淺談國內生活垃圾焚燒飛灰的處置技術

程 琳

（北京中環博宏環境資源科技有限公司 北京 100012）

引言

生活垃圾焚燒飛灰富集了大量可溶性鹽、二噁英、重金屬等有害物質，處置不當會造成二次污染。2017年全國生活垃圾焚燒量達到8463萬噸[1]，按焚燒垃圾量的3%保守計算，產生的飛灰量約250萬噸。要加強對生活垃圾焚燒飛灰的管理，加快標準和規范的制定，完善處置技術和工藝，強化處置環節的監督管理。

1 生活垃圾焚燒飛灰的特征和屬性

生活垃圾焚燒飛灰是焚燒過程中由煙氣凈化系統捕集的粉塵和煙道及煙囪底部沉降的底灰。顏色呈淺灰色，含水率低，粒徑大小不均勻，基本在100μm以下，表面粗糙，比表面積較大，容易吸附揮發性重金屬和二噁英。

根據2016版《國家危險廢物名錄》，生活垃圾焚燒飛灰屬于HW18焚燒處置殘渣類的危險廢物，具有毒性（T）的危險特性，應按照危險廢物進行管理。

2 生活垃圾焚燒飛灰的處置技術

國內對飛灰處置技術的研究較多，工程化應用的主要有填埋和資源化兩類。

2.1 填埋

根據現行法規，生活垃圾焚燒飛灰經處理滿足《生活垃圾填埋污染控制標準》（GB16889-2008）6.3條要求后，可進入生活垃圾填埋場單獨分區填埋，對填埋處置環節豁免危險廢物管理。

飛灰中重金屬鋅、鉛、銅、鉻等含量較高[2]，為了滿足生活垃圾填埋場的入場標準，要對飛灰進行預處理，粘結劑固化和化學穩定化是目前常用的飛灰預處理技術。

2.1.1 粘結劑固化

該技術是將水泥、瀝青等粘結性材料和飛灰混合，利用其水化或固化作用將重金屬離子包裹進堅硬的固化體，阻止重金屬離子的浸出。該技術的優點是設備簡單、操作方便、處理成本低；缺點是固化后體積較大，且粘結劑添加量不足時重金屬容易浸出。

2.1.2 化學穩定化

該技術采用穩定化藥劑與飛灰中的重金屬反應，生成難溶、穩定的低毒性物質，阻止重金屬離子浸出。穩定化藥劑分為無機類和有機類，與無機藥劑相比，有機類藥劑具有穩定化效果好、用量小和抗酸浸出能力強的優點；缺點是成本較高。實際應用中，需對飛灰的成分進行實驗，并確定最佳的藥劑類型及配比。

化學穩定化技術和粘結劑固化技術也常聯合使用，即在投加穩定化藥劑的基礎上，添加一定比例的水泥等粘合劑，從而減少穩定化藥劑的用量，降低飛灰預處理成本。

2.2 資源化

目前國內已有工程應用的飛灰資源化技術有水泥窯協同處置技術、燒結技術和熔融技術。

2.2.1 水泥窯協同處置

水泥窯協同處置飛灰的技術起源于日本并實現了工業化。北京金隅琉水環保科技有限公司2012年建成了國內首條示范線。其主要原理是先對飛灰進行水洗烘干，除去大量的氯離子及可溶性金屬離子，再輸送到水泥窯尾1000℃高溫段高溫煅燒，二噁英高溫分解，重金屬被固化在水泥熟料晶格中，從而實現飛灰的無害化處置。

2016版《國家危險廢物名錄》對滿足《水泥窯協同處置固體廢物污染控制標準》（GB30485-2013）進入水泥窯協同處置的生活垃圾焚燒飛灰進行了危險廢物豁免管理。

2.2.2 燒結

高溫燒結技術的基本原理與水泥窯協同處置技術接近，同屬于熱處理技術，即在高溫（1000℃～1100℃）狀態下將飛灰中的有機污染物（二噁英和呋喃等）分解，并將重金屬固定于致密的結構體中。國內外不少學者開展了飛灰燒結法制備建材的實驗研究，包括燒結磚、輕骨料和水泥等。飛灰燒結后重金屬的浸出毒性大為降低，但易揮發的重金屬容易進入煙氣中，必須配備完善的煙氣處理設施。

2.2.3 熔融

熔融技術是在飛灰中加入細小的玻璃質，在1500℃高溫熔融下形成玻璃固化體[3]，將重金屬固定在致密晶體結構中，有機污染物在高溫下分解。熔融過程隔絕空氣，煙氣產生量小，二次飛灰收集后可以用作冶金原料。該技術優點是能得到高質量的建筑材料，缺點是能耗大，成本高。

我國尚未出臺針對生活垃圾焚燒飛灰的控制技術規范和政策，也沒有明確飛灰管理的優先技術路線。目前相關部門正在加強這方面的工作，《生活垃圾焚燒飛灰污染控制技術規范》、《生活垃圾焚燒飛灰污染控制技術政策》、《生活垃圾焚燒飛灰固化穩定化處理技術標準》即將出臺，未來生活垃圾焚燒飛灰的處置將會更安全、更規范。

結語

隨著全國的城市生活垃圾焚燒廠陸續建成投運，妥善處置飛灰已經成為生活垃圾焚燒廠穩定運營的一項當務之急。現階段飛灰固化穩定化填埋作為較為安全穩妥的處置方式得到更多的認可和應用，相關技術標準亟待出臺。未來在飛灰資源化方面仍有很長的路要走，在滿足環境安全的前提下，如何保證產品的質量和功能，提高經濟性，在健全法律法規、加強技術研發和工程實施方面仍有很多工作要做。