文章導(dǎo)讀：目前針對(duì)垃圾焚燒飛灰有多種處理技術(shù)，但是不是所有的處理技術(shù)都能實(shí)現(xiàn)飛灰的減量化、資源化、無(wú)害化的處置要求。對(duì)于“綠水青山”的生態(tài)文明政策，環(huán)境污染物質(zhì)的“三化”處理是最優(yōu)選擇，垃圾焚燒飛灰的處置也不例外。

垃圾焚燒飛灰是日常生活垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的，在垃圾焚燒的過(guò)程中，垃圾中有機(jī)物主要以氣態(tài)物質(zhì)的形式排放；無(wú)機(jī)物質(zhì)則主要形成固體顆粒物，其中顆粒較大固體沉積在焚燒爐底部及爐排上，被稱(chēng)為底灰，而那些細(xì)小的顆粒物則漂浮在煙氣中，隨煙氣一同進(jìn)入煙氣凈化系統(tǒng)，這些顆粒物構(gòu)成了焚燒飛灰50%的比例，剩余的焚燒飛灰則源自于煙氣凈化過(guò)程中投加的石灰石或活性炭，它們共同在除塵器（靜電除塵器、布袋除塵器等）中被捕集，同時(shí)也有一部分細(xì)小的顆粒物在煙道及煙囪的底部沉降下來(lái)，這些被捕獲和沉降下來(lái)的細(xì)小顆粒物則被稱(chēng)作焚燒飛灰。

圖1垃圾焚燒飛灰

焚燒飛灰同時(shí)具有重金屬危害特性和持久有機(jī)污染物危害特性。在焚燒飛灰中含有較高濃度且容易被水浸出的Pb、Cd、Cu、Cr及Zn等重金屬，以及具有很強(qiáng)危害性的二噁英和呋喃，這些污染物質(zhì)可以通過(guò)污染水體、土壤，進(jìn)而危害到動(dòng)植物和人體的健康。根據(jù)《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18485-2014）規(guī)定：“生活垃圾焚燒飛灰應(yīng)按危險(xiǎn)廢物管理”。

隨著垃圾焚燒事業(yè)在國(guó)內(nèi)的推廣，垃圾飛灰的處理及資源化利用問(wèn)題越來(lái)越受到普遍關(guān)注，對(duì)飛灰處置技術(shù)的研究也在不斷深入。

國(guó)內(nèi)目前常見(jiàn)的飛灰處理技術(shù)

水泥固化法

水泥固化法是目前應(yīng)用最廣泛的焚燒飛灰固化技術(shù)。該方法是將水泥和焚燒飛灰用水按一定比例混合均勻,通過(guò)水合反應(yīng)使重金屬等有害成分固定在穩(wěn)定的礦物結(jié)構(gòu)中,防止其溶出,以達(dá)到穩(wěn)定化、無(wú)害化的目的。為了提高固定效果,保證水泥能有效地完成水硬性膠凝反應(yīng),有時(shí)需根據(jù)飛灰的種類(lèi)向混合物中加入適當(dāng)?shù)奶砑觿?/p>

水泥固化法所需材料費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)用較低，但存在以下問(wèn)題：①處理后廢物體積增加；②新的填埋場(chǎng)有限；③存在長(zhǎng)期穩(wěn)定性問(wèn)題，飛灰中特殊的鹽類(lèi)和有機(jī)物的分解容易造成固化體破裂，從而造成再次污染。

熔融燒結(jié)法

熔融法是將飛灰在燃料爐內(nèi)利用燃料或電力加熱到1400℃以上的高溫,飛灰中二噁英等有機(jī)污染物發(fā)生熱分解、燃燒及氣化,而無(wú)機(jī)物則熔融形成玻璃質(zhì)熔渣,同時(shí)一部分低熔點(diǎn)重金屬元素蒸發(fā)而被收集,殘留在飛灰中重金屬元素可以包圍在燒結(jié)熔融的玻璃態(tài)網(wǎng)絡(luò)中甚至形成玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而有效地控制重金屬的浸出。燒結(jié)法是將待處理的危險(xiǎn)廢物與細(xì)小的玻璃質(zhì),如玻璃屑、玻璃粉混合,經(jīng)混合造粒成型后,在1000-1100℃高溫熔融下形成玻璃固化體,借助玻璃體的致密結(jié)晶結(jié)構(gòu),確保固化體的永久穩(wěn)定。

熔融燒結(jié)技術(shù)具有減容率高、熔渣性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)重金屬溶出等優(yōu)點(diǎn),且玻璃化后的焚燒飛灰可以用作建筑或鋪路材料,實(shí)現(xiàn)灰渣的資源化利用。但其制約因素與其優(yōu)點(diǎn)同樣明顯,該技術(shù)需要消耗大量的能源,設(shè)備投資高，高含鹽二次灰處理難度大。

化學(xué)藥劑穩(wěn)定后填埋

藥劑穩(wěn)定化是利用化學(xué)藥劑通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為低溶解性、低遷移性及低毒性物質(zhì)的過(guò)程。藥劑穩(wěn)定化技術(shù)以處理重金屬?gòu)U物為主,目前在飛灰穩(wěn)定化處理方面應(yīng)用較多。

水泥窯協(xié)同處置技術(shù)

水泥窯協(xié)同處置焚燒飛灰技術(shù)是通過(guò)對(duì)飛灰進(jìn)行水洗脫氯，烘干后作為替代原料生產(chǎn)水泥,一方面利用水泥窯獨(dú)特的高溫環(huán)境將飛灰穩(wěn)定脫毒,另一方面同時(shí)節(jié)約了部分水泥生產(chǎn)原料,實(shí)現(xiàn)了資源化利用，水經(jīng)過(guò)處理和蒸發(fā)后回用洗灰。該技術(shù)脫氯效果好，對(duì)水泥窯影響小，煙氣排放達(dá)標(biāo)，飛灰中的重金屬固熔于水泥晶格中，二噁英去除徹底，同時(shí)回收大量珍貴鉀鹽資源。

水泥窯協(xié)同處置飛灰技術(shù)，即“脫鹽預(yù)處理和脫鹽飛灰的水泥窯資源化處置”技術(shù)，實(shí)際是“飛灰洗脫預(yù)處理”+“高溫煅燒”技術(shù)，只不過(guò)把后半部分將能耗大、容積相對(duì)小的熔爐，替換成容積大、不需要為處理飛灰另提供熱量的水泥窯。該技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)飛灰處理最有發(fā)展前景的一項(xiàng)新技術(shù)。

圖2水泥窯協(xié)同處置飛灰

飛灰處置技術(shù)“三化”情況

減量化

水泥固化法，水泥加入量約為飛灰質(zhì)量的10%-20%，未能做到減量；化學(xué)藥劑穩(wěn)定后填埋，加入藥劑沒(méi)有達(dá)到減量的效果；水泥窯協(xié)同處置和熔融燒結(jié)法利用高溫分解二噁英固化重金屬，達(dá)到了危險(xiǎn)物減量的效果。

資源化

水泥固化法與化學(xué)藥劑穩(wěn)定化后的飛灰不能作為他用，只能按廢棄物填埋；熔融燒結(jié)后的玻璃固化提可以做為路面材料等；水泥窯協(xié)同技術(shù)，將飛灰分解成工業(yè)鹽、與水泥原料最大限度地將飛灰資源化。

無(wú)害化

水泥固化在酸雨等環(huán)境作用下,固化體中的大部分重金屬及無(wú)機(jī)鹽將隨時(shí)間推移被逐漸溶出,對(duì)環(huán)境存在著長(zhǎng)期的、潛在的威脅。

熔融燒結(jié)技術(shù)很難控制Pb、Cd、Zn等易揮發(fā)重金屬元素與氯化氫氣體逸出的二次污染,需進(jìn)行嚴(yán)格的后續(xù)煙氣處理,故處理成本很高，與我國(guó)國(guó)情現(xiàn)狀不符，且二次飛灰污染問(wèn)題難以得到有效解決。

飛灰的藥劑穩(wěn)定化只控制重金屬污染，不能對(duì)二嗯英等有機(jī)污染物以及鹽類(lèi)進(jìn)行穩(wěn)定化，需要結(jié)合其他處理來(lái)完成飛灰的無(wú)害化過(guò)程。由于各類(lèi)焚燒飛灰組分差異大,因此很難找到一種價(jià)格適中、效果穩(wěn)定、普便適用的焚燒飛灰穩(wěn)定化藥劑，最關(guān)鍵的是化學(xué)藥劑處理后的飛灰在環(huán)境中的長(zhǎng)期穩(wěn)定性尚不明確。

水泥窯協(xié)同處置飛灰，使得部分飛灰與水泥生產(chǎn)的結(jié)合,部分生成工業(yè)用鹽，既節(jié)約了飛灰處理能耗,又減少了水泥原料消耗最大程度地實(shí)現(xiàn)了飛灰的無(wú)害化。

以上分析可知，目前飛灰各種處理方法，水泥窯協(xié)同處置飛灰技術(shù)，即“脫鹽預(yù)處理和脫鹽飛灰的水泥窯資源化處置”技術(shù)較好地實(shí)現(xiàn)了飛灰的“三化”處理，該技術(shù)將有望成為我國(guó)飛灰處理最具有推廣性，且長(zhǎng)期有效可行的方法。

來(lái)源:中科國(guó)潤(rùn) 

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