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预处理飞灰重金属的固定化效果及环境影响评估

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针对垃圾焚烧飞灰广泛存在重金属超标的问题,采用哌嗪螯合剂、二甲基二硫代氨基甲酸盐及水泥对飞灰进行预处理,以降低填埋风险。通过《固体废物浸出毒性方法醋酸缓冲溶液法》(HJ/T300-2007)探讨预处理对飞灰中重金属的固定效果,并采用X射线衍射、扫描电镜和BCR形态提取分析各飞灰的物相组成、微观形貌和重金属形态分布,使用RAC和STI模型对各飞灰进行环境风险评估。结果表明,原灰中重金属Ni、Pb、Cd的浸出毒性超标,重金属含量呈Zn>Pb>Cu>Cd>Cr>Ni顺序分布。预处理作用后,飞灰中重金属Ni、Cd、Pb的浸出毒性满足标准限值,固定率达99%以上,未超标重金属Cr、Zn、Cu的固定率高于96%。同等添加量下,SDD的稳定效果优于TS300,但TS300协同水泥固定重金属的作用优于SDD。稳定化对Cr的处理效果优于固化/稳定化,单一水泥固化对Zn、Pb、Ni的固定作用最佳,但40%的水泥用量及高增容比限制了水泥固化的应用。ANC测试表明,水泥固化的ANC最强。XRD和SEM分结果表明,稳定化形成的新矿物对重金属的固定起重要作用,水泥水化生成的Ca(OH)2和C-S-H通过物理吸附等作用将重金属包裹固定。BCR形态提取结果表明,预处理降低了重金属不稳定态的比重。RAC与STI模型评估结果表明,重金属Zn、Pb、Cd是环境风险的主要贡献者,相较于RAC指数法,STI模型的评估结果更符合预期。

杨延梅、郭明坤、王菲、慕宗宇、杨玉飞

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重庆交通大学河海学院,重庆 400000

中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所,北京 100012

北京师范大学水科学研究院,北京 100085

垃圾焚烧飞灰 稳定化 固化/稳定化 浸出毒性 固定效果 环境风险评估

国家重点研发计划项目

2021YFE0112100

2024

环境工程学报
中国科学院生态环境研究中心

环境工程学报

CSTPCD北大核心
影响因子:0.804
ISSN:1673-9108
年,卷(期):2024.18(3)
杨延梅,郭明坤,王菲,等.预处理飞灰重金属的固定化效果及环境影响评估[J].环境工程学报,2024,18(3):876-885.DOI:10.12030/j.cjee.202401097.
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