淺談生活垃圾焚燒發電飛灰及渣熔融技術應用

成鴻博

摘 要：闡述當前我國生活垃圾焚燒發電廠處理灰、渣的主要方法與工藝，針對兩者的處理方法進行了對比，聯系灰、渣熔融技術的應用進行分析。

關鍵詞：爐渣;飛灰;熔融技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.030

1 垃圾焚燒灰、渣的現狀

目前，隨著生活垃圾焚燒處理成為當前生活垃圾的主要處理方式，生活垃圾焚燒過程中所造成的灰、渣勢必會成為一種必然的副產物，怎樣處理好灰渣，就成為了當前生活垃圾焚燒處理的首要問題。

灰、渣主要由不可燃的無機物和一些未燃盡的有機物組成。按照垃圾不同的組成，灰渣數量通常是垃圾焚燒前總重量的5%-20%左右。飛灰中帶有一定量的二噁英與重金屬顆粒等有害物質，如果在沒有處理的情況下就直接排放，容易造成土壤和地下水的污染，進而危害到環境。焚燒所產生的爐渣不含有害物質，根據垃圾組分不同爐渣中可能含有鐵、銅、鋅、鉻等金屬物質可以進行回收再利用。

2 爐渣

2.1 爐渣的組成

鍋爐底部所排出的爐渣為黑褐色，占灰渣總重量的80%-90%左右。爐渣主要構成物質有熔渣、玻璃、鐵、陶瓷類物質碎片、其他金屬和部分不可燃物質以及未燃盡的有機物所構成的不均勻混合物。

2.2 爐渣的資源化利用

爐渣粒徑分布主要集中于2～50mm內，大致與道路建材（骨料、級配碎石以及級配礫石等）的級配要求相符。其溶解鹽量較低，所以地下水受爐渣處理時由于溶解鹽的污染可能性較小。爐渣具有較強的pH緩沖能力，能有效抑制重金屬的浸出。爐渣現在大部分用來制作免燒磚，篩選出來不能制磚部分（約占爐渣總量的5%--15%）運到填埋場進行填埋。爐渣制磚工藝設備簡單、占地少、投資規模小，可跟垃圾焚燒發電廠配套建設。

3 飛灰

飛灰就是煙氣凈化系統與熱回收利用系統中收集形成的殘余物，大致占處理垃圾量的3%-5%。飛灰含有較高的溶解鹽，可浸出重金屬濃度較高，并且帶有少量有機污染物，主要是因為它含有較多的細顆粒，令它具有較高持水量，容易凍脹而難壓實，飛灰吸附了煙氣中大量的有害物質，二噁英與重金屬就包括在內，定性為危險固體廢棄物。

3.1 飛灰的處理方法

飛灰安全處理技術方法有許多種，主要有水泥固化、化學藥劑穩定化、熔融固化以及酸溶劑提取這四種。

3.1.1 水泥固化

在飛灰中加入10%～20%的水泥，借助水泥的強堿性來固化飛灰中的重金屬，來減少有毒物質浸出，這就是水泥固化。由于材料來源范圍廣，價格便宜且操作簡單，是最早推廣的處理方案。但是水泥固化后的增容比較大，且不能對飛灰中的二噁英進行做到無害化處理。

3.1.2 化學藥劑穩定化

使用化學藥劑，主要是通過化學反應，使有害有毒物質轉化為低溶解性、低毒性物質以及低遷移性，這個過程也就是化學藥劑穩定化。當前使用最多的化學劑要屬螯合鋅化學穩定劑。化學藥劑處理飛灰的優勢是不增容、穩定的抗酸堿性沖擊能力。但是由于垃圾焚燒飛灰是由不同物質構成的，化學藥劑的普適性差，不能進行規模化應用，無法做到二噁英的無害化處理。

3.1.3 酸溶劑提取

在酸性條件下，一些重金屬具有較高溶解性的特性，在酸和其它溶劑提取重金屬，而后添加藥劑生成難以溶解的穩定化合物，這個過程就是酸溶液提取。飛灰中具有較多的堿性金屬氧化物，在利用這種方式處理之后，飛灰可以獲得良好的無害化效果。雖然這種處理方式相對簡單，且材料成本低，然而飛灰中所含重金屬量是不一定的，在相同的處理條件下，處理所形成的效果也有一定差異，后期必須再次處理含溶解性鹽的廢水和含重金屬的泥漿。

3.1.4 熔融固化

熔融固化屬于一種全新的垃圾焚燒飛灰處理技術。飛灰中的有機物在1400℃高溫情況下，會發生熱分解與氣化現象，無機物將熔融成玻璃質熔渣。當前將這種方式視為最先進的垃圾焚燒飛灰處理方式，利用這種方式處理飛灰，可以令灰渣減容高達2/3以上，也可以使重金屬穩定化和完全消除二噁英污染物，還可以使玻璃化后的飛灰定性為一般廢棄物，直接進行廢物的資源化利用。

當前我國處理飛灰的方式主要采用先螯合、后水泥固化穩定待檢測合格后在專用填埋場進行填埋處理，熔融固化目前處于初級階段。

4 分析

從無害化角度上去分析，垃圾經焚燒后所產生的爐渣經過分揀、水洗大部分可以達到無害化處理，小部分的運至填埋場進行填埋處理。

焚燒飛灰通過表一對幾種處理方法的比較，螯合、固化、填埋的方式不能完成無害化處理，只能做到減量化處理。而熔融固化在資源化、減量化以及無害化方面具有極大優勢，熔融固化技術可以將未處理的爐渣、飛灰進行再處理，真正實現無害化處理。

參考文獻：

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