固废飞灰浸出液重金属含量
城市固体废物焚烧炉飞灰中重金属酸溶出研究
第31卷 第6期西南师范大学学报(自然科学版)2006年12月Vol.31 No.6Journal of S out hwest China N ormal Universit y (Nat ural S cience )Dec.2006文章编号:10005471(2006)06009005城市固体废物焚烧炉飞灰中重金属酸溶出研究①王陆军1, 金明吉2, 富田太平211宝鸡文理学院地理科学与环境工程系,陕西宝鸡721007;21日本德岛大学化学应用工学科摘要:对城市固体废物(M SW)焚烧炉飞灰中Cu ,Pb 和Zn 3种重金属的酸溶出过程进行了研究,结果显示在选用的3种不同浓度的酸中,只有浓度为015mol/L 的酸对3种重金属的溶出较理想.研究表明采用015mol/L 的酸对飞灰溶解搅拌约3h 后便可溶出大约50%～80%的Zn 、40%～55%的Pb 和50%左右的Cu ,同时一些易溶金属如Mg ,Ca 和Al 也大量溶出,但Fe 和Si 在飞灰中相对稳定,溶出量相对较少.飞灰经过酸处理后基本上可以满足填埋要求.关 键 词:城市固体废物;飞灰;重金属;酸处理中图分类号:X 705文献标识码:A随着城市固体废物(MSW )量的变化和增加,焚烧过程作为一种重要的废物管理技术越来越多的被采用,采用这种技术可使城市固体废物的体积减少至10%～20%[1].在日本大约有80%左右的城市固体废物是利用焚烧过程处理的[2].与有机物不同,焚烧过程中多种大量金属仍留在焚烧的剩余物飞灰中,且浓度可增至原来10倍以上[3],其结果是多种有害重金属诸如Pb ,Zn ,Cr ,Cd ,As 等浓缩在焚烧炉飞灰中[1,4],这些重金属主要沉积在飞灰颗粒的表面,当有水流过填埋的飞灰时有被水溶掉的倾向,因此若不能适当处置,重金属有释放到环境如土壤和地下水中的危险.为了避免焚烧过程中造成的二次污染,必须对飞灰进行一定处理,使其有害重金属的排放量能满足环境的要求.目前常采用以下4种方法对焚烧炉飞灰进行预处理以防止有害元素从飞灰中释放[5]:①使成玻璃态,②水泥固化,③化学处理,④用酸或其它溶剂提取.从环境和经济方面来看,酸提取处理飞灰中的有害重金属较适合.为了这一目的,本研究采用几种常见酸对飞灰中有害重金属Cu ,Zn ,Pb 的溶出可能性进行初步研究.另外,对飞灰中大量存在的其它金属如Ca ,Mg ,Al 等的溶出情况也进行了考察.结果显示经过酸处理后的飞灰基本上可以满足填埋要求.1 材料和方法111 飞灰样品用于研究的MSW 焚烧炉飞灰样品取自于日本德岛城市垃圾焚烧厂,用袋式过滤器收集.飞灰样品用0159m m 标准筛子进行筛分,取孔径小于0159m m 的部分样品进行随后的实验.112 实验方法取飞灰样品5g 于容器中,加入200mL 酸溶液,在室温25℃、转速250r/m 下搅拌溶解,于不同时间①收稿日期6基金项目日本学术振兴会研究费补助金资助项目(535)作者简介王陆军(6),男,陕西人,教授,主要从事环境分析与评价方向的研究:2000217:11007.:190.间隔取5mL 溶出液用0145μm 醋酸纤维膜过滤,滤液先测其p H 值,然后用电感藕合等离子体光谱仪(ICP )(岛津ICPS 25000)测定溶出液中重金属含量.溶解剩余残渣通过滤纸过滤后自然风干,取一定量用X 荧光分析装置(J EOL ,J SX 23202M )测定重金属的残留量.2 结果与讨论211 MSW 焚烧炉飞灰的性质和组成MSW 在焚烧时一般用石灰来处理焚烧过程中产生的酸性气如HCl 和SOx ,由于石灰的残留,飞灰悬浮液(固/水比为1∶40)的平衡p H 值在1115～1210之间[6,7].飞灰主要元素组成见表1所示.表1 飞灰主要元素组成Tabl e 1 The Main Element Composit ion of Fly Ash元素NaAlS iSC lKCaCrFeCuZnPbTiM g摩尔分数41733501823611833131024216167366189166312305010327015090010742017953011391015337213043 飞灰的主要元素是Ca ,Cl ,Si ,Na ,K ,Al ,Mg 和Fe ,次要元素即有害金属如Zn ,Pb ,Cu 和Cr 其含量低于1%.另外,飞灰中同时含有其它重金属如Ni ,Co ,Se 和Cd ,这些重金属的含量小于0101%.飞灰的化学性质实质上是可变的,主要取决于焚烧炉类型、燃气处理和操作条件及焚烧MSW 的组成.在MSW 焚烧过程中,Si ,Al ,Fe 和其它金属氧化物形成了飞灰颗粒的核心,同时易挥发的金属就凝聚在颗粒表面上.飞灰中的重金属主要以氧化物、碳酸盐、氯化物和硫酸盐的形式存在[8].212 金属的溶出以盐酸、硝酸和醋酸为溶剂,采用3种不同的浓度,即011mol/L ,0125mol /L 和015mol /L 按实验条件和方法对飞灰中Cu ,Zn ,Pb 3种重金属进行溶出实验,对溶出液中3种重金属的含量与溶出液p H 值和搅拌时间的关系进行考察,结果见图13.图1 011mol/L HCl 溶出时的变化Fig 11 The Variation w hen 011mol /L HCl be U sed t o Dissolve t he Fly Ash图2 0125mol/L HCl 溶出时的变化Fi g 12 The Variation whe n 0125mol/L HCl be U sed to Dissol ve t he Fly Ash 另外两种酸对飞灰中3种重金属的溶出情况也作同样的溶解曲线.从3种酸的溶解曲线可看出:当用011mol/L HCl ,011mol/L HNO 3和011mol/L HAc 溶液对MSW 焚烧炉飞灰进行处理时,Cu ,Zn ,Pb 3种重金属在溶出液中的含量和溶出液p H 随搅拌时间的变化很相似.即搅拌未开始时溶液的都在酸性范围(和NO 3溶出液小于,溶出液为),当搅拌一开始,相应的溶出液的急剧升高进入强碱性范围;此时溶出液中3种金属的含量也由高到低急剧19第6期 王陆军,等:城市固体废物焚烧炉飞灰中重金属酸溶出研究p H HCl H p H 2HAc p H 4p H下降,随后金属在溶出液中的含量以及溶液p H 基本上保持不变.究其原因可能由于飞灰本身的强碱性,当搅拌一开始随着少量飞灰的溶解,溶液的碱性迅速增强.溶液的强碱性不但阻止了飞灰的进一步溶解,同时已溶解的重金属有可能又以难溶氢氧化物或难溶碱式盐的形式再一次沉淀析出,而使溶出液中重金属浓度降低.当用0125mol/L HCl ,0125mol/L HNO 3和0125mol/L HAc 溶液对MSW 焚烧炉飞灰中3种重金属的溶出时,溶出液中Cu ,Zn ,Pb 的含量和溶出液p H 随时间的变化也很相似见图2.即搅拌未开始时溶液的p H 在酸性范围(HCl 和HNO 3溶出液p H 小于115,HAc 溶出液p H 小于4);当搅拌一开始,相应的溶出液中的p H 也开始升高,升高的速度较慢,最后接近中性溶液;此时溶出液中重金属的含量亦呈下降趋势,但幅度已经减小,随后重金属在溶出液中的含量和溶液p H 值也基本上保持不变.其原因可能是由于随着溶液p H 的上升一方面阻止了飞灰的进一步溶解,同时已溶出的高价金属如Al ,Fe 等以膨松的非晶型难溶氢氧化物或难溶碱式盐的形式开始沉淀,由于表面吸附、包藏等诸多效应的影响,便出现如图2所示的变化.图3 015mol/L HCl 溶出时的变化Fi g 13 The Variation when 015mol/L HCl be Used to Di ssol ve t he Fly A sh当用015mol /L HCl 、015mol/L HNO 3和015mol /L HAc 溶液对MSW 焚烧炉飞灰中3种重金属的溶出时,溶出液中Cu ,Zn ,Pb 的含量和溶出液p H 随时间的变化曲线也很相似(图3),即随着搅拌的进行溶出液中金属浓度有所增加,但增加幅度不大,随后基本上保持不变,相应溶出液的p H 值一直处于酸性范围内,其变化幅度也不大,但对重金属的溶出量已明显高于011mol/L 酸和0125mol/L 酸的溶出量.以上分析可见,用3种不同浓度的酸对MSW 焚烧炉飞灰中Cu ,Zn ,Pb 3种重金属溶出时,由于飞灰本身的强碱性,011mol/L 酸和0125mol/L 酸溶出液中3种金属的含量随着溶解搅拌的进行都有所下降,溶液p H 有所升高;015mol/L 酸在溶解过程中一直保持在酸性范围内进行,溶出液中金属含量随溶解搅拌的进行有所升高,但其溶出量在1h 后变化已不明显了.213 溶出残渣中重金属含量为了进一步探讨MSW 焚烧炉飞灰中Cu ,Zn ,Pb 3种重金属在酸中的溶出情况,对其溶出残渣中重金属含量进行测定,同时也对Ca ,Mg ,Fe ,Al 等金属在酸溶时的变化情况进行了研究.根据以上实验结果选用015mol/L 的3种酸按实验方法对飞灰样品分别搅拌3h ,6h 和9h ,其残渣经过过滤风干后用X 荧光分析装置测其金属残留量.为了便于计算比较,并且在飞灰酸溶过程中Si 的溶解量很小[1,9],所以选用Si 的摩尔百分比为基准来计算各元素的相对量,讨论其溶出情况.其结果列于表24.表2 015mol/L HCl 酸溶残渣中主要元素的含量T able 2 The Content of Main Element i n t he Residue when 015mol/L HCl be Used to D i ssolve the Fly Ash元 素Si Z n Pb Cu Mg Ca Fe Al 原料的摩尔分数11833017950113901074213046312310150901824相对含量(以Si 的含量为基准)10143301075010401126234145101283014943h 时相对摩尔分数1010850103801022011750149201263012026h 时相对摩尔分数101083010370102001155014530126001190时相对摩尔分数183131135131581853溶出率%8185165186181515129西南师范大学学报(自然科学版) 第31卷9h 1000070020010100201h /0049197291表3 015mol/L HN O 3酸溶残渣中主要元素的含量T able 3 The C ontent of Main Element in t he Residue when 015mol/L HNO 3be Used to Dissol ve t he Fl y Ash元 素Si Z n Pb Cu Mg Ca Fe Al 原料的摩尔分数11833017950113901074213046312310150901824相对含量(以Si 的含量为基准)10143301075010401126234145101283014943h 时相对摩尔分数1010650103601021011720153001267012126h 时相对摩尔分数1010620103401020011550145301264012109h 时相对摩尔分数1010620103401020011500140501265011853h 溶出率/%851152104715861498155175711表4 015mol/L H Ac 酸溶残渣中主要元素的含量T able 4 The C ontent of Mai n Element i n t he Resi due when 015mol/L HAc be Used to Dissolve t he Fly Ash元 素Si Z n Pb Cu Mg Ca Fe Al 原料的摩尔分数11833017950113901074213046312310150901824相对含量(以Si 的含量为基准)10143301075010401126234145101283014943h 时相对摩尔分数1012150104501019012130165701276012426h 时相对摩尔分数1012130104201016012050157401265012309h 时相对摩尔分数1012120104101014012010151201261012253h 溶出率/%521340105215831197112155110 从以上表中可看出,015mol /L HCl 和015mol /L HNO 3对飞灰中重金属元素的溶出情况基本相似,大约在溶解搅拌3h 后可溶出80%左右的Zn ,50%左右的Pb 和45%左右的Cu ,Mg 和Ca 的溶出率达到90%以上,而Fe 在飞灰比较稳定,只有少量溶出.015mol/L HAc 在对飞灰溶解3h 后,可溶出大约50%左右的Zn ,40%的Pb 和50%左右的Cu ,对Mg ,Ca 的溶出率也高,Fe 只有少量溶解.酸溶残渣中Cu ,Zn ,Pb 残留量测定的结果与酸溶出液中测定的结果相符合.3 结 论研究了3种常用的酸对MSW 焚烧炉飞灰中Cu ,Pb 和Zn 3种有害重金属的溶出过程.结果表明由于飞灰本身的强碱性,在选用3种不同浓度的酸中只有浓度为015mol/L 的酸对3种重金属的溶出结果较理想,当用015mol/L 的酸在搅拌溶解3h 后便可以溶出大约50%～80%的Zn ,40%～55%的Pb 和50%左右的Cu ,同时溶解性较强的金属如Mg ,Ca 和Al 也大量溶出,但Fe 和Si 在飞灰中相对较稳定,溶出量很少.飞灰经过酸处理后已将大量的有害重金属去除掉,基本上可以满足填埋的要求,但含有大量重金属的酸溶出液的处理还有待于进一步研究.参考文献:[1]Kyung 2jinho ng ,Shuzo Tokuna ga ,Toshio Kajiuchi.Extraction of Heavy Metals f rom MSW Incinerator Fly A shes by Chelating Age nt s [J ].Jour nal of Hazar dous Materials ,2000,B75:5773.[2] Ministr y of Health and Welfa re ,Japa n.G ene ration and Treatment of Municipal Solid Waste s in 1994[J ].Sa nyo toK a nkyo ,1997,26(11):9093[3] Hong KJ ,T okunaga S ,Ishigan i Y,et al.Extraction of Heavy Metals f rom MSW Incinerator Fly Ashes Using Saponins [J ].,,3535[] 万 晓,王 伟,高兴保,等垃圾焚烧飞灰中重金属的分布与性质[]环境科学,5,6(3)539第6期 王陆军,等:城市固体废物焚烧炉飞灰中重金属酸溶出研究Chemosphere 200041:4 2.4.J .2002:17217.49西南师范大学学报(自然科学版) 第31卷[5] 徐 科,吴 立,陈德珍.采用螯合剂稳定垃圾焚烧飞灰中的金属[J].能源研究与信息,2005,21(2):8289.[6] Zhao Y oucai,So ngLijie,Li Gu ojian.Chemcai Sta bilization of MSW Incine rator Fly Ashes[J].Jour nal of Hazar d o us Ma2te rials,2002,l95:4776.[7] 严建华,彭 雯,李晓东.城市生活垃圾焚烧飞灰重金属的浸出特性[J].燃料化学学报,2004,32(1):6568.[8] T o kuna ga S,Hakuta T.Analysis of Che mical Composition of Fly Ashes by X2Ray Fluoresce Spec troscopy.The EighthConf Jpn Soc[J].Waste Mana ge.Expert,1997,17:422424.[9] K atsuura H,In oue T,Hiraoka M,et al.Full2Scale Plant Study on Fly Ash T reatment by the Acid Extraction Proce ss[J].Wa ste Management,1996,16:491499.The Elution R esearch of H eavy Metals fr om Mun icipalSolid Wa ste Incinerator Fly Ash by A cidsWAN L u2jun1, J IN G Min2ji2, Tomida211Dept1Geog1S ci1and Envir1Engi n,Baojicol l1Art and s ci1,Baoji Shanxi721007,China;21The Chemical S ci ence and Technol ogy of Tokus hima Universit y,J apanAbstract:An el ution p rocess ha s been st udied for t he pret reat ment of municipal soli d wa ste(MSW)inciner2 ator fly ash to remobilize t he heavy met al of Cu,Pb and Zn by t hree type acids.The resul t showed t hat a2 mong t he t hree different t ypes of concent ration acids,onl y015mol/L acids are i deal for t he elution of t hree t ype heavy met eal s f rom fl y ash.When di ssol ve and st ir ri ng3h for fl y ash,about50%-80%Zn, 40%-55%Pb and50%Cu ca n been remo bilized.At t he same ti me some f reely sol uble met als such as Mg,Ca and Al also are eluted a great deal,but Fe a nd Si i s st abilit y i n t he fly ash.The f ly ash aft er t he t reat ment wit h acids meet requirement for landfilli ng.K ey w or ds:m unicipal solid wast e;f ly ash;heavy metal;acid el ut ion责任编辑 潘春燕 。
焚烧飞灰中Pb的浸出特征及预处理效果
表 2 飞灰原浸出液的重金属含量 Table 2 Heavy metal content of leaching solution
重金属元素
浓度 / ( mg·L - 1 )
国家卫生填埋标准 浓度 / ( mg·L - 1 )
从表 2 可看出飞灰浸出液中只有 Pb 浓度超过
Ni
0. 142
0. 5
目前,我国城市生活垃圾处理方式以卫生填埋为主,但因其占地多、渗滤液处理难等不足,该技术的进 一步发展受到限制。 垃圾焚烧相比卫生填埋,具有无害化程度高、减容明显等优点。 从国外的大趋势以及 减轻对环境危害的角度看,垃圾焚烧将逐步成为我国大城市生活垃圾处理的主要手段[1] 。 然而,垃圾焚 烧产生的飞灰属危险废物,其含有大量重金属和二恶英等有毒有害物质,若处理不当将会对环境和人类产 生严重的影响 [2-3] 。 目前,具有处理成本低、工艺成熟和操 作 简 便 等 优 点 的 水 泥 固 化 处 理 飞 灰 技 术 应 用 最 为广泛,但其也存在水泥添加量多、固 化 体 增 容 比 大 等 缺 点 [3-4] 。 硫 化 钠、磷 酸 钠 等 无 机 药 剂 及 螯 合 型 有 机药剂稳定化处理飞灰的技术在我国也有大量研究,但由于药剂费用较高,药剂单一处理飞灰的稳定化技 术的推广也受到一定约束 [3,5-6] 。 显见,探 寻 一 种 技 术 可 行 又 经 济 合 理 的 飞 灰 固 化 / 稳 定 化 技 术 是 十 分 必 要的 [7-8] 。 本实验拟结合水泥固化技术及 无 机 药 剂 稳 定 化 处 理 技 术,以 使 处 理 后 的 飞 灰 能 进 入 生 活 垃 圾 卫生填埋场填埋处置。
第8期
肖悦等:焚烧飞灰中 Pb 的浸出特征及预处理效果
4809
生活垃圾焚烧厂飞灰固化块重金属调查研究
发 现 的 “重 金 属 在 垃 圾 焚 烧 过 程 中 的 迁 移 特 征 ，钴 、铜 、镍 、铬主 要 迁 移 至 底 渣 中 ，锌 、砷 、铅 主 要 迁 移 至 底 渣 和 飞 灰 中 ，镉主要迁 移 至 飞 灰 中 ，汞 主 要 迁 移 至 飞 灰 和 烟 气 中 ”121的 理 论 ，与本文中呈 现的结果非常吻合。
取 回 的 飞 灰 固 化 块 按 HJAD00-2007醋酸缓冲溶液法中要 求 进 行 前 处 理 ，铜 、锌 、铅 、镉 、铍 、钡 、镍 、总 铬 依 据 《固 体 废 物 22 种 金 属 元 素 的 测 定 电 感 耦 合 等 离 子 体 发 射 光 谱 法 》（HJ 781-
2016)进 行 检 测 ，六 价 铬 依 据 《固 体 废 物 六 价 铬 的 测 定 二 苯 碳 酰 二 肼 分 光 光 度 法 》(GB/T 15555.4-1995)进 行 检 测 、砷 、硒 、汞依据 《固 体 废 物 汞 、砷 、硒 、铋 、锑 的 测 定 微 波 消 解 /原 子 荧 光 法 》（HJ
《资 源 节 约 与 环 保 》 2 0 2 1 年 第 6 期
生活垃圾焚烧厂飞灰固化块重金属调查研究
黄璐 ( 广 东 杰 信 检 验 认 证 有 限 公 司 广 东 广 州 510655)
摘 要 ：随着“十 四 五 ”污 染 防 治 攻 坚 战 总 思 路 的 提 出 ，生活垃 圾的治理已经成为全社会关注的热点。 肖前我国生活垃圾焚烧 是 城 市 生 活 垃 圾 处 理 的 主 要 发 展 方 向 ，但 生 活 垃 圾 焚 烧 飞 灰 （以 下 简 称 “飞 灰 ”）含 有 高 浸 出 毒 性 的 可 溶 性 重 金 属 对 自 然 环 境 和 人 类 健 康 存 在 潜 在 危 害 ，是 我 国 危 废 处 理 的 重 点 和 难 点 之 一 。飞 灰 以 固 化 稳 定 化 后 进 入 生 活 垃 圾 填 埋 场 分 区 填 埋 ，是当前主要 的 处 置 方 式 ，文 章 通 过 采 集 广 东 省 七 家 生 活 垃 圾 焚 烧 厂 产 生 的 飞 灰 固 化 块 ，通 过 进 行 金 属 浸 出 数 据 分 析 ，为调查区域的飞灰固 化块处理提供一定的数据依据与建议。 .
不同浸出毒性鉴别方法对垃圾焚烧飞灰浸出毒性鉴别的适宜性
第 18 卷 增刊
环 境 科 学 研 究 Research of Environmental Sciences
Vol. 18 ,Suppl. ,2005
不同浸出毒性鉴别方法对垃圾焚烧飞灰 浸出毒性鉴别的适宜性
席北斗1 , 王 琪1 , 张晓萱2 , 姜永海2
(1. 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 ; 2. 北京化工大学 化学工程学院 ,北京 100029)
因为中 、日两国的浸出方法及其浸出结果比较接 近 ,以下主要对我国的水平振荡法与美国的 TCLP 法 进行比较 。为更好地了解这 2 种方法对飞灰的浸出机
摘要 : 以典型垃圾焚烧飞灰作为研究对象 ,考察中国 、日本和美国的 3 种浸出毒性鉴别试验方法对飞灰浸出毒性鉴别的适宜性 ,研究了 pH 和液固比 对飞灰中重金属浸出毒性的影响 。结果表明 :飞灰中重金属的浸出主要受 pH 影响 ,在强酸 (pH < 2) 和强碱 (pH > 12) 条件下的浸出质量浓度高 ,而在 中性 (pH 为 9～11) 条件下浸出质量浓度低 。随着浸取剂与飞灰的液固比的增加 ,重金属的浸出量逐渐增加 ,达到最大浸出量后保持不变 ,但重金属 的浸出质量浓度受稀释作用影响逐渐降低 。相对于去离子水体系 ,醋酸缓冲体系浸取的重金属质量浓度较高 ,且浸出结果稳定 。 关键词 : 垃圾焚烧飞灰 ; 重金属 ; 浸出毒性鉴别 中图分类号 : X82014 文献标识码 : A 文章编号 : 1001 - 6929 (2005) S0 - 0017 - 06
垃圾焚烧飞灰中重金属形态分析
【标题】垃圾焚烧飞灰中重金属形态分析【作者】胡鉴峰【关键词】垃圾焚烧飞灰化学形态分级提取重金属【指导老师】丁世敏【专业】化学教育【正文】1. 绪论1.1 前言随着经济建设的高速发展和人民生活水平的迅速提高以及城市化进程的不断加快，我国城市垃圾产生量急剧增加，城市固体废物的有效处理成为环境保护领域的重要环节[1]。
焚烧法处理固体废物，因其具有高效快捷、减容显著、能源利用率高等优点，从而在全球范围内得到大规模的推广应用。
虽然生活垃圾的焚烧处理对于可燃物质的去除效果很好，但垃圾焚烧无法改变重金属的总量，其中大部分重金属会分布在占焚烧垃圾总量0.5％～3％的飞灰中[2]。
由于焚烧飞灰中除含有二噁英、多氯联苯等高毒性物质外，还含有大量的可溶性重金属，具有浸出毒性，因此被公认为危险废物[3]。
焚烧作为一种减量化效果明显的垃圾处理工艺，在国外的一些土地资源紧张的发达国家得到了广泛的应用，瑞士、卢森堡、日本等国家的垃圾焚烧处理量均在70%以上，我国的东部发达地区垃圾焚烧也得到了越来越多的应用，上海、宁波、深圳、温州等地区已相继建成了一些大型的垃圾焚烧处理厂，在长三角和珠三角地区已分别建成了约40个小型垃圾焚烧处理厂（设计处理量能力小于400吨/日），2005年三峡库区大型生活垃圾处理项目——日处理1200吨城市生活垃圾的现代化发电厂重庆同兴垃圾焚烧发电厂已经竣工并投入运行，每天的发电量可达到40万度[5]。
这些垃圾处理厂建成和投入使用，对解决该地区的土地资源紧张的矛盾起到了较好的作用。
但是垃圾焚烧处理在我国刚刚起步，许多地方还没有认识到垃圾焚烧处理是一项复杂的系统工程，某些地区认为将垃圾烧掉就是无害化处理，忽略了焚烧后的飞灰、炉渣以及垃圾灰渣中渗滤液对环境的影响。
重金属是垃圾焚烧飞灰中最重要的污染成分之一，重金属污染物质所具有的不可降解性决定了其将长期存在并可能对环境构成极大的潜在威胁，亦可能危害人体和其他生物体。
垃圾焚烧飞灰浸出液中铅的检测方法对比及干扰排除
摘 要：采用HJ/T 300-2007醋酸缓冲溶液法对飞灰样品进行毒性浸出，对浸出液中的铅含量分别采用火焰原子吸收分光光度法（AAS ）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES ）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS ）3种方法进行检测对比。
结果表明：AAS 和ICP-AES 测试时浸出液中含量1%的钙对铅产生严重干扰，使测定结果偏高5倍以上。
干扰程度与钙浓度呈正比；ICP-MS 测试结果准确度高，基本无干扰、并对干扰排除方法进行了介绍。
关键词: 飞灰；浸出液；铅；干扰排除 中图分类号：X830.2 文献标志码：AComparison of the Detection Methods of Pb in the Extract of Fly Ashand Interference EliminationZhang Shuguang, Li Ping（Tianjin Eman Environmental Engineering Co., Ltd., Tianjin 300384, China）Abstract: In this paper, fly ash samples were extracted by application of acetic acid buffer solution method (HJ/T 300-2007).Atomic absorption spectroscopy (AAS), inductive coupled plasma atomic emission spectrometer (ICP-AES) and inductive coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) were adopted to detect and compare the content of Pb in the extract. The results indicated that calcium accounting for 1% of the extract seriously interfered in Pb determination by use of AAS and ICP-AES, leading to the detection result over five times higher, and the degree of interference was proportional to the concentration of calcium. However, accuracy of the detection result by use of ICP-MS was high without interference. Finally, methods of interference elimination were introduced. Keywords: Fly Ash; Extract; Plumbum; Interference Elimination CLC number: X830.2生活垃圾焚烧技术具有减量化、处理效率高和资源化程度高的特点，近年来得到快速发展。
垃圾焚烧发电厂飞灰浸出毒性的研究
陆胜 勇 等人 对垃 圾 流化床 焚 烧 飞灰 中重 金属 的渗滤 特性 进 行 了研 究 ，揭示 了初 始 浸取 液 ｐ Ｈ
值和 飞灰 的组成 是影 响 飞灰 中重金 属渗 滤特 性 的影 响 因素 ．李 晓 东等人 研 究 了城 市 生活 垃圾 炉
排焚 烧炉 飞灰 中 ６种重 金属 Ｐ 、ｚ 、Ｎｉ ｄ ｒ ｕ在 不 同 ｐ 值 和不 同液 固 比 （／ ）下 的渗 ｂ ｎ 、Ｃ 、Ｃ 、Ｃ Ｈ ＬＳ
烧 方式 ， 实验所 用 垃圾 焚烧 飞灰 从 布袋 除尘 器 后 收集 ． 飞 灰 的主要 化ｘ 射 线荧 光光 谱 法测 定 ；飞灰 重金
处 理 等
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张乔等：垃圾焚烧发 电厂飞灰浸 出毒性的研究
１ ５
１实验部分
１１实验 设备 ． ３ ８ Ｅ 型 Ｘ 射线 荧 光光 谱仪 ；Ｐ ４ ０ ＤＶ 型 电感 耦合 等离 子 体光 谱 仪 ；ＷＨＧ １ ２ ２型氢 化 ００ ３ Ｅ ３０ 一０ Ａ 物 发 生器 加 Ｚ ５ ０ 一０ ０型原 子 吸收 分光 光度 计 （ Ａｓ Ｈｇ ；Ｚ 测 和 ） ＨＷＹ ２ １ 层 全温 度恒 温摇 瓶机 ； － １２双 Ｐ 一０数 显 ｐ Ｂ２ Ｈ计 ；Ｚ ５ ０ 一０ ０原 子 吸收 分光 光度 计 ；ＷＨ １ ２ Ｇ一０ Ａ２型氢 化物 发 生器 ． １ 飞灰 样 品分 析 ． ２ 本 文 实验 的飞 灰样 品取 自温 州 临江 垃 圾焚烧 厂 ，该厂 采 用原 状 生活 垃圾 与 已预 热 空气 混合焚
２ ０ 年 ８月 ０７
Ａｕ ， ０ ７ ｇ２０
垃圾 焚烧发 电厂 飞灰浸 出毒性 的研 究
张 乔 ，夏凤毅 ２ ，田一光 ３ ，郭武 学
（ 分析测试 中心； ． １ ． ２ 生命与环境科学学院； ． ３ 化学与材料工程学院， 温州大学， 浙江温州 ３５３） ２ ０５
飞灰处理现状
1、前言：通过烧却炉处理排除的烧却灰通过熔融处理进而减少其体积，从而减少对环境的危害并且延长了填埋场的使用期限。
本资料是对JFE环境Solutsons所拥有的灰熔融技术中的电气式灰熔融炉进行介绍。
2、电气式灰熔融炉的特点：灰熔融炉处理方式主要分为两类。
第一类为使用灯油、焦炭等燃料的酸化燃烧热进行熔融处理的(燃烧式)，第二种为利用弧光放电、等离子、电气抵抗热等发热反应进行灰熔融处理的(电气式)。
两种处理方式相对比的结果电气式的处理温度比较高，重金属类含量少，获得的矿渣品质更高。
这种高品质的矿渣利用在路盘材等建筑材料上非常有利。
同时烧却炉产生的多余热量可以用来发电，矿石燃料基本上不需要使用，对环境的危害比较小。
JFE环境Solutsons所拥有的电气式灰熔融技术有电气抵抗式和等离子式两种。
以下就其熔融原理和特长进行简要说明。
2.1 电气抵抗式灰熔融炉构造图如图1所示。
电气抵抗式熔融炉是利用3相交流电气抵抗炉对熔融物进行电流充电，利用发生的电气抵抗热（焦耳热）进行熔融处理的JFE环境Solutsons独自的技术。
主要特点如下所示。
(1)炉内为还原气氛（reducing atmosphere），HCL 、NOx等有害气体的产生量很少。
(2)灰在熔融矿渣层上形成防护层抑制住了辐射热，因排气而损失的热量得到抑制，从而提高了热能效率。
(3)利用焦耳热进行稳定的熔融，排气量和灰尘产生量都很少。
(4)炉内还原气氛使得低沸点的重金属通过排气移动，从而获得高浓度重金属类的熔融飞灰。
为资源的再生化利用提供了便利。
(5)关于矿渣，有以下特点（a）比重偏析金属和分离出渣金属不容易混入，获得的矿渣品质更高。
（b）矿渣通过自身的高压水头容易排出。
（c）经过还原挥发重金属类通过排气转移，混入矿渣中的含量很小。
（d）矿渣也可以利用气冷处理，利用范围广泛。
2.2等离子式灰熔融炉如图2所示。
在等离子火炬（阳极）和炉底中心位置的炉底电极（阴极）之间加入高压电发生弧光放电，加入启动气体（空气）形成等离子流。
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日 期： 2016.4.16
送样部门
送样人
产生单位
分析类型
危废名称
固废飞灰浸出液
样品编号
CY-JL-S-013-A0
主要成分
测
试
项
目
物性 检测项目
pH值
热值 （cal/g）
水分
（%）
灰分 （%）
悬浮物 （mg/L）
氯含量 （%）
酸性气体含量（%）
2.12
钾
钠
铅
铜
锌
铬
镍
镉
K(mg/kg) Na(mg/kg) Pb(mg/L) Cu(mg/L) Zn(mg/L) Cr(mg/L) Ni(mg/L) Cd(mg/L)
铜
锌
铬Байду номын сангаас
镍
镉
pH=14浸
部 留
K(mg/kg) )
Pb(mg/L) Cu(mg/L) Zn(mg/L) Cr(mg/L) Ni(mg/L) Cd(mg/L) 出
存
；
三
联
1.079 0.04 1.086 2.715 0.376 0.135
送
检
部砷
汞
门 留
As(mg/L) Hg(mg/L)
存
0.053 未钠检出 铅
铜
锌
铬
镍
镉
钾
Na(mg/kg Pb(mg/kg Cu(mg/kg Zn(mg/kg Cr(mg/kg Ni(mg/kg Cd(mg/kg
K(mg/kg) )
)
)
)
)
)
)
酸消解
3419
712 2062 未检出
212 62.2
砷
汞
As(mg/kg Hg(mg/kg
)
)
62.1 7.3001
2.76
未检出 101.08 未检出 2.72
4.84
砷
汞
As(mg/L) Hg(mg/L)
0.352 0.0929
测试时间
4.15,4.16
测试人
曹绪刚
备注
浸出时将悬浊液pH值调整为4左右
实验室意见 技术部意见
实验室负责人： 技术部负责人：
S-013-A0
一
联
实
验
室
存
根
；
二
联 技
钠
术钾
Na(mg/kg 铅