無定形硅材料按一定比例加水混合一小時,室溫靜置24h,然后100℃煮沸2~4h去除水分,然后對樣品進行水洗回收鹽分,并得到一種稱為COSMOS材料.實驗結果表明硅灰等無定形硅材料對Pb和Zn等金屬均有一定的穩定化效果.

以上幾種實驗研究表明硅灰、硅膠等無定型SiO2材料具有較好的金屬固定效果,但均將垃圾飛灰、粉煤灰和煙氣脫硫產物共同處理,而Li等[11]直接用硅灰對垃圾飛灰進行常溫穩固化實驗,硅灰添加20%,分別養護28d和135d后,Pb的浸出濃度雖顯著降低但仍遠遠超出標準限值.李新穎[12]采用硅灰蒸汽養護穩固化垃圾飛灰,結果表明高溫蒸汽養護可以加快火山灰反應,硅灰添加量為20%,采用蒸汽養護31d達到了自然養護135d的養護效果.孫立等[13]也直接采用硅灰、硅膠和石英砂對垃圾飛灰進行中溫熱處理,在600℃下處理1h,實驗結果表明硅灰與硅膠對重金屬Pb, Zn, Cu以及Cd均有較好的穩定效果.但關于中溫熱處理與不同養護條件對硅灰穩固化垃圾飛灰重金屬的對比研究鮮有報道.

因此,本文對硅灰在自然養護、蒸汽養護以及中溫熱處理條件下穩定垃圾飛灰重金屬效果進行對比研究,并對飛灰處理前后的重金屬形態分布、飛灰晶體微觀形貌和晶體結構變化進行測試分析,探究硅灰穩固化重金屬機理.本研究對硅灰穩固化垃圾飛灰重金屬的工程應用有重大意義.

1 材料與方法

1.1 實驗樣品

實驗所用垃圾焚燒飛灰取自江蘇某機械爐排爐垃圾焚燒電廠,采用半干法脫硫處理尾部煙氣.垃圾飛灰經混勻后放入烘箱,在105℃下烘干24h,再研磨過100目篩子,充分混勻后備用.硅灰SiO2含量大于97%,Al2O3、Fe2O3含量均為1.2%,比表面積20~28m2/g,平均粒徑0.1~0.3μm.

1.2 飛灰原樣基本物化性質分析

本實驗采用X射線熒光光譜儀(XRF)對垃圾飛灰原樣進行化合物成分分析,分析結果見表1.

表1 垃圾焚燒飛灰原樣化學組成

1.3 飛灰原樣重金屬總量分析

對垃圾焚燒飛灰采用HCl-HNO3-HF-HCIO4消解法處理,獲得的消解液采用電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)進行重金屬濃度測量,進而獲得垃圾飛灰中重金屬的總含量,其結果如表2所示.

表2 垃圾飛灰中重金屬含量

由表2可知,垃圾飛灰中重金屬含量由高到低依次為Zn>Pb>Cu>Cr>Cd.垃圾飛灰中重金屬的來源詳見文獻[14],本文不在贅述.

2 實驗方法

2.1 飛灰樣品毒性浸出實驗

依據《固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法》(HJ/T300-2007)[15]對飛灰樣品進行毒性浸出實驗.將干燥后的待測樣品與pH值為2.64的醋酸溶液,以液固比()=20/1的比例混合,倒入浸取器中,連續翻轉振蕩18h.用0.2mm濾膜過濾, 對所得濾液采用電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)進行重金屬濃度測量.

2.2 樣品分析方法

樣品濾液重金屬濃度采用ICP-MS電感耦合等離子體質譜儀測量.樣品中重金屬形態分析采用BCR三步分級提取法分別獲得樣品中酸溶態(F1)、可還原態(F2)、可氧化態(F3)和殘渣態(F4)的含量分布,詳細步驟見參考文獻[16].采用Smartlab智能X射線衍射儀(XRD)分析垃圾飛灰處理前后物相變化.采用FEI Inspect F50掃描電子顯微鏡(SEM)觀察垃圾飛灰處理前后微觀形貌的變化.

2.3 飛灰-硅灰養護實驗與飛灰-硅灰熱處理實驗

飛灰-硅灰養護與飛灰-硅灰熱處理實驗配方及實驗工況見表3.

向飛灰中加入硅灰與一定比例的去離子水進行攪拌,反應溫度設置為20℃,攪拌速度為100r/min,15min后將取出倒入模具中,之后再進行30d養護后脫模破碎,40℃下烘干待測.其中,在自然條件下養護所得樣品為自然養護樣;在恒溫恒濕箱中養護所得樣品為蒸汽養護樣(設置養護溫度為100℃,相對濕度80%).

將飛灰與硅灰、去離子水混合,攪拌均勻后放入坩堝,置于馬弗爐中.控制馬弗爐溫度為600℃,1h后取樣品出,破碎后待測,此為熱處理樣.

表3 硅灰穩固化垃圾飛灰實驗配方

注:*自然養護樣, **:蒸汽養護樣 , ***:熱處理條件.

3 結果與討論

3.1 處理后飛灰的重金屬毒性浸出結果

由表4結果顯示:硅灰添加量為0%時,原灰的自然養護樣和蒸汽養護樣中Pb、Cd、Cu和Zn的浸出濃度均相比原灰升高,說明飛灰經養護發生了碳酸化反應,而Pb和Cd呈兩性浸出,Cu和Zn呈酸性浸出,且國標法浸提劑酸性較強,經碳酸化反應后使得最終浸出液的pH值更低,使得Pb、Cd、Cu和Zn的浸出濃度升高;而Cr的浸出濃度經養護相比原樣略有降低;值得注意的是,當飛灰原樣采用蒸汽養護時,飛灰中的Zn的浸出濃度上升到53.69mg/L,說明硅灰蒸汽養護不利于Zn的穩定化.

隨著硅灰添加量由0%增加到10%,硅灰空氣養護樣Pb、Cd、Cr、Cu和Zn的浸出濃度均大致呈降低趨勢,分別從15.41、3.50、0.70、9.68和23.9mg/L下降到10.67、2.80、0.63、7.48和20.18mg/L,其中Pb、Cd和Cr的浸出濃度相比未處理的原灰分別下降了7.78%、10.54%和24.10%,而Cu的最終浸出濃度與原灰基本持平,Zn的浸出濃度依舊高出未處理的原灰114.23%.硅灰蒸汽養護樣中Pb、Cd、Cr和Cu的浸出濃度均隨著硅灰添加量的增加而降低,分別從12.85、3.26、0.34和8.54mg/L下降到7.51、2.55、0.12和6.69mg/L,與未處理的飛灰原樣相比,分別下降了35.09%、18.53 %、85.54%和10.20%,而Zn的浸出濃度隨著硅灰添加量的增加而升高.

硅灰熱處理樣中Pb、Cd、Cu和Zn的浸出濃度分別為0.44、0.55、0.65和0.23mg/L,相比未處理原灰分別降低了96.20%、98.40%、91.28%和98.60%;而Cr的浸出濃度為2.85mg/L,相比未處理原灰升高了2.43倍,依舊低于其標準限值.

表4 飛灰樣品浸出毒性結果

注:濃度限值參照文獻[17].

綜上數據分析:相同硅灰添加量條件下,硅灰蒸汽養護樣中Pb、Cd、Cr和Cu的浸出濃度均小于硅灰自然養護樣中對應金屬的浸出濃度,表明硅灰蒸汽養護對重金屬Pb、Cd、Cr和Cu的固化效果明顯優于硅灰自然養護,這可能是因為蒸汽養護促進了SiO2參與水化反應,形成更豐富的水化產物,促進了重金屬的固定.硅灰蒸汽養護雖表現出對Pb、Cd、Cr和Cu有一定固定效果,但由于Pb和Cd原灰浸出濃度就很高,當硅灰添加量為10%時,處理后Pb和Cd的浸出濃度依舊高出濃度標準29.0倍和16.0倍,遠遠不能滿足要求;而對于Zn的浸出濃度異常升高,李新穎[12]的研究也觀測到類似現象,當硅灰添加量為10%時,Zn的浸出濃度升至60.08mg/L,但低于其標準限值.

硅灰中溫熱處理對飛灰中Pb、Cd、Cu和Zn的穩固化效果遠遠優于硅灰自然養護和硅灰蒸汽養護,熱處理后飛灰中此4金屬的浸出濃度相比飛灰原樣均降低90%以上.該方法在較低的熱處理溫度下,取得了很好的重金屬固化效果,相比于傳統熱處理方法,具有能耗低,煙氣處理成本低,也可以采用鍋爐煙氣就地處理,不需要額外熱源等優點;而相比于傳統藥劑處理方法,該方法對多種重金屬具有較好的協同穩固化作用,穩固化金屬更徹底,且處理溫度較低,金屬揮發少,可直接引爐內煙氣處理,不需額外熱源處理,處理更徹底等優點[11].

3.2 飛灰處理前后的重金屬形態分析

根據BCR三步分級提取法分別獲得飛灰原樣(A)、硅灰添加量為10%時的硅灰自蒸汽養護樣(B)與熱處理樣(C)中重金屬Pb、Cd、Cr、Cu和Zn的形態分布,結果如圖1所示.

圖1 飛灰原樣(A),硅灰蒸汽養護樣(B)及熱處理樣(C)中各金屬四態分布百分比

由圖1可知,飛灰原樣中金屬Cr主要以難浸出的殘渣態存在,占Cr總含量的85.80%,其次是可氧化態、酸溶態和可還原態,說明飛灰原樣中的金屬Cr比較穩定,因此飛灰原樣中Cr的浸出濃度較低;金屬Pb主要以較穩定的可氧化態和殘渣態存在,兩者占Pb總和的92.33%,其次是酸溶態和可還原態,分別占比3.99%和3.68%,浸出結果顯示金屬Pb的浸出濃度較高,這是因為飛灰原樣中Pb的總含量較高,達到了2622mg/kg;金屬Cd主要以易浸出的酸溶態和較易浸出的可還原態存在,分別占總Cd含量的54.92%和29.82%,說明飛灰原樣中的Cd極不穩定,浸出結果顯示,金屬Cd浸出濃度遠高于濃度限值;金屬Cu和Zn的形態分布類似,不穩定的酸溶態和可還原態的總和占金屬總含量比例較高,分別達36.35%和31.05%,而飛灰中金屬Zn的總含量最高,浸出結果表明金屬Zn的浸出濃度最高,但低于標準限值.

硅灰蒸汽養護樣中金屬形態分布與飛灰原樣對比分析:經硅灰蒸汽養護后,飛灰中Pb、Cd、Cr和Cu的易浸出的酸溶態和可還原態均相比原灰有所降低,但降低幅度較小,4種金屬的酸溶態和可還原態占比總和分別從7.67%、84.74%、2.03%和36.35%降低至3.81%、74.75%、0.66%和10.20%,說明蒸汽養護有利于硅灰穩固化飛灰中的Pb、Cd、Cu和Cr,但對各個金屬的形態分布影響不顯著,浸出結果也表明飛灰經硅灰蒸汽養護后各金屬的浸出濃度有所降低,但金屬Pb和Cd仍遠遠不能滿足標準限值;金屬Zn的酸溶態由10.5%升高到26.2%,殘渣態由51.9%降低到20.7%,說明蒸汽養護促進了飛灰中Zn的穩定礦物相向穩定性差的酸溶態轉化,不利于金屬Zn的穩定.

硅灰熱處理樣中金屬形態分布與飛灰原樣、硅灰蒸汽養護樣對比分析:向飛灰中添加10%的硅灰并置于600℃的馬弗爐中1h后,飛灰中Pb、Cd、Cu和Zn的酸溶態所占比例比原灰和硅灰蒸汽養護樣顯著降低,分別由原灰的3.99%、54.92%、6.56%和10.49%降低至0.44%、9.37%、2.72%和3.59%,4種金屬的殘渣態所占比例相比原灰和硅灰蒸汽養護樣顯著升高,分別由原灰的37.12%、11.82%、44.30%和51.94%升高至84.75%、75.49%、77.20%和67.40%;中溫熱處理采用熱處理溫度較低,金屬揮發少,因此,此四種金屬經硅灰熱處理后大部分的不穩定酸溶態發生了向更穩定的可氧化態和殘渣態轉變,變得不易浸出.熱處理樣中金屬Cr的可氧化態由原灰的12.2%降低至1.4%,而殘渣態由85.80%升高至88.55%,酸溶態由1.31%升高至5.24%.因此,經熱處理后,飛灰中的Cr的部分較穩定的可氧化態轉化為易浸出的酸溶態,Hu等[18]的研究也表明飛灰中難浸出的三價鉻經高溫熱處理后易轉化為高浸出毒性的六價鉻,而且飛灰中的CaO會促進三價鉻的氧化,這對硅灰熱處理穩固化飛灰中的重金屬Cr是十分不利的,Cr的浸出必須控制在合理范圍內,否則需要二次處理增加成本.

圖2 樣品MSWIFA、SF-W-10和SF-10-600的XRD圖譜

1- CaCO3,2- CaClOH,3- NaCl,4- KCl,5- SiO2,6-Al(OH)3,7- CaSO4,8-CSH,9- CaAl6(SO4)3(OH)12,a- Rustumite,b-Thaumasite,c-AFt,d- Hydroxyl-ellestadite,e- Ca3SiO5,f- Ca3SiO4Cl2,g- CaSiO3,h- Ca3Fe2(SiO4)3,i-Katoite,j- Ca2SiO4

3.3 飛灰處理前后晶體結構變化

3.3.1 飛灰經硅灰養護處理前后晶體結構變化 由圖2所示,飛灰原樣結晶相主要有CaCO3、NaCl、CaClOH、KCl、CaSO4和SiO2,飛灰經硅灰蒸汽養護后,出現了Ca5(SiO4)2(OH)2、Ca6Si3O12·H2O等CSH的結晶相、Rustumite相即Ca10(Si2O7)2(SiO4)Cl2(OH)2、Huangite相即CaAl6(SO4)3(OH)12?26H2O、Thaumasite相即CaCO3·CaSiO3×CaSO4·15H2O等一系列硅酸鹽水化產物和鈣礬石AFt相即3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O.CSH膠體與AFt相均對重金屬有較強的束縛能力,重金屬離子可被吸附于CSH膠體與AFt相表面,或被其包覆,或與其中的Ca2+、Al3+離子或陰離子團進行同質替換,從而被束縛.由于垃圾飛灰呈堿性,飛灰中的Pb2+易在膠凝材料表面(如CSH膠體)形成具有一定膠結作用的無定型膠狀沉淀即氧化鉛水合物[19].Zn2+在水化過程中與OH-形成Zn(OH)2無定形層,依附在水化顆粒的表面.由于垃圾焚燒飛灰呈堿性,蒸汽養護過程除生成上述CSH膠體和硅酸鹽外,飛灰還易形成一些氫氧化物和碳酸鹽如CaCO3、Cu2(OH)2CO3、ZnCO3等.在國標醋酸溶液浸出標準下,氫氧化物和碳酸鹽幾乎全部溶解,CSH膠體的結構也遭破壞,導致重金屬穩固效果不佳.

3.3.2 飛灰經硅灰熱處理處理前后晶體結構變化 如圖2所示,與飛灰原樣XRD圖譜對比發現,硅灰熱處理樣(SF-10-600)中的CaClOH、CaCO3和CaSO4等衍射峰消失,有氫氧硅磷灰石相即Ca10(SiO4)3(SO4)3(F0.16Cl0.48(OH)1.36)、Ca3SiO5、Ca3Fe2(SiO4)3、CaSiO3、Ca2SiO4、Ca3SiO4Cl2以及Ca3Al2(SiO4)(OH)8相出現.熱處理前硅灰與飛灰中的CaSO4、CaClOH、CaCO3以及Al2O3等先進行一系列的水化反應,生成CSH和水化硫鋁酸鈣等結晶相,這些水化產物中的Ca2+、Al3+可以被其他金屬替換生成對應的金屬固溶體,而水化產物中的硫酸根離子可以被氯離子和硅酸根離子替換生成對應的鹽,而這些產物經熱處理后經過脫水形成了Ca3Fe2(SiO4)3、Ca3SiO5、CaSiO3、Ca2SiO4、Ca3SiO4Cl2以及Katoite相即(Ca3Al2(SiO4)(OH)8)等更穩定的結晶相,而重金屬被束縛在這穩定的晶體結構中.

由熱處理實驗浸出結果及金屬四態分析可知,硅灰熱處理樣中Pb、Cd、Cu和Zn的浸出濃度大幅度降低,難浸出的殘渣態占比顯著升高,說明此四種重金屬在熱處理過程中被固定在到氫氧硅磷灰石、Ca3SiO5和CaSiO3等硅酸鹽晶格中轉化成了穩定的殘渣態金屬Pb、Cd和Zn也可與硅酸鹽中的Ca進行替換,使得重金屬離子得到固化;另外,Pb、Zn、Cu等重金屬也可以與硅灰反應生成對相對更穩定的硅酸鹽.

3.4 飛灰處理前后微觀形貌的變化

3.4.1 飛灰經硅灰養護處理前后微觀形貌的變化 圖3和圖4分別為飛灰原樣和硅灰蒸汽養護樣的電鏡掃描圖片,放大倍數為20000倍.由圖3可知,飛灰原樣顆粒較大,空隙大,結構疏松,大顆粒表面又堆積有許多片狀和球狀小顆粒,該結構使得飛灰中的重金屬更易浸出.由圖4所示,飛灰經硅灰蒸汽養護后,表面出現了許多球形和啞鈴形的CSH膠體顆粒,部分球形顆粒團聚堆疊,增大了CSH的網絡結構.與垃圾飛灰原樣相比,硅灰蒸汽養護樣的顆粒大小形狀更加規則,條狀顆粒菱角更加分明,表明蒸汽養護促進了部分結晶相的生長.

圖3 飛灰原樣SEM圖

圖4 硅灰蒸汽養護樣SEM圖

圖5 600℃硅灰熱處理樣SEM圖

3.4.2 飛灰經硅灰熱處理處理前后微觀形貌的變化 圖5為飛灰添加10%的硅灰,600℃熱處理1h后的電鏡掃描圖片,放大倍數為40000倍.對比圖3發現,飛灰添加硅灰熱處理后,飛灰表明膠結有小塊狀和柱狀物質,結合硅灰熱處理樣XRD圖譜和硅酸鹽晶體形狀分析,柱狀物質可能是氫氧硅磷灰石、CaSiO3及Ca3SiO4Cl2等硅酸鹽晶體;另外,熱處理后飛灰結構變得更致密,飛灰顆粒膠結在一起,孔隙率降低,抑制了重金屬的浸出.

4 結論

4.1 硅灰對垃圾飛灰中重金屬有一定穩固化效果.空氣養護條件下,隨著硅灰添加量的增加,飛灰中Pb、Cd、Cu、Cr和Zn的浸出濃度均隨之降低;蒸汽養護條件下,隨著硅灰添加量的增加,飛灰中Pb、Cd、Cu和Cr的浸出濃度均隨之降低,但金屬Zn隨硅灰添加量的增加快速上升.

4.2 相比硅灰空氣養護,硅灰蒸汽養護使飛灰中Pb、Cd、Cr和Cu的浸出濃度進一步降低,但降低幅度有限,金屬形態分析顯示各個金屬的形態分布相比飛灰原樣變化不顯著,浸出結果依舊不理想,Pb和Cd的浸出濃度依舊遠遠高于濃度限值.

4.3 向飛灰添加10%硅灰,溫度控制在600℃下熱處理1h,飛灰中Pb、Cd、Cu和Zn的浸出濃度相比飛灰原樣分別降低了94.4%、97.8%、90.2%和96.6%,各金屬殘渣態占比顯著升高,部分不穩定態金屬進入硅酸鹽晶格中轉化為穩定的殘渣態;但金屬Cr隨溫度升高存在異常升高,金屬Cr的可氧化態占比顯著降低,可能是由于難浸出的三價鉻被高溫氧化成為易浸出的六價鉻.

4.4 相比硅灰養護法,硅灰中溫熱處理法具有處理時間極短和對金屬Pb、Cd、Cu和Zn處理更徹底等優點.該方法采用的處理溫度遠低于傳統熱處理溫度,能耗小,且煙氣揮發少,總成本較低;也可采用爐內高溫煙氣直接處理飛灰,不需要額外熱源投入,同時減少運輸成本.

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LI Jun-hui, WU Xin*, LIU Dao-jie, WANG Kai

(Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Process Control of Ministry of Education, Southeast University, Nanjing 210096, China)., 2018,38(11)：4198~4204

After mixing municipal solid waste incineration fly ash (MSWIFA) with silica fume and a certain proportion of deionized water, natural curing, steam curing and thermal treatment were performed respectively to stabilize heavy metals. The effects of additive amounts of silica fume on the leaching of critical heavy metals in MSWIFA with natural curing and steam curing were studied. Specification distribution of heavy metals, crystal structures and microstructures of steam curing samples and thermal treatment samples were also investigated. The results showed that the leaching concentrations of Pb, Cd, Cr and Cu gradually decreased with the addition of silica fume from 0% to 10% while using natural curing and steam curing. When adding 10% silica fume, the leaching concentration of Pb, Cd, Cr and Cu for natural curing samples were slightly higher than that for steam curing samples, in which specification distribution of heavy metals did not show significant change as compared with that in raw fly ash. Highly effective heavy metal stabilization of thermal treatment for Pb, Cd, Cu and Zn could be achieved, proven by leaching test results and specification distribution of heavy metals. The ratios of residue state of Pb, Cd, Cu and Zn in fly ash after thermal treatments increased from 37.12%, 11.82%, 44.30% and 51.94% to 84.75%, 75.49%, 77.20% and 67.40%, respectively, while the ratios of acid soluble state decreased from 3.99%, 54.92%, 6.56% and 10.49% to 0.44%, 9.37%, 2.72% and 3.59%, respectively.

municipal solid waste incineration fly ash；silica fume；heavy metal；thermal treatment；steam curing

X705

A

1000-6923(2018)11-4198-07

李軍輝(1994-),男,河南許昌人,碩士研究生,主要從事垃圾焚燒飛灰重金屬穩固化研究.

2018-04-12

國家重點研發計劃資助項目(2018YFB0605102)

* 責任作者, 副教授,wuxin@seu.edu.cn