表面处理污泥、生活垃圾焚烧飞灰烧结制备衍生轻集料

上海大学、中央民族大学、生态环境部南京环境科学研究所、昱源宁海环保科技股份有限公司、天津壹鸣环境科技股份有限公司、中国再生资源回收利用协会危险废物专业委员会。

标准包括一般要求、贮存运输设施与技术要求、配伍均质设施与技术要求、输送投加设施与技术要求、烧结设施与技术要求、烟气处理设施与排放控制要求、产品质量控制、 环境安全性控制、实验室技术要求、人员与制度要求等技术内容。 2100433B

徐昱煚、纪涛、潘永刚、钱光人、张后虎、唐阵武、李静、周金良、张宇驰、徐晓娇、郭涛、王娟娟。

本标准规定了表面处理污泥、生活垃圾焚烧飞灰烧结制备衍生轻集料的术语和定义，衍生轻集料的产品质量和污染物控制要求等。 本标准适用于利用表面处理污泥、生活垃圾焚烧飞灰烧结制备衍生轻集料的质量控制和污染物排放控制。

1生活垃圾焚烧飞灰的组成特性与污染特性/1

1.1生活垃圾焚烧处理需求3

1.2生活垃圾蓝色焚烧发展前景3

1.2.1“十二五”焚烧厂建设规模和技术发展多样化4

1.2.2生活垃圾焚烧发电迎来新的发展契机4

1.2.3日趋严格的烟气排放标准引导焚烧烟气处理新技术发展5

1.2.4满足卫生填埋标准的生活垃圾焚烧飞灰处理技术需求扩大5

1.2.5焚烧厂专业化运营模式得到积极探索6

1.3生活垃圾焚烧处理技术6

1.3.1炉排炉技术6

1.3.2流化床技术7

1.4生活垃圾焚烧飞灰产生现状7

1.4.1垃圾焚烧飞灰8

1.4.2我国垃圾焚烧飞灰产生量现状8

1.5生活垃圾焚烧飞灰的组成与性质9

1.5.1化学组成9

1.5.2物相组成9

1.5.3物理形态10

1.5.4飞灰特性12

1.6生活垃圾焚烧飞灰的污染特性12

1.6.1重金属污染特性12

1.6.2生活垃圾焚烧飞灰中二英的污染特性28

1.6.3生活垃圾焚烧飞灰中可溶性氯盐的污染特性38

2生活垃圾焚烧飞灰管理法规与政策/39

2.1国外生活垃圾焚烧飞灰管理相关规范41

2.1.1欧洲41

2.1.2美国44

2.1.3日本45

2.2我国生活垃圾焚烧飞灰管理规定46

2.2.1台湾47

2.2.2上海49

3生活垃圾焚烧飞灰解毒预处理技术体系/51

3.1生活垃圾焚烧飞灰中重金属的解毒预处理技术53

3.1.1湿法提取分离法53

3.1.2矿物稳定法63

3.1.3螯合化学稳定法84

3.1.4高温处理稳定法92

3.1.5重金属挥发抑制稳定法96

3.1.6机械化学稳定法99

3.2生活垃圾焚烧飞灰中二英的解毒预处理技术102

3.2.1热处理法102

3.2.2光催化降解法109

3.2.3机械化学法110

3.2.4生物降解法112

3.3生活垃圾焚烧飞灰中可溶性氯盐的解毒预处理技术112

3.3.1水洗处理112

3.3.2酸洗处理114

3.4生活垃圾焚烧飞灰预处理废水解毒技术116

3.4.1碳化-沉淀工艺116

3.4.2酸化-絮凝沉淀工艺118

3.4.3蒸发-浓缩工艺120

4生活垃圾焚烧飞灰资源化利用技术/121

4.1生活垃圾焚烧飞灰作水泥原料的应用123

4.1.1飞灰作为水泥原料的可行性123

4.1.2利用飞灰制备硅酸盐水泥熟料124

4.1.3利用飞灰制备新型节能水泥熟料134

4.2生活垃圾焚烧飞灰生产微晶玻璃的应用140

4.2.1烧结法制备微晶玻璃的主晶相141

4.2.2烧结法制备微晶玻璃141

4.2.3熔融法制备微晶玻璃147

4.3生活垃圾焚烧飞灰生产陶粒的应用151

4.4生活垃圾焚烧飞灰的胶凝特性152

4.4.1未预处理飞灰胶凝特性及其在水泥基材料中的应用153

4.4.2水洗预处理飞灰胶凝特性及其在水泥基材料中的应用157

4.5生活垃圾焚烧飞灰水泥复合胶凝体系中重金属的稳定安全性168

4.5.1焚烧飞灰-水泥复合胶凝体系中重金属的扩散机制168

4.5.2焚烧飞灰-水泥复合胶凝体系中重金属离子的浸出模型171

4.5.3焚烧飞灰-水泥复合胶凝体系的安全性综合评价175

4.6我国生活垃圾焚烧飞灰资源化利用工程应用实例181

4.6.1飞灰无害化处理——光大环保科技发展有限公司181

4.6.2水洗飞灰用于水泥生产——北京市琉璃河水泥有限公司181

4.6.3飞灰生产高温烧制陶粒——天津泰达环保有限公司183

4.6.4飞灰生产免烧陶粒——天津壹生环保科技有限公司184

4.6.5飞灰湿法解毒替代水泥原料处置——上海固体废物处置中心184

4.6.6飞灰二英微波解毒制备陶粒示范工程——天津一鸣环保有限公司186

4.6.7二英低温热解示范工程——重庆三峰环境有限公司187

4.6.8飞灰沥青混凝土示范工程——重庆三峰环境有限公司187

4.6.9预处理飞灰水泥窑共处置示范工程——上海固废处置中心188

5生活垃圾焚烧飞灰安全处置及其资源化的风险评估/189

5.1背景191

5.2风险评估概念模型构建191

5.3飞灰资源化或填埋处置颗粒逸散的风险192

5.3.1飞灰资源化或填埋处置过程颗粒逸散192

5.3.2飞灰资源化过程的颗粒逸散195

5.3.3飞灰资源化或填埋处置过程中不同粒径颗粒逸散197

5.4飞灰堆存或资源化产品应用淋滤浸出的风险202

5.4.1飞灰贮存/堆放过程淋滤浸出202

5.4.2符合我国现行填埋标准的最不利场景下飞灰填埋过程207

5.4.3飞灰资源化产品应用过程淋滤浸出的风险208

5.5飞灰高温资源化过程的风险209

5.5.1符合《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》、《水泥窑协同处置危险废物环境保护技术规范》排放标准的水泥窑协同处置飞灰过程209

5.5.2飞灰高温资源化过程的无组织排放211

参考文献/216 2100433B

《生活垃圾焚烧飞灰中典型污染物控制技术》主要介绍垃圾焚烧飞灰的治理技术，内容涉及焚烧飞灰中典型污染物种类，飞灰中典型污染物的去除技术，包括无机氯盐去除技术、重金属处理处置技术、二英处理技术；最后介绍了焚烧飞灰控制系统的展望和发展趋势。

本书具有较强的技术性和针对性，可供从事大气污染物控制、垃圾焚烧、固体废弃物处理处置等的科研人员和技术人员参考，也可供高等学校环境科学与工程及相关专业师生参阅。

第1章 绪论1

1.1背景1

1.2焚烧飞灰中的典型污染物2

1.3生活垃圾焚烧飞灰现有处理技术简述3

1.3.1无机氯盐去除技术简述3

1.3.2重金属处理处置技术4

1.3.3二英处理处置技术11

1.3.4其他12

参考文献14

第2章 无机氯盐去除技术21

2.1生活垃圾焚烧飞灰中无机氯盐存在形式及分布21

2.1.1背景21

2.1.2几种焚烧飞灰及其元素组成21

2.1.3化合物形态分析新方法——XANES22

2.1.43种飞灰中无机氯盐的形态分析23

2.1.5小结33

2.2焚烧飞灰水洗工艺优化33

2.2.1背景33

2.2.2水洗工艺参数选择34

2.2.3水洗工艺优化36

2.2.4小结44

2.3无机氯盐在水洗工艺中的行为研究44

2.3.1背景44

2.3.2Ca(OH)2和NaHCO3中和飞灰在水洗工艺中无机氯盐的行为对比研究45

2.3.3锅炉/急冷塔中的飞灰在水洗工艺中无机氯盐的行为研究59

2.3.4小结71

2.4水洗焚烧飞灰的烧结工艺优化72

2.4.1背景72

2.4.2几种焚烧飞灰水洗残渣元素组成73

2.4.3烧结工艺优化73

2.4.4小结88

参考文献88

第3章 重金属处理处置技术92

3.1不同类型的城市垃圾焚烧飞灰中重金属形态的研究92

3.1.1背景92

3.1.24种不同来源焚烧飞灰元素组成93

3.1.34种飞灰中重金属形态分布94

3.1.4飞灰中重金属浸出特性99

3.1.5重金属形态分布与浸出特性的关系讨论99

3.1.6小结101

3.2“水洗 烧结”过程中重金属行为及去除机理102

3.2.1背景102

3.2.24种焚烧飞灰“水洗 烧结”过程中重金属行为分析103

3.2.3Pb的行为讨论114

3.2.4小结117

3.3重金属资源化技术117

3.3.1背景117

3.3.2湿法118

3.3.3火法128

3.3.4电化学技术130

3.3.5小结131

3.4重金属稳定化技术132

3.4.1背景132

3.4.2烧结132

3.4.3熔融134

3.4.4药剂稳定法135

3.4.5小结138

参考文献139

第4章 二英处理技术148

4.1焚烧炉系统中二英控制技术148

4.1.1背景148

4.1.2基本控制技术148

4.1.3烟气中的控制技术152

4.1.4小结155

4.2热处理技术155

4.2.1背景155

4.2.2高温热处理技术155

4.2.3低温热处理技术156

4.2.4小结156

4.3新技术综述157

4.3.1等离子体技术157

4.3.2NOx和二英联合去除(SNCR技术)158

4.3.3光催化降解技术158

4.3.4活性炭负载金属催化技术159

4.3.5低温药剂脱氯还原技术160

参考文献161

第5章 展望和趋势分析167

5.1焚烧炉系统的发展趋势167

5.1.1未来垃圾成分特性167

5.1.2焚烧炉及工况控制条件177

5.1.3烟气控制系统179

5.1.4小结182

5.2焚烧飞灰中无毒害无机氧化物的利用方式182

5.2.1水泥窑183

5.2.2陶粒184

5.2.3其他185

5.2.4小结186

5.3焚烧飞灰在“自然 人类社会”大物质循环中的意义187

5.4小结188

参考文献188

附录191

附录1191

附录2193

附录3194

附录4195

附录5中英文对照199 2100433B