垃圾焚燒飛灰的經(jīng)濟(jì)環(huán)保處置途徑分析

王國(guó)營(yíng)

摘要：在我國(guó)城市化水平穩(wěn)步提升的國(guó)際環(huán)境下，城市生活垃圾處理量快速增長(zhǎng)，給我國(guó)城市生態(tài)環(huán)境的健康可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了極大的安全威脅，對(duì)我國(guó)城市整體生態(tài)環(huán)境健康造成了極大的破壞。為了有效結(jié)合我國(guó)城市生活垃圾處理，有效減少城市垃圾處理過(guò)程中的危害，并將其結(jié)合起來(lái)進(jìn)行垃圾資源化綜合處理和環(huán)境無(wú)害化，我們開(kāi)始推動(dòng)垃圾焚燒的發(fā)展。垃圾焚燒綜合處理是一種先進(jìn)有效的垃圾綜合處理手段，既能保證垃圾的減量化，又能回收垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供助力。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒;飛灰;綜合利用

引言：

經(jīng)濟(jì)發(fā)展的快速提升提高了人們的生活水平和質(zhì)量，但與此同時(shí)，大量的垃圾問(wèn)題也給人們的生活和可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)進(jìn)步帶來(lái)了困擾和威脅。如果這些垃圾得不到妥善處理，將嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境，威脅人民健康。在眾多的垃圾處理方法中，垃圾焚燒的效果最為突出，已經(jīng)成為垃圾處理不可或缺的方法，特別是垃圾焚燒飛灰可以綜合利用，轉(zhuǎn)化為可用產(chǎn)品，為我們的生產(chǎn)生活提供便利。因此，在垃圾焚燒過(guò)程中，要特別注意灰的綜合利用和資源配置的優(yōu)化。

一、焚燒中的飛灰

垃圾多次焚燒后，這些固體飛灰殘?jiān)荒苷颊麄€(gè)垃圾總重量的一部分，其中還有大量的固體飛灰。經(jīng)過(guò)連續(xù)焚燒，垃圾處理過(guò)程中有機(jī)金屬的含量仍然很低，其中一些無(wú)功能的有機(jī)金屬在垃圾連續(xù)焚燒過(guò)程中完全揮發(fā)，其余多為銅等有機(jī)金屬，對(duì)其有一定的親和力，無(wú)毒性，但由于這些飛灰的內(nèi)表面積過(guò)大的各種原因，這些煙道中的重金屬成分會(huì)通過(guò)一些異常物的沉積和內(nèi)表面間隙吸附劑的作用，集中在這些飛灰的內(nèi)表面間隙中，因此這些飛灰中必然會(huì)存在許多有機(jī)重金屬，可能具有較強(qiáng)的化學(xué)毒性，而且飛灰中可能存在一些小的有毒化學(xué)物質(zhì)，其中二惡英是最常見(jiàn)的一種。我國(guó)與焚燒相關(guān)的行業(yè)政策明確規(guī)定，焚燒后的廢棄飛灰必須及時(shí)進(jìn)行完全、專(zhuān)業(yè)的混合，不允許與其他垃圾、焚燒殘?jiān)任锲坊旌?，禁止與其他危險(xiǎn)化學(xué)品混合，不能長(zhǎng)時(shí)間或短時(shí)間不處理，要求廢氣經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)處理后才能及時(shí)排出。垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵和飛灰必須經(jīng)過(guò)二次固化穩(wěn)定后才能正常運(yùn)輸，防止當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境再次受到嚴(yán)重污染。

二、對(duì)飛灰的處理方法

2.1化學(xué)處理

飛灰有機(jī)轉(zhuǎn)化處理的應(yīng)用方法可分為通過(guò)有機(jī)金屬化學(xué)處理對(duì)飛灰穩(wěn)定的化合物進(jìn)行有機(jī)處理，通過(guò)將有機(jī)處理的飛灰與一些化學(xué)物質(zhì)混合進(jìn)行有機(jī)金屬化學(xué)處理并與有機(jī)氨水反應(yīng)進(jìn)行有機(jī)混合，飛灰有機(jī)溶液的氨水中存在的一些有機(jī)重金屬化學(xué)成分被轉(zhuǎn)化為溶解度相對(duì)較低、毒性較低的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，化學(xué)處理劑通過(guò)快速降低溶解在飛灰材料中的有機(jī)重金屬的總浸出量，通過(guò)溫度限制有機(jī)重金屬的快速溶解和浸出，可以大大減少有機(jī)重金屬的溶解、浸泡和滲出。主要原理是快速溶解和浸出溶解在飛灰材料中的一些有機(jī)重金屬，降低溶于飛灰中，得不可耐受重金屬的總浸出量，與其他重金屬結(jié)合形成不混溶的有機(jī)化合物，以防止這些重金屬在其他高溫環(huán)境下快速溶解浸出。該處理工藝中常用的有機(jī)化學(xué)處理劑主要分為有機(jī)化學(xué)藥劑和無(wú)機(jī)化學(xué)藥劑，有機(jī)化學(xué)品主要指鹽酸乙二和胺四乙酸，無(wú)機(jī)化學(xué)品主要指鹽酸硫脲等無(wú)機(jī)化學(xué)品。有機(jī)飛灰的直接加入會(huì)改變pH值，有機(jī)金屬物質(zhì)會(huì)有不同程度的溶解、沉淀和浸泡，一些有機(jī)重金屬物質(zhì)會(huì)直接與有機(jī)飛灰，加入的一些有機(jī)物質(zhì)融合，大大降低了重金屬中有機(jī)飛灰的深度可見(jiàn)性和含量。無(wú)機(jī)化學(xué)物質(zhì)是指某些飛灰，內(nèi)表面形成新的溶解物質(zhì)，僅限于飛灰部分重金屬的溶解，但在PH值環(huán)境下，溶解物質(zhì)可能受到嚴(yán)重破壞，飛灰部分重金屬溶解物質(zhì)可能再次溶解。此時(shí)，通過(guò)控制這些可溶性重金屬堿金屬中的物質(zhì)，可以將硫脲等有機(jī)物質(zhì)快速轉(zhuǎn)化為不溶性金屬物質(zhì)，從而保證可溶性重金屬物質(zhì)不會(huì)快速溶解沉淀。經(jīng)過(guò)特殊化學(xué)處理后的飛灰中重金屬鹽的浸泡和排放基本達(dá)到了飛灰的浸泡和排放質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，但在極端惡劣條件下的許多特殊處理下，飛灰的浸出處理質(zhì)量可能并不完全達(dá)標(biāo)。因此，在實(shí)際使用中，需要根據(jù)不同材料的飛灰含量和重金屬化學(xué)含量選擇不同的飛灰化學(xué)處理劑。

2.2高溫處理

飛灰二次高溫固化處理的主要目的是使整個(gè)飛灰完全玻璃化;飛灰在二次高溫處理環(huán)境中完全融化后固化，有毒有機(jī)化學(xué)品之一飛灰，通過(guò)二次高溫處理分解，含有重金屬的材料在這種高溫下會(huì)融化，鎖定在含有二氧化硅的白色網(wǎng)絡(luò)晶體表中，達(dá)到穩(wěn)定的熔化狀態(tài)。飛灰高溫和熱處理的使用，大大降低了這些飛灰的結(jié)構(gòu)體積和材料重量，根據(jù)我國(guó)相關(guān)專(zhuān)家和科學(xué)家的研究，不同固體加熱溫度速率下固體熔化顆粒的效果與熔融顆粒的體積直徑可能存在很大差距。在固體升溫速率較高的環(huán)境中，較大的熔融顆粒體積直徑可能使其具有更好的化學(xué)形成和熱力學(xué)性能;后期，根據(jù)國(guó)內(nèi)一些相關(guān)科研人員的最新發(fā)現(xiàn)，多種重金屬可能具有較強(qiáng)的蒸發(fā)約束率，也可能存在對(duì)其他重金屬氣體具有較大蒸發(fā)約束抑制作用的二氧化硅離子晶體和柵極。目前，我國(guó)利用飛灰熔融物理性質(zhì)的學(xué)術(shù)研究還沒(méi)有開(kāi)展很長(zhǎng)時(shí)間，還缺乏學(xué)術(shù)研究工作經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在學(xué)術(shù)研究的主要方向是深入探討利用飛灰本身的熔融物理和固體化學(xué)性質(zhì)。但是，對(duì)于飛灰熔渣熔融特性的研究以及縮短飛灰渣熔融時(shí)間產(chǎn)生的有機(jī)廢氣的處理，涉及的研究并不多，基本上沒(méi)有任何相關(guān)研究成果的記載。

2.3水泥的固化

飛灰的有機(jī)水泥處理可以直接使用飛灰、水泥、沙子等有機(jī)混合物質(zhì)，按照國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)規(guī)定，按照飛灰、飛灰的有機(jī)混合物比例，直接替代飛灰有機(jī)加工和水泥的有機(jī)混合。其中部分使用飛灰有機(jī)水泥，說(shuō)明使用這些有機(jī)飛灰作為水泥材料可以直接替代飛灰，所以目前水泥砂漿加工固化后可以使用飛灰水泥法進(jìn)行水泥處理;由于后期水泥飛灰還可能含有大量的二氫氯酸根堿根和陰離子，對(duì)后期砂漿期后處理水泥鋼筋混凝土的物理硬度抑制和整體物理性能、硬度的影響及其應(yīng)用和發(fā)展將產(chǎn)生很大影響。因此，水泥飛灰重新開(kāi)工后處理，后期養(yǎng)護(hù)水泥凝結(jié)砂漿時(shí)，一般不需要定期沖灰，以去除后期水泥飛灰中可能還存在的大量不溶性金屬水和無(wú)機(jī)鹽。由于水泥和砂漿中固體的離子pH酸堿度相對(duì)較高，這些重金屬可能很快與其中一種氫氧化鈉離子結(jié)合，形成含鈣的硫酸鹽。在固體水泥的砂漿和液體的外部結(jié)構(gòu)化學(xué)硬化過(guò)程中，鋅和鉛會(huì)直接取代其中的磷酸鈣，與氧化鋅和磷酸鈣形成有機(jī)氧化物，而鉛主要用于直接存在于固體水泥漿和熟料漿顆粒的外表面，從而抑制固體水泥的酸性水化，主要是因?yàn)殇\和鉛的有機(jī)化合物大多被認(rèn)為是不溶性有機(jī)物質(zhì)，它們?cè)诒砻娴钠⌒阅芟鄬?duì)較低。飛灰水泥中的一些中性重金屬和氫離子不僅可以直接降低這些水泥的固體凝結(jié)的變化率，而且一些氯金屬離子可以直接促進(jìn)這些水泥的固體凝結(jié)，當(dāng)它們共同作用產(chǎn)生光合作用時(shí)，可能會(huì)被加熱，使得這些水泥的固體凝結(jié)不會(huì)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)引起很大的溫度變化。研究結(jié)果表明，當(dāng)固化飛灰按照國(guó)家規(guī)定的重量加入到室內(nèi)水泥中時(shí)，固化飛灰漿的固體重量和金屬浸漬液的濃度不會(huì)對(duì)室內(nèi)環(huán)境造成太大的危害。隨著貯存期的不斷增長(zhǎng)，固體浸沒(méi)利用率和重金屬排放可能會(huì)逐漸大幅下降。目前，國(guó)外在建筑水泥基層養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究方面已經(jīng)充分看到了明顯的推廣效果，并取得了很大的研究進(jìn)展。

結(jié)束語(yǔ)：

垃圾焚燒后不但產(chǎn)生了粉塵和飛灰中含有會(huì)嚴(yán)重危害我們?nèi)祟?lèi)健康的有害物質(zhì)，也包括許多可以重復(fù)利用的資源。為了加強(qiáng)垃圾焚燒飛灰的綜合利用，挖掘其最大的資源利用價(jià)值，既減少了其危害，又提高了飛灰的利用率。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱延臣，顧軍.生活垃圾焚燒飛灰主要處置技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2021（06）：59-62.

[2]朱子晗，郭燕燕，趙由才，陳衛(wèi)華，吳健，華銀鋒.垃圾焚燒飛灰中Pb及特征藥劑穩(wěn)定化處理[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2021，41（06）：2737-2743.

[3]趙昂然，任強(qiáng)強(qiáng).硅灰對(duì)城市固體垃圾焚燒飛灰熔融特性的影響[J].中國(guó)粉體技術(shù)，2021，27（04）：16-26.