6.1.4 热灼减率

6.1.4 热灼减率

在高温条件下焚烧时,生活垃圾中的大部分挥发物质被挥发,有机物质被烧掉,伴随气体逸出,但仍有少量的有机物残留在炉渣中。残留的有机组分对材料的压实密度、整体性、均质性将产生不利的影响,并损坏炉渣集料在建设产品中的使用价值,无论是力学性能方面还是观感。

在热灼试验中,热灼温度600℃时的热灼减率指标P600反映了生活垃圾的焚烧程度,并间接反映了炉渣中的未燃有机质、某些矿物脱水和元素碳的燃烧程度;热灼温度600℃、950℃下热灼减率指标差值P950-600(P950-P600)反映了炉渣集料中碳酸盐矿物的含量。

6.1.4.1 炉渣集料

根据热灼试验结果,流化床焚烧工艺焚烧效果最好,所得湿法炉渣集料热灼减率最小。如某湿法炉渣集料的P600仅为1.3%,但反映其活性的指标P950-600为1.1%,也是最小的。源自炉排炉焚烧厂的原状炉渣、炉渣集料的热灼减率指标如表6-4所示。

表6-4 炉渣集料的热灼减率测试结果 (%)

img

注:()中数字为该类样品的样本数量。

可见,炉渣集料中的热灼减率指标P600并不比原状炉渣的低,干法炉渣与湿法炉渣的热灼减率指标P600总体水平相当,表明焚烧炉渣的选矿过程、选矿工艺对炉渣中有机物含量的影响不大。湿法炉渣集料的热灼减率P950-600低于干法炉渣集料,表明湿法选矿工艺过程的水环境将降低炉渣集料中的碳酸盐矿物成分。粒径范围0~2.36 mm炉渣集料的P600、P950-600高于全粒径炉渣集料,表明生活垃圾中的未燃有机质、碳酸盐矿物等富集在细粒径的炉渣集料中。此外,热灼减率指标P600、P950-600的变异系数较大,表明不同生活垃圾焚烧厂的焚烧水平相差较大。

在土木工程用材料中,通常要求P600≤5%。虽然全粒径炉渣集料的P600远小于这个上限值,但粒径范围0~2.36 mm炉渣集料中一半以上样品的P600超过了这个限值,在单独使用该档炉渣集料时,应予以关注。

6.1.4.2 熔渣的热灼减率

熔渣的热灼减率指标P600、P950-600显著低于炉渣集料(粒径0~2.36 mm)的平均水平,见表6-5。这个结果进一步表明,粒径范围0~2.36 mm的炉渣集料与熔渣组成有较大差别。

表6-5 炉渣集料、熔渣的热灼减率 (%)

img

注:()中数字为该类样品的样本数量。

综上,炉渣集料组成包含陶瓷、玻璃、砖块和熔渣、少量有机物,其组成物质的变异性较大。熔渣是生活垃圾焚烧过程中新生的、含有杂质的熔融物,其表面粗糙、富含孔隙、具有一定的化学活性。炉渣集料的主要化学成分为SiO2、CaO、Al2 O3、Fe2 O3等,具有作为水泥原材料或混合材料的潜力。