碳化对焚烧飞灰"减污降碳"协同处置潜力研究

摘要：

为探究我国不同地区生活垃圾焚烧飞灰"减污降碳"协同处置潜力,选取我国8个典型地区的飞灰为研究对象,采用加速碳化试验模拟飞灰长期填埋场景,通过重金属浸出试验探究碳化前后其重金属浸出浓度的变化情况,通过热重分析研究其对CO2的实际吸收能力,同时基于Steinour方程研究2009—2021年我国飞灰对CO2的理论吸收能力.结果表明:通过浸出试验得知加速碳化后飞灰中重金属Zn、Cd的浸出浓度分别下降了10％～18％和9％～30％,其中上海市和河南省飞灰样品中Zn的浸出浓度已低于生活垃圾填埋场入场要求.《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485—2014)的发布实施导致飞灰中碱性成分占比上升,使得飞灰对CO2的吸收潜能增至标准发布之前的约1.38倍.以贵州省、上海市、山东省、北京市、广东省、辽宁省、河南省、天津市8个不同地区的飞灰样品为例,通过Steinour方程推算得到2020年我国飞灰对CO2的理论吸收量达339.93×104 t,约占2020年我国碳排放总量的0.034％.对上海市、北京市及河南省3个飞灰样品进行加速碳化试验,通过热重曲线得到飞灰在碳化前后CaCO3分解段的失重率,进一步推算出2020年我国飞灰对CO2的实际吸收量达16.34×104 t,占其理论吸收量的4.8％,飞灰对CO2的实际吸收量小于其理论吸收量的主要原因是,在加速碳化过程中产生的碳酸钙及其他聚合物包裹飞灰,使外部CO2难以进入飞灰内部.研究显示,加速碳化对飞灰"减污"效果明显,但"降碳"效果仍需对碳化场景以及预处理过程的工艺参数进行优化,以期最大限度地提高飞灰对CO2的实际吸收能力.

关键词：生活垃圾焚烧飞灰、加速碳化、CO2吸收能力、浸出毒性

所属期刊栏目：35

分类号：X705(一般性问题)

资助基金：国家重点研发计划No.2020YFC1806304

在线出版日期：2022-10-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2330-2337