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      生活垃圾焚燒發(fā)電飛灰處置方法
      
					
      
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					    編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)  
						來(lái)源：《工程管理前沿》  
						
      
							2021-12-03 14:03:47						
      
					
      
				
      
				
      
				    隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，生活垃圾產(chǎn)生量也在增加，原有的垃圾填埋導(dǎo)致土地資源越來(lái)越緊缺，作為生活垃圾處理的另一主要途徑——焚燒發(fā)電技術(shù)得到了較大的發(fā)展。該技術(shù)不僅能變廢為寶，將生活垃圾轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎蜔崮埽艽龠M(jìn)生活垃圾減量化，有效解決了“垃圾圍城”現(xiàn)象，緩解了土地資源壓力。但焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含有二噁英、重金屬等有害物質(zhì)的飛灰，若飛灰處置不當(dāng)則會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成危害。
      
1城市垃圾焚燒帶來(lái)的污染
      
1.1煙塵污染
      
在城市垃圾中，生活廚余垃圾占據(jù)的整體比重相對(duì)較大。通過(guò)對(duì)此類(lèi)垃圾進(jìn)行分析后可以發(fā)現(xiàn)，廚余垃圾中的含水量非常高。另外，生活垃圾中還帶有紙、塑料、金屬等制品，此類(lèi)制品在焚燒過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)大量有害煙塵，從而對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染，因此此類(lèi)垃圾焚燒與環(huán)境保護(hù)理念之間存在落差。
      
1.2氣味污染
      
生活垃圾在集中儲(chǔ)存以及焚燒過(guò)程中，垃圾成分非常復(fù)雜，所以往往會(huì)出現(xiàn)非常濃重的異味，這一類(lèi)異味的主要來(lái)源便是垃圾中有機(jī)物腐爛以及焚燒期間出現(xiàn)的氣體。垃圾中的主要有機(jī)物為蛋白質(zhì)、多糖等，此類(lèi)物質(zhì)在細(xì)菌、微生物的影響下將會(huì)出現(xiàn)有氧以及無(wú)氧反應(yīng)，通過(guò)腐爛、發(fā)酵完成分解時(shí)往往會(huì)帶有強(qiáng)烈刺鼻氣味，對(duì)空氣質(zhì)量帶來(lái)污染。而且由于城市垃圾中本身便具有大量病菌，這一類(lèi)微生物還會(huì)混合到經(jīng)過(guò)污染的空氣中，對(duì)人類(lèi)的身體健康留下隱患。
      
1.3有害氣體物質(zhì)
      
在垃圾焚燒發(fā)電時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)氣態(tài)二噁英，該物質(zhì)具有非常強(qiáng)烈的毒性。二噁英本身并不是一種單一物質(zhì)，而是由多種物質(zhì)混合形成后的一種物質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)，因此二噁英將會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)非常大的影響。部分二噁英其毒性甚至能夠達(dá)到氰化鉀的一千倍。因此如果想要確保垃圾焚燒發(fā)電得以順利開(kāi)展，就需要對(duì)二噁英進(jìn)行有效控制，避免二噁英一類(lèi)有害氣體出現(xiàn)擴(kuò)散的情況，為人們的生存環(huán)境帶來(lái)影響。
      
1.4滲濾液
      
垃圾通常都并不是由一種單一物質(zhì)形成的，通過(guò)多種物質(zhì)堆積成的垃圾在堆放、儲(chǔ)存過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)非常多的滲濾液。此類(lèi)滲濾液中的各種物質(zhì)成分特別復(fù)雜，而且因?yàn)槠錆舛认鄬?duì)較高，所以當(dāng)滲濾液進(jìn)入地下水、土壤之后，就會(huì)通過(guò)滲透導(dǎo)致環(huán)境污染的進(jìn)一步加劇，對(duì)大自然中原本的生態(tài)平衡帶來(lái)影響。
      
1.5爐渣、飛灰以及其他污染物
      
通常情況下，在垃圾焚燒發(fā)電期間，很多環(huán)節(jié)都會(huì)存在產(chǎn)生爐渣、飛灰的情況，此類(lèi)污染物往往會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)非常大的負(fù)擔(dān)，如果沒(méi)有對(duì)齊專(zhuān)門(mén)采取針對(duì)性處理措施，還有可能導(dǎo)致二次污染情況的發(fā)生。除此之外，在垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中，還會(huì)出現(xiàn)氟化氫、二氧化硫等各種酸性氣體與其他重金屬污染物，這部分物質(zhì)將會(huì)對(duì)大氣以及土壤帶來(lái)污染，例如酸性氣體的過(guò)量排放就有可能導(dǎo)致酸雨情況的出現(xiàn)。
      
2生活垃圾焚燒發(fā)電飛灰處理方法
      
根據(jù)垃圾焚燒原理，我國(guó)生活垃圾焚燒發(fā)電廠的焚燒爐主要有兩種，分別為機(jī)械爐排爐和循環(huán)流化床。機(jī)械爐排爐飛灰產(chǎn)生量約為焚燒垃圾總量的3%左右，循環(huán)流化床由于在焚燒過(guò)程中添加煤粉等助燃物，飛灰產(chǎn)生量約為焚燒垃圾量的10%。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)2020年生活垃圾焚燒總量約為1.7億噸，飛灰產(chǎn)生量約為510萬(wàn)噸。隨著國(guó)內(nèi)生活垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的蓬勃發(fā)展，越來(lái)越多的處置技術(shù)被研發(fā)推廣，目前飛灰處理行業(yè)主要有以下幾種處理方法：
      
2.1穩(wěn)定化填埋
      
穩(wěn)定化填埋是指通過(guò)添加穩(wěn)定劑完成飛灰的穩(wěn)定固化，再將固化的飛灰進(jìn)行填埋。通過(guò)對(duì)飛灰固化后12種重金屬浸出檢測(cè)，基本能滿足國(guó)家《生活垃圾填埋場(chǎng)控制標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)重金屬浸出濃度的要求。其原理是通過(guò)穩(wěn)定劑中具有配位能力的硫酰胺類(lèi)共聚物與過(guò)渡態(tài)重金屬離子（或化合物）發(fā)生螯合沉淀反應(yīng)，使過(guò)渡態(tài)重金屬離子被穩(wěn)定在絮凝沉淀物中。目前，全國(guó)約80%的飛灰采用穩(wěn)定化填埋技術(shù)處理。該技術(shù)雖然解決了飛灰處理問(wèn)題，但是占用土地資源，同時(shí)穩(wěn)定化填埋形成的絮凝沉淀物的穩(wěn)定性仍需進(jìn)一步探索。
      
2.2高溫熔融技術(shù)
      
飛灰高溫熔融是指在燃料爐內(nèi)將飛灰加熱到1400℃，將飛灰熔融，熔融后的飛灰將晶體聚集重排并熔解結(jié)晶，再經(jīng)過(guò)冷卻則會(huì)形成致密穩(wěn)定的玻璃體，實(shí)現(xiàn)飛灰的解毒處理，形成的玻璃體可作為建筑材料。該方法既解決了飛灰污染環(huán)境、危害人體健康的問(wèn)題，同時(shí)還可以作為建材，做到了無(wú)害化、減容化、資源化，已受到廣泛關(guān)注。
      
2.3高溫?zé)Y(jié)技術(shù)
      
高溫?zé)Y(jié)法是將飛灰與黏土、助熔劑等混合后，在1000～1400℃高溫下煅燒使其部分熔融，冷卻后形成燒結(jié)體產(chǎn)物。飛灰中揮發(fā)性重金屬、可溶鹽等物質(zhì)經(jīng)過(guò)高溫煅燒濃縮，在急冷降溫過(guò)程中凝結(jié)形成濃縮鹽灰，通過(guò)酸洗結(jié)晶工藝回收重金屬和可溶鹽，作為有色金屬冶煉原料及工業(yè)鹽產(chǎn)品對(duì)外出售；不易揮發(fā)的重金屬在高溫煅燒過(guò)程中通過(guò)硅酸鹽反應(yīng)固化在產(chǎn)品礦物晶格中，最終使建材基材的重金屬含量和浸出量雙降低。高溫?zé)Y(jié)技術(shù)將飛灰煅燒制成陶粒，減少了資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了危險(xiǎn)廢物的無(wú)害化、資源化處理。該方法在安全處置飛灰的同時(shí)，又制成陶粒產(chǎn)品進(jìn)行下游生產(chǎn)，減少了因制備陶粒對(duì)原料的開(kāi)采。
      
2.4水泥窯協(xié)同處置技術(shù)
      
飛灰與石灰石的主要成分相似，可替代燒制水泥熟料。水泥窯協(xié)同處置技術(shù)是將飛灰作為水泥原料，徹底分解二噁英，將重金屬固化在水泥熟料中[8]。飛灰中的鹽分隨溫度降低逐漸轉(zhuǎn)化為固態(tài)，在氣液固相間不斷轉(zhuǎn)化，容易造成結(jié)皮堵塞。目前在飛灰入窯前用水洗，能有效抑制結(jié)皮堵塞。自國(guó)家鼓勵(lì)水泥窯協(xié)同處置固體廢物及危險(xiǎn)廢物的相關(guān)政策陸續(xù)出臺(tái)，水泥窯協(xié)同處置飛灰技術(shù)的關(guān)注度急劇增加，各省水泥廠也陸續(xù)開(kāi)展水泥窯協(xié)同處置飛灰項(xiàng)目。
      
2.5危廢填埋場(chǎng)填埋
      
危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)填埋是將飛灰用噸袋等容器密閉包裝后，由危險(xiǎn)廢物運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)送至危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處理。該方法是目前飛灰處置最穩(wěn)妥的方法之一。但危廢填埋場(chǎng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較生活垃圾填埋場(chǎng)高，生活垃圾焚燒處理廠在經(jīng)濟(jì)上難以平衡，同時(shí)該方法處置飛灰達(dá)不到節(jié)約土地和循環(huán)利用資源目的，故此方法較少應(yīng)用。
      
3發(fā)展方向
      
隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，未來(lái)飛灰的處置應(yīng)無(wú)害化和節(jié)約化，盡可能少地占用土地等資源。結(jié)合飛灰處置行業(yè)的客觀情況，飛灰處置發(fā)展方向有：（1）國(guó)家推進(jìn)的垃圾分類(lèi)，可以有效減少飛灰中的重金屬等有害物質(zhì)，從源頭減少飛灰的危害；（2）加強(qiáng)垃圾焚燒爐的研發(fā)，并加強(qiáng)對(duì)入爐焚燒垃圾的控制，減少飛灰產(chǎn)生量；（3）提升水泥窯協(xié)同處置的能力，從水洗段開(kāi)始優(yōu)化整個(gè)工藝流程，降低飛灰處置費(fèi)用；（4）加強(qiáng)飛灰資源化技術(shù)研發(fā)，通過(guò)高溫熔融、高溫?zé)Y(jié)、水泥窯協(xié)同處置等技術(shù)的應(yīng)用，大力研發(fā)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的新技術(shù)。
      
4結(jié)語(yǔ)
      
目前，我國(guó)對(duì)生活垃圾焚燒飛灰中重金屬的研究集中在傳統(tǒng)的重金屬處理方法，雖然傳統(tǒng)重金屬處理方法應(yīng)用廣泛，但是對(duì)于處理后飛灰資源化問(wèn)題、浸出液中重金屬處理方法以及不同重金屬浸出條件難統(tǒng)一等問(wèn)題尚未有解決辦法，且研究規(guī)模以實(shí)驗(yàn)室和小型反應(yīng)器為主。新型重金屬處理技術(shù)如水熱處理技術(shù)雖然可以大規(guī)模處理飛灰，但是存在能耗高、不經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題，很難大規(guī)模投入使用。因此，研究新型有效、經(jīng)濟(jì)節(jié)能，適合我國(guó)國(guó)情的重金屬處理技術(shù)成為未來(lái)研究重點(diǎn)。
      				    
      
				        
      聲明：
      
				        
      
				         “生活垃圾焚燒發(fā)電飛灰處置方法” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
				        
      
				        
      
				        我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)
				        
      
				    
      
				
      
				
				
      
					
      
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