活性炭对医疗垃圾焚烧飞灰水泥固化的影响
摘 要:对医疗垃圾焚烧飞灰(FA)及其灼烧灰(IFA)进行水泥固化实验研究,考察了飞灰中活性炭对水泥固化体凝结时间、抗压强度、重金属浸出毒性等的影响. 结果表明,掺60% FA 的水泥固化体终凝时间长达63 h,超出48 h 的限值,相同IFA 配比下水泥固化体终凝时间低于该值; 掺40%和60% FA 的水泥固化体7 d 的抗压强分别仅为0.187 和0.16MPa,低于0.2 MPa 的标准,但2 种IFA 配比下水泥固化体的抗压强度均达标;掺40%和60% FA 的水泥固化体中Pb的渗沥浓度分别为5.634 和6.032 mg/L,均超过5 mg/L 的限值,而掺60% IFA 的水泥固化体Pb 渗沥浓度超过限值. 结果证实医疗垃圾焚烧飞灰中活性炭是导致水泥固化体凝结时间延长、抗压强度降低、重金属渗沥浓度升高的主要原因。
关键词:医疗垃圾;飞灰;活性炭;水泥;固化
1 前 言
我国医疗垃圾焚烧布袋飞灰中Pb, Cd, Zn 等重金属的浸出液浓度均远超过危险废物填埋标准[1,2],需经预处理后方能最终填埋. 我国明确规定垃圾焚烧飞灰预处理采用水泥固化法[3]. 大量研究[4?7]表明, 生活垃圾焚烧飞灰的水泥固化体中水泥掺量宜为40%以下. 医疗垃圾焚烧飞灰与生活垃圾焚烧飞灰在成分上有很大区别,尤其是前者热灼减率高[8],主要原因是医疗垃圾焚烧厂的大气污染排放物浓度标准更加严格[3,9],为降低排放尾气中的二恶英(PCDD/Fs)、重金属等污染物,在布袋除尘器前喷入大量活性炭,这些吸附二恶英、重金属的活性炭大部分被转移到布袋飞灰中. 经扫描电镜及能谱分析发现,飞灰中存在高含量的C 元素的絮状物[10],进一步证实飞灰中活性炭粉是导致飞灰高灼减率的主要原因. 国外关于活性炭对水泥固化影响有相近报道,His 等[11]的研究表明,飞灰中活性炭的存在有利于降低填埋时二恶英的渗沥性,Vikram 等[12]证实活性炭有利于苯酚吸附在水泥固化体上,Poona 等[13]却发现含炭量高的飞灰的水泥固化体在养生初期的水化速率较低. 但有关灰中活性炭对水泥固化体中重金属渗沥的影响鲜有报道。
本工作比较了医疗垃圾焚烧布袋飞灰及灼烧去除活性炭等可燃物后灰样的水泥固化体凝结时间、抗压强度、重金属浸出毒性,考察活性炭对水泥固化的影响。
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