焚烧飞灰的物化性质及危害
垃圾焚烧飞灰是指在垃圾焚烧厂的烟气净化系统(APC)中收集而得的残余物,一般包括除尘器飞灰和吸收塔飞灰或洗涤塔污水污泥。飞灰中含有烟道灰、加入的化学药剂及化学反应产物。焚烧飞灰作为一种高比表面积物质,它不但富集大量的汞、铅和镉等有毒重金属,而且也富集了大量的二恶英类物质,是一种同时具有重金属危害特性和环境持久性有机毒性无危害特性的双料危险废物,对人体健康和生态环境具有极大的危害性。
1 飞灰物理化学性质
飞灰是含水率很低的细小尘粒,呈浅灰色粉末状。一般所取灰样的含水率为10% ～23% ,热灼减率为34%～51%。飞灰的粒径大小不均,是由颗粒物、反应产物、未反应产物和冷凝产物聚集而成的不规则物体,但总的来说,粒径较小,基本在100μm以下,表面粗糙,呈多角质状( irregular angularity) ,孔隙率较高,比表面积较大,这使Pb和Cd等易挥发性金属易在其表面凝结富集。
焚烧飞灰的主要化学成分如下: SiO2 24.5%,Fe2O3 4.01% , Al2O3 7.42% , TiO2 0.62% , CaO33.37% ,MgO 2.72%, SO3 12.03% , CaO 0.5% , Cl10. 56%。从中可以看出,焚烧飞灰中的主要化学成分是CaO, SiO2 ,Al2O3 和Fe2O3。
如图1是飞灰的电镜扫描图。可以发现,飞灰的粒径较小,颗粒表面凹凸不平,比表面积大。
2 飞灰的危害
垃圾焚烧飞灰的主要化学成分是SiO2、CaO、Al2O3 和Fe2O3, 以及大量的Cl- 、SO3 和碱等。垃圾焚烧飞灰还含有较高浓度的能被水浸出的可溶性Cd、Pb、Cu、Zn、Cr 等多种有害重金属物质。此外, 二恶英和呋喃等有机污染物也将在飞灰载体中富集存在, 这些有毒有害污染物的存在对地下水体、周围生态环境和人体健康构成了潜在的生态与健康风险。
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