有机螯合剂稳定飞灰中的重金,以生活垃圾填埋场污染控制标准为依据,选用实验室合成的有机螯合剂和市售无机螯合药剂,系统地研究了螯合剂种类、药剂投加量、浸出pH值、螯合反应时间、固化时间、浸出方法对飞灰重金属螯合效果的影响。

    在螯合条件下,典型重金属Pb和Cd的螯合效率分别达到了98.2%和99.1%,达到了新标准对飞灰的填埋要求。研究发现,有机螯合剂对重金属的螯合能力远远高于无机螯合剂,有机螯合剂分子与重金属发生快速螯合反应,生成稳定的重金属络合物,牢牢地嵌在飞灰结构体中,具有很强的抗酸浸出能力。

    生活垃圾焚烧飞灰因含有重金属等污染物,属于危险废物,飞灰原灰需经固化/稳定化处理后才能进入填埋场进行填埋处置。稳定化飞灰进入填埋场与垃圾共处置过程中存在渗滤液浸沥风险。

    为探究渗滤液浸沥环境下稳定化飞灰中重金属的浸出行为,本文基于浸提实验,以填埋场早期、晚期渗滤液为浸提剂,研究了不同液固比(10:1、20:1、30:1、50:1、100:1、150:1、200:1)条件下原灰、磷酸稳定化飞灰、螯合剂稳定化飞灰和水泥固化飞灰中重金属(Cd、Cu、Zn、Pb、Cr和Ni)的浸出行为。

    (1)浸出前后重金属浓度变化表明:随着液固比的增加,浸出液中Cd、Cu、Zn和Pb浓度先上升后下降,其中Cd和Cu的浸出浓度在液固比20:1时达到max值,Pb和Zn的浸出浓度则在液固比150:1时达到max值,Cr和Ni浸出浓度变化较小,但其浸出量随液固比增大而增大。

    (2)重金属形态分析表明:随着液固比的增加,渗滤液浸提后的样品中重金属残渣态均增多,Cd、Pb、Zn、Cr和Ni的铁锰氧化态均减少,Cu的有机结合态减少。可见Cd、Pb、Zn、Cr和Ni的浸出主要来源于铁锰氧化态,Cu的浸出主要来源于有机结合态；早期渗滤液浸沥下重金属溶出量大于晚期渗滤液,螯合剂稳定化飞灰和磷酸稳定化飞灰浸出量低于水泥固化飞灰。

    (3)浸出液溶解性有机物(DOM)分析表明:随着液固比的增加,浸出液富里酸(FA)浓度先上升后下降,亲水性有机物浓度。