垃圾焚烧飞灰中重金属的分布特征、浸出行为及迁移规律对比研究——炉排炉与流化床技术的系统比较

本研究针对垃圾焚烧飞灰中重金属(Pb、Cd、Zn等)的环境风险问题，系统比较了炉排炉与流化床技术产生的飞灰在重金属分布、浸出特性及迁移规律上的差异。研究发现炉排炉飞灰重金属浓度显著更高（Zn达6,526 mg/kg），43-138 μm颗粒是主要载体，Cd浸出率最高(～80%)而Hg最低(<10%)，为焚烧工艺优化和飞灰安全处置提供了重要依据。

　　

这项研究对四种城市固体废物焚烧(MSWI)设施（包括两台炉排炉(grate-fired)和两台流化床(fluidized bed)系统）飞灰中七种重金属(Pb、Cd、Zn、Cu、Cr、Ni和Hg)的分布及浸出行为进行了系统分析。数据显示炉排炉飞灰的重金属总浓度显著更高，其中锌(Zn)和铅(Pb)分别高达6,526 mg/kg和3,412 mg/kg——比流化床飞灰高出70%以上。

有趣的是，虽然<43 μm的细颗粒单位质量金属浓度最高，但43–138 μm的中等颗粒却承载了超过70%的重金属总量，凸显其作为金属主要载体的关键作用。浸出实验显示，镉(Cd)在NEN7341标准下的浸出率最高(～80%)，锌(Zn)和铅(Pb)紧随其后(分别为～50%和～30%)，尤其在酸性条件下更为明显。相比之下，汞(Hg)表现出极强的滞留性，浸出率始终低于10%。

特别值得注意的是，浸出行为与颗粒尺寸无关，而主要受浸提剂化学性质的影响。这些发现为理解不同焚烧炉型及颗粒尺寸分布对飞灰中重金属迁移性的影响提供了新的科学视角。