建立城市生活垃圾焚燒廠的重要性和必要性

葉海霞

河南國安建設集團有限公司，河南洛陽 471100

1 概述

城市生活垃圾焚燒灰渣根據其收集位置的不同，主要可分為底灰和飛灰，底灰一般包括爐排渣和爐排間掉落灰，有些焚燒廠也將鍋爐灰與爐排渣混合收集并處理處置。底灰占了灰渣總量的80%左右（重量計），主要由熔渣、黑色及有色金屬、陶瓷碎片、玻璃和其它一些不可燃物質及未燃有機物組成。飛灰是指在煙氣凈化系統（APC）和熱回收利用系統（如節熱器、鍋爐等）中收集而得的殘余物，約占灰渣總量的20%左右，其中的APC 飛灰包括煙灰、加入的化學藥劑及化學反應產物，其物理和化學性質隨焚燒廠煙氣凈化系統的類型不同而有所變化。

2 灰渣的資源化利用用途及其環境影響

2.1 石油瀝青鋪裝路面的替代骨料

MWC 底灰或混合灰渣，經篩分、磁選等方式去除其中的黑色及有色金屬并獲得適宜的粒徑后，可與其它骨料相混合，用作石油瀝青鋪面的混合物。這在美國、日本及歐洲一些國家均有使用。

為避免灰渣會對瀝青產生較高且不均勻的吸附，其熱灼減率不能大于10%。并且，示范工程的測試結果表明，只要處置得當，灰渣瀝青利用并不會對環境造成危害。

通過對底灰-瀝青混合物滲濾液9年的跟蹤測試，研究者發現即使用保守的方法估計，底灰中Pb、Cd、Zn和其它成分的9年累計釋放量也仍然是很低的。

研究者們也對某種用于瀝青中的商品化灰渣骨料，美國工程材料公司制造，由去除黑色及有色金屬后的底灰制成）利用的預期生命周期及其對人類健康和環境的影響等進行了綜合風險評價。評價結果認為：只要采用適當的管理技術，該骨料瀝青利用的所有健康風險均低于美國環保局認為的可接受風險目標值；骨料中最有可能造成潛在危害的元素為Pb，但其危害程度也低于實施中的健康標準；該骨料的瀝青利用不會對人類和環境造成不可接受的影響。

2.2 水泥混凝土的替代骨料

在美國和荷蘭，底灰（或混合灰渣）被用作混凝土中的部分替代骨料。最常見的是將底灰、水、水泥及其它骨料按一定比例制成混凝土磚，這在美國已有商業化應用。

1985年起，美國大學海洋科學研究中心廢物管理所（WMI）開始評估穩定后MWC 灰渣的各種海洋和陸地利用的可行性。他們在海底，用穩定后焚燒灰渣制成的水泥磚建成了兩座人工暗礁。結果他們用幾個能源回收廠的焚燒灰渣制成了符合或超過美國材料試驗標準（ASTM）的水泥磚，證明了灰渣建材利用的技術可行性。結果表明：船庫內的空氣質量與周圍大氣相同；灰渣中的環境相關污染物能被有效地截留于水泥基質中；工程測試還表明該灰渣磚與標準混凝土磚的抗壓強度相當。

2.3 填埋場覆蓋材料

混合灰渣用作填埋場覆蓋材料是美國目前用的最多的資源化利用方式。

由于填埋場地自身的有利衛生條件：含環境保護設施如防滲層及滲濾液回收系統等，灰渣因重金屬浸出而對人類健康和環境的不利影響可以得到很好的控制；灰渣若用作填埋場覆蓋材料，可不必進行篩選、磁選、粒徑分配等預處理工藝。因此在經濟上、環境上和技術上，灰渣用作填埋場覆蓋材料均是一種非常好的選擇。

通過對專用混合灰渣填埋場滲濾液的分析表明，滲濾液中的重金屬濃度均低于毒性浸出測試最大允許濃度，灰渣樣品中的2，3，7，8-TCDD 毒性當量低于美國疾病控制中心推薦的居住區土壤限值，且土樣中的濃度也低于此限值，土樣中重金屬濃度不超過背景值。但需引起注意的是，灰渣填埋場滲濾液中的溶解鹽濃度較高，常高出飲用水標準值幾個數量級以上。因此，在將底灰用作填埋場覆蓋材料（因為底灰中的溶解鹽含量較低，而飛灰則高出許多）時，需監測其滲濾液中的溶解鹽情況。

2.4 路基、路堤等的建筑填料

由于目前填埋庫容的緊張、重新選址的困難和填埋費用的昂貴，以及天然骨料缺乏的壓力，底灰用作停車場、道路等的建筑填料，成為歐洲目前灰渣資源化利用的主要途徑之一，在美國也有一些示范工程應用。

底灰的穩定性好、密度低，其物理和工程性質與輕質的天然骨料相似，并且焚燒灰渣容易進行粒徑分配，易制成商業化應用的產品，因此，使之成為一種適宜的建筑填料。歐洲多年的工程實踐經驗表明，這種灰渣資源化利用方式是成功的[5]。

3 灰渣利用的規定及相應的處理措施

灰渣的資源化利用已被證實是可行的，但由于灰渣中也含有一些有毒有害的污染物，如重金屬（主要來自生活垃圾。通過焚燒，家庭垃圾中33%的Pb、92%的Cd和45%的Sb 遷移至飛灰中）呋喃等，直接利用可能會對人類健康和環境造成不利影響；并且未經處理的灰渣不一定能滿足建筑材料所規定的技術要求，因此，灰渣在利用前，需進行預處理，有時還需進行固化/穩定化處理（主要為飛灰），滿足一定要求后方可利用。

目前的灰渣預處理技術主要有：篩選（調整粒徑范圍），磁選（去除黑色金屬，主要為鐵），渦流分選（去除有色金屬），老化/風化1個月～3個月（降低溶解鹽浸出濃度，改善其物理化學性質）。處理技術有：提取/回收，玻璃化、熔融等熱處理法，固化/穩定化（水泥固化、瀝青固化、石灰穩定、化學藥劑穩定法等）和蒸發結晶（去除Hg）等。除對灰渣進行處理以改善其利用可能外，對其利用的環境條件也有所限制。

[1]張益.我國生活垃圾處理技術的現狀和展望[J].環境衛生 工程，2000，8(2)：81-84.

[2]林豐.城市生活垃圾焚燒爐可行性方案的分析研究[J].環 境保護，1999，10：13-15.