新形勢下生活垃圾焚燒飛灰處置技術(shù)現(xiàn)狀及建議

固廢網(wǎng)訊:摘要：隨著人們生活水平的迅速提升,生活垃圾也快速增多。當(dāng)前處置生活垃圾的重要手段之一就是利用焚燒技術(shù)。在進(jìn)行焚燒過程中,會產(chǎn)生一定的飛灰,這些飛灰中富含的重金屬、可溶鹽等有機(jī)污染物,若不妥善處理,還會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。因此文章就新形勢下生活垃圾焚燒飛灰處置技術(shù)的現(xiàn)狀及建議展開相關(guān)論述。

垃圾焚燒飛灰的物理結(jié)構(gòu)特性主要為灰白色顆粒狀，孔隙率較大，比表面積也較大，棒狀以及角質(zhì)狀為其主要的形狀特點。從化學(xué)組分來看，飛灰的主要成分為硅、鈣和鋁等，同時廚余的垃圾、塑料垃圾等是城市生活垃圾的主要成分，在焚燒處理過程中，大量的可溶性鹽將會產(chǎn)生，進(jìn)而污染到水體資源，且導(dǎo)致重金屬的嚴(yán)重污染。此外，消石灰作為煙氣脫酸工藝中的主要成分，也進(jìn)一步增強(qiáng)了飛灰的腐蝕性能。此外一些重金屬、有機(jī)化合物的存在，導(dǎo)致飛灰產(chǎn)生的污染物降解處置難度增大，其中重金屬的總量竟然高達(dá)9% 左右，浸出毒性極高，若直接排放到環(huán)境中，十分容易對水體、大氣等產(chǎn)生二次污染。由此可見，對于焚燒生活垃圾產(chǎn)生的飛灰，務(wù)必要探尋到最為適宜的解決之路。

1 生活垃圾焚燒后飛灰處理現(xiàn)狀

目前，關(guān)于飛灰處置策略主要包括兩個方面：其一是穩(wěn)定之后輸送到填埋場進(jìn)行安全填埋;其二是制備成為建筑材料進(jìn)行二次利用。上述兩種處置方法體現(xiàn)了飛灰處置逐漸從“無害化”轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸倮谩?。對飛灰進(jìn)行再利用，既能降低廢物的產(chǎn)生，降低物耗和能耗，還有助于節(jié)約填埋用地。目前限制和影響飛灰處置技術(shù)的重要因素為經(jīng)費問題，因此既要進(jìn)一步挖掘處置工藝潛能，還應(yīng)該做好飛灰源頭控制。

1.1 固化、穩(wěn)定化，規(guī)范填埋

(1)水泥固化。這一項工藝的材料為水泥，將其設(shè)定為固化劑，用其和飛灰進(jìn)行混合攪拌，同時添加一定的水分來予以溶解，待其經(jīng)過一系列物理化學(xué)反應(yīng)后，最終凝結(jié)成混凝土塊，且堿性環(huán)境也能在一定程度上有效抑制重金屬的析出。該處理工藝經(jīng)過一系列試驗后可知，飛灰固化效果直接受到水泥的混入量和養(yǎng)護(hù)時間的影響，當(dāng)水泥的摻入量超過15%的時候，能夠提升飛灰固化物的抗壓強(qiáng)度，且經(jīng)過測定后得知，其強(qiáng)度為0.225MPa，滿足相關(guān)規(guī)范對于其強(qiáng)度的要求?？v然該工藝技術(shù)使用起來十分的方便，成本也相對低廉，然經(jīng)過處置之后，重金屬卻難以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，亦需要輔以相應(yīng)的穩(wěn)定劑，方能確保其穩(wěn)定性能，同時將水泥用量進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏p少，不過此時工程造價則是此時需要重點考慮的因素。

(2)化學(xué)藥劑固化/ 穩(wěn)定化。由于飛灰中含有的組分十分的復(fù)雜，且部分組分具有化學(xué)成分，因此借助化學(xué)反應(yīng)來對于處置也不失為一種有效的辦法。此時需要借助一定的穩(wěn)定劑，促使穩(wěn)定劑和飛灰中的化學(xué)組分產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，從而無害化處置飛灰。磷酸鹽以及復(fù)合型的化學(xué)藥劑均可以作為穩(wěn)定劑材料。在使用該方法時，當(dāng)復(fù)合化學(xué)藥劑的含量為3%的時候，能夠?qū)χ亟饘俚慕隽窟M(jìn)行有效抑制，且整體成本不高。

1.2 資源化利用

飛灰之中包含的化學(xué)組分類似于水泥材料，于是學(xué)界開始探討，用其替代水泥材料，實現(xiàn)資源化利用。諸如混凝土、骨料等材料的制備等等。據(jù)相關(guān)實驗得知，運用飛灰進(jìn)行高強(qiáng)度混凝土的制備，能夠有效控制重金屬的滲出量。此外，按照一定的比例來混合配置水泥和飛灰，還可以將最終攪拌均勻的混合物用于路基填料，能夠滿足規(guī)范中對于填料的基本要求，且大大的減少了重金屬的浸出量。

1.3 生物浸提法

該方法主要是借助微生物，諸如細(xì)菌或者真菌等，來將飛灰中富含的重金屬進(jìn)行分解和浸取。

2 應(yīng)用案例

2.1 基本情況

SS市在2008年11月的時候投產(chǎn)運行了垃圾綜合處理廠，并運用3臺循環(huán)流化床焚燒爐來進(jìn)行垃圾焚燒處置，日處理生活垃圾約為1400t。其中3臺循環(huán)流化床焚燒爐中，一臺日處理能力為300t，另外2臺日處理能力為550t。2016年，該垃圾綜合處理廠日均生活垃圾進(jìn)廠量為1097t，其中本市區(qū)的大約為830t，QZ中心城區(qū)的約為267t。該垃圾綜合處理廠自投產(chǎn)以來，直到2018年7月，共處置了飛灰固化物29.6萬t。

2.2 主要問題

(1)飛灰大量產(chǎn)生，處理強(qiáng)度和難度較大。該垃圾綜合處理廠在進(jìn)行生活垃圾焚燒過程中，大約能夠產(chǎn)生垃圾總量10%左右的飛灰，可見飛灰產(chǎn)出數(shù)量之大，處置難度極大。依據(jù)該垃圾處理廠2016年每日處理的垃圾總量來進(jìn)行計算，可知，每一天該垃圾綜合處理廠能夠形成大約100t左右的飛灰，顯然增大了后期處理飛灰的工作強(qiáng)度和難度。

(2)飛灰處置辦法局限，安全問題凸顯?，F(xiàn)階段，填埋場安全填埋以及運用水泥窯協(xié)同處置為飛灰處置的常用方式，也是生態(tài)環(huán)境部最為認(rèn)可的方式。雖然飛灰得到了穩(wěn)定化的處置，然其依然屬于危險廢棄物，在本地不具備安全處置的條件下，若需要轉(zhuǎn)移處置或者利用其他方式處置難度都極大。雖多次和周邊縣(市)進(jìn)行協(xié)調(diào)，問題依然未能解決。

(3)該地區(qū)陸地面積有效，飛灰填埋場選址十分困難. 該市的陸地面積不足160km2，常住人口也僅為65萬人左右。能夠建設(shè)飛灰填埋場的位置十分有限，且該市首個建成的飛灰填埋場庫容也趨于飽和。

2.3 處理技術(shù)

(1)自建飛灰填埋場進(jìn)行填埋處置。該市在建設(shè)該垃圾綜合處理廠時，就同時配套建設(shè)了飛灰填埋場一期填埋庫區(qū)，位置設(shè)置在垃圾焚燒廠的北側(cè)，占地面積34.7畝，總投資2400 萬元。該填埋場的一期庫容大約為10.85萬m3。該項目在2014年11月份的時候進(jìn)行立項，2015年9月份的時候開始動工，2017年1月份的時候完成了主體工程建設(shè)，1 月10 日通過環(huán)保驗收，開始投入使用。

(2)實行飛灰減量化處理。飛灰源頭減量化乃是降低飛灰傳播的重要途徑。因此該市也在該方面下足了功夫，積極聯(lián)合研究院所，開展飛灰減量化處理。在2016年1-4月份，通過和研究院所的配合，運用GY-I 型的飛灰穩(wěn)定劑，不需要添加水泥，就能夠進(jìn)一步降低飛灰的產(chǎn)出量，利用該穩(wěn)定劑處置后，和原工藝相比較，能夠降低飛灰產(chǎn)出量約為20%左右。

(3)利用廢棄石窟填埋飛灰穩(wěn)定物。該市結(jié)合實際情況，合理運用廢棄石窟生態(tài)修復(fù)技術(shù)，以此來實現(xiàn)對飛灰的處置。該市選擇垃圾處理廠西北側(cè)位置的廢棄石窟，投資4900萬元，對該石窟進(jìn)行整平、防滲處理以及做好相應(yīng)的排水措施，然后將垃圾焚燒廠經(jīng)過穩(wěn)定劑處理之后的飛灰穩(wěn)定物、爐渣以及建筑垃圾等填埋在該石窟位置，當(dāng)填埋到設(shè)計標(biāo)高的時候，采取封場施工，并將一些植物種植在其上面，不僅實現(xiàn)了對飛灰的有效處理，還有助于美化環(huán)境，真正做到了生態(tài)修復(fù)。

2.4 效果評價

該市在進(jìn)行飛灰處置時，主要選擇了三種方法。第一，在垃圾焚燒廠北側(cè)位置進(jìn)行垃圾填埋場的建設(shè)，截止目前，該填埋場共填埋了飛灰穩(wěn)定物為19.1萬t，整個填埋庫容已經(jīng)達(dá)到飽和。通過長期的監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，該處置達(dá)到了預(yù)期效果，符合國家環(huán)保相關(guān)要求。第二，合理運用GY-I飛灰穩(wěn)定性，不用添加水泥，就能夠?qū)崿F(xiàn)對飛灰的減量化處置，其能夠降低填埋所占庫容的20%左右。第三，結(jié)合本市實際情況，合理利用廢棄石窟，將飛灰穩(wěn)定物予以填埋，堆填處置后，并采取必要的植物生態(tài)修復(fù)措施，既能規(guī)?；幹蔑w灰穩(wěn)定物，還能夠起到美化環(huán)境，優(yōu)化生態(tài)的功效。綜上所述，新形勢下，人們生活水平顯著提升，整體經(jīng)濟(jì)形勢大好，然各種問題依然存在，諸如生活垃圾的急速增長，而焚燒處置后，卻會產(chǎn)生大量的飛灰，既增加了飛灰的處置難度，也增加了一定的安全隱患。特別是飛灰中十分復(fù)雜的組分和有毒有害物質(zhì)，更是對生活環(huán)境產(chǎn)生極大的污染。因此對飛灰進(jìn)行無害化處置，做好減量化控制意義非凡。本文基于當(dāng)前飛灰處理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以SS市垃圾焚燒飛灰處置作為實例分析，探討了垃圾焚燒飛灰的相關(guān)處置技術(shù)，效果表明，經(jīng)過一系列措施后，飛灰得到合理處置，生態(tài)環(huán)境得到優(yōu)化。

原標(biāo)題:新形勢下生活垃圾焚燒飛灰處置技術(shù)現(xiàn)狀及建議