垃圾焚燒飛灰處理處置研究進(jìn)展

史紅芹

摘要：隨著我國垃圾焚燒工業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生的廢氣、滲濾液、灰渣等問題日益突出。生活垃圾焚燒飛灰是由生活垃圾焚燒煙氣凈化后產(chǎn)生的殘?jiān)渲泻写罅康你U、汞、鉻、鎘等重金屬，其中還含有多環(huán)芳烴有毒物質(zhì)，屬于國家規(guī)定的危險(xiǎn)品。由于垃圾燃燒產(chǎn)生的飛灰顆粒尺寸較小，對環(huán)境影響較大，如果不加以有效的處理，將對生態(tài)和人體健康造成極大的危害。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒;飛灰處理技術(shù);發(fā)展

前言：垃圾焚燒具有減容、易于資源化、節(jié)約土地資源等優(yōu)點(diǎn)，日益受到世界各國的重視。但由于其中含有大量的重金屬和呋喃類化合物，因此引起了世界各地的環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)的重視。目前，對垃圾焚燒飛灰的處理和處置方式如下：①對有害廢物進(jìn)行妥善地處理;②對其進(jìn)行穩(wěn)定處理，達(dá)到一定的浸出毒性后，按照一般的廢棄物進(jìn)行填埋;③將飛灰中的重金屬進(jìn)行分離、回收。

1.飛灰的處理技術(shù)

目前，飛灰的主要處理方法主要是固化和穩(wěn)定，通過物理和化學(xué)方法對被污染組分進(jìn)行惰化或用惰化方法進(jìn)行無害化處理，主要有：

1.1化學(xué)藥劑穩(wěn)定法

化學(xué)穩(wěn)定技術(shù)是指通過一種有針對性的化學(xué)試劑，與飛灰中的污染成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生一種無害的化學(xué)惰性。本研究以飛灰中重金屬為主要目標(biāo)，工藝簡單，設(shè)備投資低，采用0.6%的螯合劑，將試驗(yàn)飛灰中的重金屬元素全部捕獲。然而，這種方法也有其不足之處，首先，它會產(chǎn)生高濃度的含鹽量，其次，飛灰中的重金屬組分種類和價(jià)態(tài)十分復(fù)雜，目前國內(nèi)的垃圾種類繁多，難以找到一種普遍適用的化學(xué)穩(wěn)定劑。

1.2水泥固化技術(shù)

水泥固化技術(shù)是通過各種方法，如吸附沉降、離子交換、鈍化等，將重金屬沉淀在水化硅酸鹽中，形成一個(gè)氫氧化物或配合物。水泥固化是近幾年來使用最廣泛的一種方法，它的原材料來源廣泛，生產(chǎn)設(shè)備簡單，而且在處理費(fèi)用方面也有一定的優(yōu)越性。然而，由于水泥用量大，所制得的產(chǎn)品難以滿足飛灰的要求，而且容易受到酸性介質(zhì)的腐蝕，因而很難再進(jìn)行再利用。目前，國內(nèi)外的科研單位和公司都在此項(xiàng)技術(shù)上進(jìn)行了大量的探索。

1.3土壤聚合物固化技術(shù)

土壤聚合物固化技術(shù)是一種以水玻璃和氫氧化鈉為基礎(chǔ)的有機(jī)溶劑，通過在一定的溫度下與一種由水玻璃、氫氧化鈉等組成的環(huán)狀分子鏈組成的封閉孔隙，將重金屬離子與土壤聚合物的聚合物結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，從而取代了土壤聚合物中的鈉、鉀離子，并被其吸附于骨架中。本發(fā)明具有工藝簡單，價(jià)格低廉，耐腐蝕，耐水熱等特點(diǎn)。

1.4熔融固化技術(shù)

熔融固化技術(shù)是將飛灰與氧化硅、氧化鋁按一定比例加熱至熔點(diǎn)，然后冷卻，形成一種玻璃固化劑，利用玻璃的晶體結(jié)構(gòu)將金屬包裹起來，從而達(dá)到固定的目的。采用這種工藝生產(chǎn)的爐渣，基本上達(dá)到了國家的浸出標(biāo)準(zhǔn)，可以作為建材、路基等建材，從根本上解決了飛灰的資源化問題。近幾年來，利用等離子體熔化技術(shù)已逐漸引起人們的重視。從熔融處理的減容性、熔渣孔隙率、晶相結(jié)構(gòu)、玻璃轉(zhuǎn)變溫度、添加劑等方面進(jìn)行了詳細(xì)的探討，尤其是二噁英在熔融工藝中的絕大多數(shù)（>99.9%）已經(jīng)完全降解，只有少量殘留在熔渣中。

1.5超臨界流體萃取技術(shù)

SFE技術(shù)主要是通過在超臨界區(qū)域中流動，使溶液中的溶質(zhì)在一定程度上隨溫度、壓力的變化而發(fā)生很大幅度地改變，從而實(shí)現(xiàn)了對溶液的分離和凈化。它是一種新型的化學(xué)分離技術(shù)，它以其獨(dú)特的溶解性、擴(kuò)散性、黏度、表面張力、溶解性等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)保、醫(yī)藥、食品等諸多行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，由于大部分超臨界流體都是非極性（CO2），而且被提取的材料往往具有很強(qiáng)的極性（例如含正電的重金屬），因此，在超臨界CO2中，重金屬和超臨界CO2的范德華作用力較小。1991年，Laintz等發(fā)現(xiàn)，超臨界CO2不但可以用來提取有機(jī)物，也可以用來提取金屬，通過加入適當(dāng)?shù)呐浜蟿?，可以提高超臨界CO2對重金屬的溶解。目前，在超臨界CO2中，應(yīng)用最廣泛的是冠醚類、β-二酮、有機(jī)磷類、有機(jī)胺、二乙基二硫代氨基甲酸及其衍生物。

2.垃圾焚燒飛灰處理處置發(fā)展分析

大力推進(jìn)垃圾分類，嚴(yán)格控制垃圾焚燒飛灰的排放量。在政府、企業(yè)和居民的各個(gè)層次上，積極推進(jìn)垃圾分類和再循環(huán)，并建立起垃圾投放、回收、運(yùn)輸和處理相銜接的全流程管理系統(tǒng)。促進(jìn)生活垃圾回收與再生資源回收網(wǎng)絡(luò)銜接，從源頭上減少垃圾燃燒的總量，減少燃燒中的飛灰，使飛灰的來源和資源化達(dá)到最大化。

建立垃圾焚燒飛灰處置激勵/補(bǔ)貼機(jī)制，促進(jìn)良好的市場機(jī)制形成。建議重新核定垃圾焚燒處理補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，考慮飛灰處理成本，將補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)與飛灰規(guī)范化處理量掛鉤，保證垃圾焚燒補(bǔ)貼用到實(shí)處，監(jiān)督垃圾焚燒廠對飛灰的規(guī)范化管理。同時(shí)，對有效處置垃圾焚燒飛灰的企業(yè)給予稅收優(yōu)惠或補(bǔ)貼，引導(dǎo)社會資金參與飛灰處理處置的建設(shè)或運(yùn)營。

強(qiáng)化對垃圾焚燒飛灰的管理和監(jiān)督管理，提高其運(yùn)行管理水平。在垃圾焚燒工程的立項(xiàng)和招標(biāo)過程中，為了避免因不符合實(shí)際而以較低的價(jià)格中標(biāo)，導(dǎo)致對飛灰安全處理設(shè)施的配套缺乏必要的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。強(qiáng)化對火力發(fā)電廠煙塵處理設(shè)施運(yùn)行情況和飛灰處置情況的監(jiān)督管理，對符合免責(zé)條件的飛灰，要嚴(yán)格監(jiān)督其是否符合生活垃圾填埋場和水泥窯爐的處置要求。組織實(shí)施有關(guān)評估，加強(qiáng)政府監(jiān)督，提高處置企業(yè)的經(jīng)營管理能力。

強(qiáng)化技術(shù)革新，開發(fā)出最適合的、切實(shí)可行的技術(shù)。將垃圾的處理技術(shù)列入國家有關(guān)科研項(xiàng)目，重點(diǎn)研究開發(fā)垃圾資源化、二噁英控制、垃圾焚燒飛灰的安全處置等技術(shù)。通過技術(shù)創(chuàng)新、示范和推廣，為我國城市生活垃圾處理提供了一條切實(shí)可行的技術(shù)途徑。

結(jié)束語

目前，飛灰處置技術(shù)發(fā)展得很快，其中固化穩(wěn)定技術(shù)比較成熟，水泥窯的協(xié)同處置技術(shù)也在普及，高溫熔煉技術(shù)也在不斷地發(fā)展，“以廢制廢”技術(shù)也出現(xiàn)了一些新的發(fā)展方向。在實(shí)際工程中，要考慮到飛灰的經(jīng)濟(jì)性、可行性和環(huán)境保護(hù)等多種因素，結(jié)合本地飛灰的特性，制定出合理的處置方案。

參考文獻(xiàn)

[1]饒榮，羅超，劉青.生活垃圾焚燒飛灰無害化及資源化研究進(jìn)展[J].有色冶金設(shè)計(jì)與研究，2018，39（05）：29-34+38.

[2]靳美娟.城市生活垃圾焚燒飛灰水泥固化技術(shù)研究[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2016，10（06）：3235-3241.