焚燒飛灰在自然狀態(tài)下的增重效應(yīng)*

陳曉嵐，趙俊卿

（上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計院有限公司，上海200232）

焚燒飛灰在自然狀態(tài)下的增重效應(yīng)*

陳曉嵐，趙俊卿

（上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計院有限公司，上海200232）

選取上海江橋生活垃圾焚燒發(fā)電廠的飛灰在原灰、原灰+20 g水、原灰+20 g水+10 g磷酸3組不同狀態(tài)下連續(xù)7 d的增重效應(yīng)實驗。結(jié)果表明：飛灰質(zhì)量的增加主要集中在前3 d，從第4天開始質(zhì)量變化幅度下降，且加水組、加磷酸組在一定程度上加快反應(yīng)進(jìn)程。

飛灰；增重；含水率

飛灰粉末比較均勻，顆粒直徑基本在100 μm以下，因此在收集之后往往加水潤濕以防止揚(yáng)塵。已有學(xué)者通過電子顯微鏡觀察飛灰，發(fā)現(xiàn)其孔隙率較高，表面凹凸不平，比表面積較大，使其具有很大的吸附容量［1］，又由于飛灰含有大量CaCl2等物質(zhì)，具有很強(qiáng)吸濕性，在自然狀態(tài)下，即使不采取任何措施，飛灰也會發(fā)生一系列反應(yīng)，比如與空氣中的水和二氧化碳的反應(yīng)。筆者以飛灰在自然狀態(tài)下的增重效應(yīng)為切入點，探討飛灰在環(huán)境中的變化。

1　實驗材料

飛灰樣品取自上海江橋生活垃圾焚燒發(fā)電廠。該廠采用順推往復(fù)式爐排爐和半干法+活性炭吸附+袋式除塵煙氣凈化工藝。取樣期間焚燒廠運(yùn)行穩(wěn)定，實驗所用飛灰具有代表性。

實驗設(shè)備：電子天平（型號GSG JJ3300，精度0.1 g）；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（型號101-3-B5）；分析天平（型號AL204，精度0.1 mg）；搪瓷盤；稱量瓶。

2　實驗方法

分3組實驗：第1組直接稱取100 g飛灰于陶瓷盤上均勻鋪開；第2組稱取100 g飛灰加入20 mL水，攪拌均勻后于陶瓷盤上均勻鋪開；第3組稱取100 g飛灰，加入20 mL水和10 g濃度為75%的磷酸，攪拌均勻后于陶瓷盤上均勻鋪開。每組均做平行樣。每天稱取1次質(zhì)量，直至飛灰質(zhì)量穩(wěn)定于一定水平，測定此時的飛灰含水率。

含水率測定方法：用坩堝稱取（10～20）g的飛灰在（105±1）℃下，于恒溫干燥箱內(nèi)烘干至恒重。含水率按公式（1）計算：

3　結(jié)果分析

實驗結(jié)果見表1～5。從表1、表2可以看出，飛灰質(zhì)量明顯增長，吸濕性好。從表3、表4可以看出飛灰質(zhì)量的增加主要集中在前3 d，從第4天開始質(zhì)量變化幅度下降，加水組的前3 d變化小于不加水的變化，可以推斷水的加入可以在一定程度上加快反應(yīng)進(jìn)程，磷酸組與單獨(dú)加水的結(jié)果相近。

表1　飛灰質(zhì)量變化g

表2　飛灰7 d后含水率%

表3　相較前1 d的飛灰質(zhì)量變化g

表4　扣除含水率后的前后飛灰質(zhì)量變化g

表5　相較第1 d的飛灰質(zhì)量變化g

4　討論

1）飛灰在自然狀態(tài)下增重效果明顯，且并不單純由水分增加引起：飛灰在自然狀態(tài)下不僅吸收水分，由于飛灰中含有CaO，因此也會與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3，從表4可以看出加入水的2組數(shù)值要遠(yuǎn)大于不加水的數(shù)值，可見水的加入不僅加快反應(yīng)進(jìn)程同時也加大了與CO2的反應(yīng)量。

2）在各類飛灰實驗中，往往會進(jìn)行前后數(shù)值的對比，在取樣量上要考慮到飛灰的前后增重效果，質(zhì)量增加本身就帶來了稀釋效果，在結(jié)果計算上不但要考慮含水率，也要考慮CO2的作用，才能得到比較準(zhǔn)確的結(jié)果。

［1］何晶晶，章驊，曹群科，等．生活垃圾焚燒飛灰性質(zhì)研究［J］．環(huán)境化學(xué)，2004，23（1）：40-45．

Weight Gain Effect of Fly Ash from Municipal Solid Waste Incineration under Natural Condition

Chen Xiaolan，Zhao Junqing
（Shanghai Environmental Sanitation Engineering Design Institute，Shanghai200232）

We selected original fly ash from Shanghai Jiangqiao waste incineration power plant，and compared the continuous weight gain effect in the original fly ash，the original fly ash with 20 g of water and the original ash with 20 g of water plus 10 g phosphoric acid.The experiment lasted 7 days.The result showed that the increasing quality of original fly ash focused on the first 3 days.The mass change rate has declined since the fourth day.The water group and water plus phosphoric acid group speeded up the progressofthe reaction to a certain extent.

fly ash；weight gain；moisture content

X705

A

1005-8206（2016）05-0022-02

上海張江國家自主創(chuàng)新示范區(qū)專項發(fā)展資金重點項目（201505-HP-C104-005）

2015-10-28

陳曉嵐（1985—），工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測工作。