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分析危險廢物焚燒飛灰中重金屬的穩(wěn)定化處理危險廢物焚燒后形成的焚燒飛灰中含有會造成環(huán)境污染的重金屬，因此出于環(huán)保的需要，我們需要對焚燒飛灰中的重金屬污染特性進行研究，尋找降低環(huán)境污染的焚燒方式，讓危險廢物的焚燒實現(xiàn)資源化與無害化。文章首先介紹了測定焚燒飛灰中重金屬污染特性的實驗步驟，然后根據(jù)實驗結(jié)果對飛灰中所含的重金屬進行了污染特性分析。 關(guān)鍵詞：危險廢物；焚燒；重金屬；實驗；污染特性 危險廢物焚燒處理所產(chǎn)生的飛灰由于含有較多的重金屬使其被作為危險廢物。目前，針對危險廢物焚燒飛灰穩(wěn)定化處理的研究較多，主要是通過添加硫化物、磷酸鹽、螯合劑等將重金屬離子固定。本文通過對危險廢物焚燒飛灰成分的分析及其浸出毒性的研究，選用解毒藥劑對其進行穩(wěn)定化處理，檢測并對比其處理效果，從而為危險廢物焚燒飛灰的穩(wěn)定化處理藥劑選用提供一定的理論及實驗指導。 材料與方法 供試飛灰取自上海市某危險廢物焚燒廠正常運行期間的布袋除塵器。該廠焚燒爐為回轉(zhuǎn)窯，處理規(guī)模為6萬t/a，采用布袋除塵器凈化焚燒煙氣。采集的樣品表觀呈淡灰色細微粉末，實驗測得含水率約為0.6%，粒徑分布主要集中在200μm以下。pH值為（12.51±0.05）。其化學成分以Na2O和CaO為主，分別占27.3%和25.2%。 飛灰的重金屬含量和浸出毒性實驗 本實驗中參照《土壤質(zhì)量銅、鋅的測定火焰原子吸收分光光度法》（GB/T17138-l997）方法消解焚燒飛灰。采用新國標方法《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》（HJ/T299-2007）和美國TCLP浸出方法對垃圾焚燒飛灰進行浸出毒性實驗，并采用火焰原子吸收光譜儀（FAAS，novAA400）測定消解液和浸出液中重金屬含量。測定結(jié)果與《危險廢物毒性鑒別標準》（GB5085.3-2007）和《危險廢物填埋污染控制標準》（GB18598-2001）對比。 飛灰的藥劑穩(wěn)定化處理 分別取200g飛灰置于燒杯中，選取無水Na2S、FeSO4•7H2O、無水Na3PO4、和Na3C3N3S3•9H2O4種不同類型藥劑進行實驗研究，不同藥劑投加比例（w/w）分別為0.3%、0.6%、1.2%和2.4%。將藥劑與飛灰樣品混合并加入200mL去離子水，用玻璃棒攪拌呈泥漿狀，然后用攪拌機攪拌2h，室溫下靜置12h后放入烘箱內(nèi)干燥。處理后樣品用于重金屬浸出毒性檢測。樣品的重金屬浸出濃度測定方法采用1.1中新國標方法（HJ/T299-2007）。其中，浸出液中六價鉻含量采用《固體廢物六價鉻的測定二苯碳酰二肼分光光度法》（GB/T15555.4-1995）進行測定。下文中未經(jīng)藥劑處理的飛灰簡稱原灰，經(jīng)藥劑Na3C3N3S3穩(wěn)定后的飛灰簡稱處理灰。 飛灰處理前后物化性質(zhì)比較 （1）本實驗采用轉(zhuǎn)靶X射線多晶衍射儀（型號D/MAX2550）測定原灰和處理灰穩(wěn)定處理前后的XRD圖譜，分析供試樣品中主要的結(jié)晶相物質(zhì)。利用粉末壓片將原灰和處理灰壓制成試片置于X射線衍射儀中掃描，根據(jù)所測得的X射線衍射峰來判定飛灰中的主要結(jié)晶相物質(zhì)。（2）紅外光譜法是研究有機化合物結(jié)構(gòu)的最主要方法之一，其譜圖有很強的結(jié)構(gòu)特征性。將樣品制成粉末，用溴化鉀壓片后送入紅外光譜儀（型號Nicolet6700）進行紅外光譜分析。（3）實驗采用環(huán)境掃描電子顯微鏡（型號FEIQuanta250）對樣品顆粒的表面形貌進行觀察。1.4飛灰處理前后的重金屬形態(tài)分布 飛灰中重金屬的浸出毒性不僅與重金屬的總量有關(guān)，還與其在飛灰中存在化學形態(tài)密切相關(guān)[18]。在連續(xù)提取法中BCR三步萃取法是歐共體標準局在Tessier分析方法的基礎(chǔ)上提出的，該方法按步驟定義為弱酸提取態(tài)（HAc提�。�、可還原態(tài)（NH2OH•HCl提�。�、可氧化態(tài)（H2O2提�。�。有研究表明BCR法重現(xiàn)性顯著好于Tessier法。實驗中按BCR連續(xù)分級提取法進行分級提取。分別稱取過100目原灰和處理灰0.500g樣品置于塑料具塞離心管中，按步驟分級提取:（1）醋酸可提取態(tài):加入0.11mol/LHAc溶液20.0mL，室溫下30r/min振蕩16h，離心分離，取上清液稀釋到50.0mL，作為待測液，殘渣用蒸餾水清洗，3000r/min離心分離，殘渣留作下一步分級提取物。（2）可還原提取態(tài):在（1）殘渣中，加入0.1mol/LNH2OH•HCl20mL（HNO3調(diào)pH=3.0），室溫下30rpm振蕩16h，不溶物洗滌步驟同（1），殘渣留作下一分級提取物。（3）可氧化提取態(tài):將（2）的殘渣中滴加5mL30%H2O2溶液，間歇式搖動，室溫下放置1h，（85±2）℃水浴加熱，蒸發(fā)至剩余溶液小于2mL。補加H2O25mL，重復上述操作，至剩余溶液小于1mL。冷卻后加入1mol/LNH4OAc溶液25mL室溫下30r/min振蕩16h，離心分離取其上清液至50.0mL作待測液，殘渣留作下一步消解用。（4）殘渣態(tài):殘渣消解方法同飛灰總量消解方法。用蒸餾水稀釋定容于25.0mL容量瓶中，待測。將原灰與處理灰分別進行形態(tài)分級提取，分析重金屬形態(tài)的變化。 |
