摘要:垃圾焚烧飞灰经测试,重金属Pb和Cr超出浸出毒性标准,被认为是一种危险废物,必须加以稳定化处理。水泥熟料激发的矿渣胶结材（CS）按25%、30%、35%和45%的比例掺入焚烧飞灰中,测试飞灰固化体7、28、60d的强度、重金属浸出浓度及固化体的水化产物。结果表明,掺入矿渣胶结材后的飞灰固化体60d养护后均达到填埋标准。矿渣掺量35%时,飞灰固化效果最优,28d就可以达标,表明焚烧飞灰与矿渣在合适的比例下可发生复合反应,形成超叠加效应,增强固化效果。
关键词:矿渣 焚烧飞灰 固化 重金属 渗滤
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随着我国经济的飞速发展，城市固体废弃物的产量激增，垃圾焚烧发电由于其对垃圾的有机毒性的破坏性强，体积减容明显，回收能源等优点，成为我国一些土地紧张、城市垃圾有机成分高的大城市处理垃圾的重要发展方向。但垃圾焚烧后产生的垃圾焚烧飞灰由于其中富集了高浓度易渗滤的重金属等污染物，被视为危险废弃物，为减小焚烧飞灰对环境造成的二次污染，必须对其进行妥善的处理。
目前焚烧飞灰处理主要有水泥固化、熔融、化学稳定、酸提取等方式…，其中水泥固化由于成本低、处理效果较好而被美国国家环保局列为处理焚烧飞灰的最佳技术。施惠生等人研究表明，焚烧飞灰由于主要成分与高炉矿渣等材料相似，具有微弱的胶凝活性，掺入水泥会在一定程度上延缓水泥的水化，但水泥固化的效果总体上可以满足填埋要求。贺杏华等人进行水泥固化飞灰的研究结果表明，飞灰随水泥掺量的增大而固化效果更好。
但随着固化体浸出率法规要求的日益严格以及危险废物量的增长，传统的水泥固化的费用会急剧增加而失去价廉的优势。因此除水泥固化，稳定体系外，很多研究者对其他具有胶凝特性的工业废料如研磨矿渣、粉煤灰等进行了探讨。但已有的研究成果往往局限于对重金属污泥的固化，由于在固化体中重金属污泥的掺入量较小，占10％～15％，固化体的主要成分还是胶凝材料，重金属废物只占很小的比例，而固化／稳定的焚烧飞灰的量都很大，高掺量的飞灰对固化材料的稀释也较大，且焚烧飞灰中重金属的化学形态以及分布特征不同于重金属污泥，用矿渣等工业废渣来固化高掺量的焚烧飞灰是否可行，目前还没有相关的研究报道。为此，本研究考察以水泥熟料激发的矿渣胶结材固化焚烧飞灰的处理效果，进行飞灰固化体的微观分析，并初步探讨了矿渣材料固化飞灰的机理及其作为飞灰固化材的可能性。