淺談生活垃圾焚燒發(fā)電飛灰及渣熔融技術(shù)應(yīng)用

成鴻博

摘 要：闡述當(dāng)前我國生活垃圾焚燒發(fā)電廠處理灰、渣的主要方法與工藝，針對兩者的處理方法進(jìn)行了對比，聯(lián)系灰、渣熔融技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：爐渣;飛灰;熔融技術(shù)

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

1 垃圾焚燒灰、渣的現(xiàn)狀

目前，隨著生活垃圾焚燒處理成為當(dāng)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(huì)成為一種必然的副產(chǎn)物，怎樣處理好灰渣，就成為了當(dāng)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(jī)物和一些未燃盡的有機(jī)物組成。按照垃圾不同的組成，灰渣數(shù)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(zhì)，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(jìn)而危害到環(huán)境。焚燒所產(chǎn)生的爐渣不含有害物質(zhì)，根據(jù)垃圾組分不同爐渣中可能含有鐵、銅、鋅、鉻等金屬物質(zhì)可以進(jìn)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(gòu)成物質(zhì)有熔渣、玻璃、鐵、陶瓷類物質(zhì)碎片、其他金屬和部分不可燃物質(zhì)以及未燃盡的有機(jī)物所構(gòu)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(nèi)，大致與道路建材（骨料、級(jí)配碎石以及級(jí)配礫石等）的級(jí)配要求相符。其溶解鹽量較低，所以地下水受爐渣處理時(shí)由于溶解鹽的污染可能性較小。爐渣具有較強(qiáng)的pH緩沖能力，能有效抑制重金屬的浸出。爐渣現(xiàn)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(yùn)到填埋場進(jìn)行填埋。爐渣制磚工藝設(shè)備簡單、占地少、投資規(guī)模小，可跟垃圾焚燒發(fā)電廠配套建設(shè)。

3 飛灰

飛灰就是煙氣凈化系統(tǒng)與熱回收利用系統(tǒng)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?guī)в猩倭坑袡C(jī)污染物，主要是因?yàn)樗休^多的細(xì)顆粒，令它具有較高持水量，容易凍脹而難壓實(shí)，飛灰吸附了煙氣中大量的有害物質(zhì)，二噁英與重金屬就包括在內(nèi)，定性為危險(xiǎn)固體廢棄物。

3.1 飛灰的處理方法

飛灰安全處理技術(shù)方法有許多種，主要有水泥固化、化學(xué)藥劑穩(wěn)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(qiáng)堿性來固化飛灰中的重金屬，來減少有毒物質(zhì)浸出，這就是水泥固化。由于材料來源范圍廣，價(jià)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(jìn)行做到無害化處理。

3.1.2 化學(xué)藥劑穩(wěn)定化

使用化學(xué)藥劑，主要是通過化學(xué)反應(yīng)，使有害有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為低溶解性、低毒性物質(zhì)以及低遷移性，這個(gè)過程也就是化學(xué)藥劑穩(wěn)定化。當(dāng)前使用最多的化學(xué)劑要屬螯合鋅化學(xué)穩(wěn)定劑。化學(xué)藥劑處理飛灰的優(yōu)勢是不增容、穩(wěn)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(zhì)構(gòu)成的，化學(xué)藥劑的普適性差，不能進(jìn)行規(guī)模化應(yīng)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(wěn)定化合物，這個(gè)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?xiàng)l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(shù)。飛灰中的有機(jī)物在1400℃高溫情況下，會(huì)發(fā)生熱分解與氣化現(xiàn)象，無機(jī)物將熔融成玻璃質(zhì)熔渣。當(dāng)前將這種方式視為最先進(jìn)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(dá)2/3以上，也可以使重金屬穩(wěn)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(jìn)行廢物的資源化利用。

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

4 分析

從無害化角度上去分析，垃圾經(jīng)焚燒后所產(chǎn)生的爐渣經(jīng)過分揀、水洗大部分可以達(dá)到無害化處理，小部分的運(yùn)至填埋場進(jìn)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(yōu)勢，熔融固化技術(shù)可以將未處理的爐渣、飛灰進(jìn)行再處理，真正實(shí)現(xiàn)無害化處理。

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