1?垃圾焚燒灰渣的現(xiàn)狀

目前，隨著政府對(duì)生活垃圾處理減量化、無害化和資源化的加強(qiáng)管理，生活垃圾處理已經(jīng)成為城市管理和公共服務(wù)的重要組成部分，根據(jù)中國(guó)國(guó)情和相關(guān)技術(shù)，生活垃圾焚燒處理無疑已成為目前最被寄予厚望的垃圾處理方式。

“焚燒灰渣是城市垃圾焚燒過程中一種必然的副產(chǎn)物，如何處理好灰渣，是當(dāng)前生活垃圾焚燒處理的一大問題?！?/p>

垃圾焚燒產(chǎn)生的灰渣包括從焚燒爐的底灰(BottomAsh，BA)，由煙氣凈化產(chǎn)生的空氣污染控制殘?jiān)?AirPollutionControlResidues，APCR)兩種。主要是不可燃的無機(jī)物以及部分未燃盡的可燃有機(jī)物。

根據(jù)垃圾組成的不同，灰渣的數(shù)量一般為垃圾焚燒前總重量的5%-20%?；以貏e是飛灰中含有一定量的有害物質(zhì)，若重金屬未經(jīng)處理直接排放，將會(huì)污染土壤和地下水，對(duì)環(huán)境造成危害。另一方面，由于灰渣中含有一定數(shù)量的鐵、銅、鋅、鉻等重金屬物質(zhì)，有回收利用價(jià)值，故又可作為一種資源開發(fā)利用。因此，焚燒灰渣既有它的污染性，又有其資源特性。焚燒灰渣的處理是城市垃圾焚燒工藝的一個(gè)必不可少的組成部分。

2 爐 渣

2.1爐渣的組成

底灰(即爐渣)是灰渣的主要部分，呈黑褐色，大約占灰渣總質(zhì)量的80%-90%。爐渣含水率10.5%~19.0%，熱灼減率1.4%~3.5%，低熱灼減率反映出其良好的焚燒效果。底灰是由熔渣、玻璃、陶瓷類物質(zhì)碎片、鐵和其他金屬、及其他一些不可燃物質(zhì)，以及沒有燃燒完全的有機(jī)物所組成的不均勻混合物。

大顆粒爐渣(>20mm)以陶瓷/磚塊和鐵為主，兩種物質(zhì)的質(zhì)量百分比隨著粒徑的減小而減小;小顆粒爐渣(<20mm)則主要為熔渣和玻璃其含量隨著粒徑的減小而增多，這主要是由于這些物質(zhì)的物理性質(zhì)和在爐排中移動(dòng)時(shí)所受的撞擊力不同而造成的。

因焚燒1t生活垃圾約產(chǎn)生200~250kg爐渣，以日處理量為1200t的重慶同興垃圾焚燒發(fā)電廠為例，1年約產(chǎn)生8~11萬t左右的爐渣。

某垃圾焚燒爐渣的化學(xué)組成表

2.2 爐渣的分揀工藝

爐渣中鐵的總含量在5%~8%，目前國(guó)內(nèi)的爐渣分揀主要是分揀爐渣中的鐵。

爐排中燃盡的爐渣掉落到除渣機(jī)中，通過水的降溫，液壓式除渣機(jī)將冷卻后的爐渣瀝干后送入皮帶輸送機(jī)，在皮帶輸送機(jī)的轉(zhuǎn)換端頭加裝多級(jí)除鐵器，利用磁鐵將金屬鐵分揀出來，為進(jìn)一步提高分揀效果，工廠中一般在爐渣輸送過程中配置振動(dòng)裝置和破碎裝置，加大分揀力度。

2.3 爐渣的資源化利用

爐渣的性質(zhì)

爐渣粒徑分布主要集中在2~50mm的范圍內(nèi)(占61.1%~77.2%)，基本符合道路建材(骨料、級(jí)配碎石或級(jí)配礫石等)的級(jí)配要求。爐渣溶解鹽量較低，僅為0.8%~1.0%，因此爐渣處理處置時(shí)因溶解鹽污染地下水的可能性較小。爐渣pH緩沖能力較強(qiáng)，初始pH值(蒸餾水浸出，液固比為5:1)在11.5以上，能有效抑制重金屬的浸出。因此，爐渣是很好的建筑材料，只要管理得當(dāng)，可以做到環(huán)保資源化利用。

爐渣制免燒磚的優(yōu)勢(shì)

爐渣制免燒磚可利用垃圾焚燒爐渣作為主要原料，含量80%(包括骨料)以上，變廢為寶，化害為利。免燒磚項(xiàng)目極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，國(guó)家嚴(yán)格限制粘土磚的生產(chǎn)，免燒磚則不用粘土作原料，不需煤炭作為燃料，保護(hù)耕地，保護(hù)環(huán)境。制磚均為機(jī)械化生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，易于掌握，各地均可適用。生產(chǎn)免燒磚是物料進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)模箱后，通過設(shè)備下壓和高頻定向震動(dòng)雙向作用成型，該磚外觀十分規(guī)整、制品密實(shí)度高，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于粘土燒結(jié)磚。目前在所有利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)建材的技術(shù)中，免燒磚項(xiàng)目投資最少，見效最快。

制磚工藝

爐渣經(jīng)分揀后通過輸送系統(tǒng)、配料系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、布料系統(tǒng)、成型系統(tǒng)、脫模系統(tǒng)、出坯系統(tǒng)、自動(dòng)疊板系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)等。將爐渣、水泥、石子、石粉以4:15:15:15的比例壓制成型，達(dá)到資源化利用的目的。

3 飛 灰

3.1 飛灰的組成

飛灰指在煙氣凈化系統(tǒng)和熱回收利用系統(tǒng)(如節(jié)熱器、鍋爐等)中收集而得的殘余物，約占灰渣總量的20%左右。飛灰的溶解鹽含量很高(40%一60%，重量計(jì))，可浸出重金屬(Cd、Pb、zn和Hg等)的濃度也比底灰要高，并且含有微量有機(jī)污染物，因其所含的細(xì)顆粒較多，使之持水量高，易凍脹又難壓實(shí)。

由于焚燒飛灰顆粒細(xì)小，有較高的表面積，具有較強(qiáng)的吸附性，能形成較大的聚合體，也具有較高的親水性。

3.2 飛灰的危害

飛灰吸附了煙氣中大部分的有害物質(zhì)，主要包括二噁英和重金屬，因此我國(guó)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定垃圾焚燒飛灰為危險(xiǎn)廢物。二噁英(Dioxin)，又稱二氧雜芑，是一種無色無味、毒性嚴(yán)重的脂溶性物質(zhì)，二噁英實(shí)際上是二噁英類(Dioxins)一個(gè)簡(jiǎn)稱，它指的并不是一種單一物質(zhì)，而是結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都很相似的包含眾多同類物或異構(gòu)體的兩大類有機(jī)化合物。二噁英包括210種化合物，這類物質(zhì)非常穩(wěn)定，非常容易在生物體內(nèi)積累，對(duì)人體危害嚴(yán)重。

重金屬，除以氣態(tài)形式離開的外(如Hg)，其余重金屬均存在于底灰或飛灰中，組成顆粒基體或者吸附于飛灰表面。飛灰中的重金屬源于焚燒過程中生活垃圾中所含的重金屬及其化合物的燃燒和蒸發(fā)焚燒。

3.3 飛灰的處理技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)外開發(fā)應(yīng)用于焚燒飛灰無害化和穩(wěn)定化處理的方法可以歸結(jié)為高溫處理、濕式化學(xué)處理與固定穩(wěn)定化3種。此外，還有生物浸出提取、高溫?zé)岱蛛x等方法。

高溫處理

高溫處理技術(shù)主要包括熔融(玻璃化)、高溫?zé)Y(jié)和高溫煅燒三種類型。

高溫處理可讓飛灰體積縮小約2/3左右，高溫還能讓飛灰中的有機(jī)化合物分解。有效的使飛灰得到無害化處理。但是該處理工藝成本較高，目前很難廣泛推廣使用。

濕式化學(xué)處理

濕式化學(xué)處理是利用化學(xué)藥劑，通過化學(xué)反應(yīng)使有毒有害的物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑约暗投拘晕镔|(zhì)的過程。濕式化學(xué)處理主要包括加酸萃取與廢氣中和碳酸化兩種類型該方法處理后，浸出量較小，對(duì)重金屬具有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，效果較好，但化學(xué)藥劑使用量較大，成本較高，廢棄物體積增大，且對(duì)二噁英的穩(wěn)定性較差，故僅少部分使用。

固定穩(wěn)定化

固定穩(wěn)定化主要包括水泥固定、鰲合劑定化、高壓縮固定、再利用固定四種類型。由于政府對(duì)危險(xiǎn)廢棄物監(jiān)管力度的加大，目前國(guó)內(nèi)飛灰大多采用螯合穩(wěn)定化，該方法結(jié)合了水泥固定和螯合劑定化的優(yōu)點(diǎn)，在固化過程中加入水泥和螯合劑，有效的防止重金屬和二噁英的浸出，同時(shí)也彌補(bǔ)了水泥固定浸出不達(dá)標(biāo)和螯合劑價(jià)格昂貴的的缺點(diǎn)。該方法由于其經(jīng)濟(jì)用，被多個(gè)垃圾焚燒廠飛灰處理系統(tǒng)利用，達(dá)到了較好的效果。

3.4 飛灰的資源化利用

飛灰一般經(jīng)穩(wěn)定化處理后，送至填埋場(chǎng)填埋。作為危險(xiǎn)廢物，飛灰的綜合利用必須從資源利用和環(huán)境影響的角度出發(fā)，在目前的研究中，垃圾焚燒飛灰的綜合利用需考慮以下3個(gè)因素:

(1)適宜性，主要受飛灰的物理化性質(zhì)的影響，這些性質(zhì)可能對(duì)特定加工過程造成限制;

(2)使用性能，只有技術(shù)經(jīng)濟(jì)最好的工藝技術(shù)才能被廣泛接受;

(3)對(duì)環(huán)境的影響，對(duì)無法處理的毒性，應(yīng)作相應(yīng)的危險(xiǎn)評(píng)估，以免在資源化利用的過程中造成二次污染。

但是飛灰中也包含了多種可以資源化利用的物質(zhì)，若可以找到適當(dāng)?shù)姆椒?，飛灰這種目前被視為危險(xiǎn)廢棄物的物質(zhì)，也可能被很好的資源化利用。

目前的研究中，主要從以下幾個(gè)方面研究飛灰的資源化利用：

(1)土工、建筑用材料(水泥產(chǎn)品;混凝土;陶瓷、玻璃或玻璃陶瓷;路基或堤壩)

(2)肥料和土壤改良劑

(3)吸附物

4 結(jié) 論

目前，在我國(guó)大力投資建設(shè)垃圾焚燒項(xiàng)目，垃圾焚燒處理越來越普遍的大環(huán)境下，爐渣和飛灰的處理和資源化利用也受到了廣大人民群眾的關(guān)注，從減量化、無害化和資源化的角度處理爐渣和飛灰，是當(dāng)前的重要問題，從灰渣的物理、化學(xué)性質(zhì)，分析解決灰渣的處理，有效的資源化利用有很好的現(xiàn)實(shí)意義。