城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属的形态分析

摘 要：随着我国经济社会的发展和城市化的不断推进，我国城市的居民在不断增加。在人们的城市生活中会产生大量垃圾，我国目前在进行城市生活垃圾的处理过程中开始逐渐采用焚烧的方法进行垃圾处理。在运用焚烧法进行城市生活垃圾处理的过程中会产生垃圾焚烧飞灰，这种垃圾处理方法有着自身的优势，能够减少城市生活垃圾对人们生活产生的影响。但是在进行城市生活垃圾焚烧处理的过程中，在其焚烧飞灰中会存有大量的重金属，这些重金属元素会对人们的日常生产生活带来严重影响。因此对城市生活垃圾焚烧飞灰中的重金属形态进行研究有着十分重要的意义，能够为焚烧飞灰的处置和利用提供科学依据。

关键词：城市生活垃圾；焚烧飞灰；重金属形态分析

我国在进行城市生活垃圾处理的过程中往往采用焚烧的方法对城市生活垃圾进行处理，但是在处理的过程中，我国对于焚烧技术和燃烧产生废气的控制较为落后，会造成当即处理过程中的2次污染。影响到城市的整体生活环境，不利于城市生活垃圾处理质量的提升。近年来，随着我国经济社会的发展和科技水平的不断提升，我国在进行垃圾处理的过程中开始采用无害化处理的手段，使得垃圾的处理技术能够得到新的发展。本文旨在通过对城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属的形态进行研究。为城市垃圾处理质量和效率的提升提供借鉴和帮助。

1 城市生活垃圾概述

1.1 城市生活垃圾的定义和基本性质

城市生活垃圾是随着我国城市化不断推进和城市人口不断增多而产生的垃圾形态城市生活垃圾，又被称为城市固体废弃物，是指城市居民在日常生活和生产过程中产生的固体废弃物。我国主要将城市生活垃圾分为食品垃圾、普通垃圾、医院垃圾、清扫垃圾。城市生活垃圾会为城市的生态环境和自然环境带来很大的压力，同时城市生活垃圾中含有大量的化学元素尤其是重金属元素这些元素都会对城市生活环境产生不良影响。

1.2 城市生活垃圾的处理方法

我国目前的对城市生活垃圾进行处理的过程中主要采用了卫生填埋法、焚烧法、垃圾堆肥法等，下面将对这3种方法进行分析。卫生填埋法是我国在进行城市生活垃圾处理过程中十分常用的一种方法，这种方法的主要特点是简单便捷，垃圾填埋处理能够对生活垃圾进行一次性的处理，同时能够减少生活垃圾对城市整体环境的影响。城市垃圾焚烧法是我国进行城市垃圾处理的一种新型方式，在运用焚烧法对垃圾进行处理的过程中，主要是通过高温燃烧技术使生活垃圾变成无机物，同时对燃烧垃圾的余热进行利用，运用于城市的发电和供暖工作。城市垃圾堆肥法是指对城市生活垃圾中的有机物进行分解，而形成相应的生物，肥料，通过对非法的处理能将垃圾中的有机物转变成有机肥料或者土壤的调节剂，实现废弃物的资源转化。

1.3 城市生活垃圾焚烧处理法概述

在采用垃圾焚烧法对城市生活垃圾进行处理的过程中能够大大降低城市生活垃圾的整体体积，能够在处理的过程中将垃圾燃烧所产生的热量用于供热和发电等。同时在使用这种方法进行了你追的过程中能够有效的杀灭垃圾中的病毒和细菌，减少城市生活垃圾对城市居民身体健康产生的影响。因此，我国目前在进行垃圾处理的过程中，主要采用了垃圾焚烧的方法。但是在进行处理的过程中会产生城市生活垃圾焚烧飞灰，其中的重金属元素会对城市生活环境和人们的身体健康产生不良影响。

2 城市生活垃圾焚烧飞灰中的重金属

2.1 重金属污染物的危害

在城市生活垃圾废水中含有大量的重金属元素这些重金属元素会对人体健康和自然环境产生重大危害，在城市生活垃圾的飞灰中存在的金属元素的整体性质较为活跃，很难在自然环境中进行降解。同时中间属元素在城市生活垃圾焚烧飞灰中能够进行自由的传播，影响到城市生活环境的整体质量，重金属元素会在生物的体内聚集，重金属元素聚集到一定程度的会导致生物的死亡。同时随着食物链的传递，会直接影响到人们的生命健康。由此可见，对城市生活垃圾焚烧飞灰中的重金属元素进行研究和处理显得十分重要。

2.2 重金属形态的研究概述

我国目前在对城市生活垃圾飞灰中重金属进行研究的过程中，主要是对重金属的形态进行研究。在进行研究的过程中，主要是对重金属污染物的总量和总体浓度进行测定，通过相应的指标来反映出城市生活垃圾飞灰中重金属的含量，以及对人体和城市生活环境产生的危害。同时在进行研究的过程中主要采用生物分析和独立研究的方法来开展研究工作，不仅要研究金属污染物的严重程度还要分析其具体的形态，探究城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属的来源变迁以及生物毒性。

2.3 重金属形态分析方法

在对城市生活垃圾焚烧飞灰中的重金属元素进行分析的过程中，主要采用的是重金属形态分析法。重金属形态分析法主要分为两种形式。一种形式为化学性的分析法，另一种形式为物理形态分析法。在采用化学形态分析法的过程中，主要对重金属元素的整体组成，重金属元素中的有害元素，以及重金属对人体健康产生危害的机理等进行研究。其中主要研究的金属元素为铜元素、铁元素等。在采用物理形态分析法进行研究的过程中，主要是对城市生活垃圾焚烧飞灰中的重金属组成进行研究。

3 城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属形态分析

3.1 微波消解优化方案的确定

城市生活垃圾焚烧飞灰中的金属元素会对我国城市的整体生活环境和生态环境产生不良影响，同时会影响到城市生活垃圾的整体处理质量。要想设置微波消解优化方案就需要对城市生活垃圾焚烧飞灰开展熔融特性及稳定化研究，只有这样才能够提升我国城市生活垃圾的整体处理水平，更好地的完善微波消解优化方案建设。

3.2 城市生活垃圾焚烧飞灰的粒径分布

在对城市生活垃圾中的重金属进行研究的过程中主要是对锅炉飞灰等进行研究，在开展研究的过程中我们发现按照重金属直径部不同可以将生活垃圾中的有害金属元素按照直径大小分为七种，其中直径最小的在61微米，直径最大的在380微米左右。对于城市生活垃圾飞灰中有害金属直径进行对比和分析能够更好地开展垃圾处理工作，减少城市生活垃圾焚烧飞灰对城市生态环境和人们身体健康产生的影响。

3.3 锅炉飞灰样品重金属元素的形态分析

目前我国在对城市生活垃圾飞灰重金属元素进行研究的过程中主要对六种重金属元素进行分析，分别是：铜元素、铅元素、锌元素、锰元素、铁元素、铬元素。在对这六种元素进行研究的过程中不仅对金属元素的形态进行分析，同时对金属的元素的提取形态、还原形态等进行研究。通过本文的研究我们发现，不同的金属元素在城市生活垃圾飞灰中的形态不尽相同，通过对这种六种元素进行分析的过程中能够为城市生活垃圾的处理尤其是城市生活垃圾中重金属元素的处理提供重要借鉴和帮助。

3.4 酸洗飞灰样品重金属的形态分析

酸洗飞灰样品的重金属元素分布在我国城市生活垃圾焚烧飞灰中是一种十分特殊的垃圾形式，在酸洗飞灰中的金属元素按照颗粒直径主要是由120至180微米以及250至380微米的飞灰颗粒为主。同时在酸洗飞灰中主要的重金属元素为铅元素、锌元素、锰元素。在对这些重金属元素进行分析的过程中有着很大的难度，因此在进行处理的过程中需要高科技垃圾处理设备的投入。

4 结语

本文对城市生活垃圾焚烧飞灰中的重金属形态进行研究，主要研究了重金属污染物的危害重金属形态分析的方法、酸洗飞灰样品重金属的形态、锅炉飞灰样品中金属元素的形态以及城市生活垃圾焚烧飞灰的粒径分布。在对垃圾焚烧飞灰的重金属形态进行研究的过程中主要研究的是烧飞灰重金属污染物的状况及其在处置过程中对环境产生的危害。这都对我国垃圾焚烧处理技术的提升提供了借鉴和帮助，促进我国城市生活垃圾处理效率和质量提升。

参考文献

[1]张国卿. 城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同共处置及资源化利用探究[D].上海大学，2014.

[2]樊萌. 城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属（Cd/Pb/Zn）增强电动去除实验研究[D].重庆大学，2013.

作者简介

刘可勤（1965-），工程师，主要从事环卫科研、生活垃圾监测理化分析工作。