浅析资源化利用的生活垃圾焚烧发电炉渣特性

张超然

（武汉大学信息管理学院，武汉 430072）

1 引言

生活垃圾焚烧是目前国际范围内比较先进的垃圾处理措施之一。随着城市化建设进程的不断加快，虽然有效提升了城市化建设的水平，但是也产生了越来越多的城市生活垃圾，对生态环境产生了严重影响。针对这一问题，生活垃圾焚烧发电技术也就应运而生了。通过对生活垃圾进行焚烧处理，不但能够有效处理城市生活垃圾，还能够利用焚烧过程产生的能量进行发电，提升资源的利用率。随着我国生活垃圾焚烧发电技术的不断发展，相关的基础设施建设水平和工艺水平也在不断提升，目前，我国每年都在增加生活垃圾焚烧发电厂的数量。

随着生活垃圾焚烧发电技术的广泛应用，在生活垃圾焚烧过程中产生的发电炉渣数量也在不断增加。在焚烧生活垃圾的过程中会产生大量的炉渣，这部分炉渣的数量通常会占据焚烧垃圾总量的3成左右。这部分炉渣在经过科学合理的处理之后，也能够转化为有效的资源被加以利用，实现节约资源，提升资源利用率的目的。对于发电炉渣的利用而言，发电炉渣的特性将直接影响其资源化利用的状况。因此，就要对资源化利用的生活垃圾焚烧发电炉渣的特性展开深入研究和分析。

2 发电炉渣的处理工艺

在对生活垃圾进行焚烧处理的过程中，会产生大量的炉渣和飞灰。对于炉渣而言，在炉渣冷却之后会储存起来加以利用。对于飞灰而言，在经过了固化处理后会实施填埋处理，整个生活垃圾焚烧掉的过程都不会生产二次污染。目前，我国在处理发电炉渣的过程中，通常会采用湿法处理工艺。在此过程中，先要分离和分拣大块的金属制品，然后实施筛分、湿法破碎，将细铁分离、将有色金属分离等环节，这样不但能够有效提取金属物，还能够为炉渣集料的制备提供良好的条件。首先，在发电炉渣从生活垃圾焚烧发电厂运送到储存地点之后，要先存放一段时间，然后再将发电炉渣放入振动筛设备、磁选设备以及滚筒筛设备中，在此过程中，具有磁性特征的金属制品将从发电炉渣中被有效分离出来。另外，如果发电炉渣之中存在未燃尽的可燃物，这部分可燃物要运送回生活垃圾焚烧发电厂，实施回炉焚烧的处理。第二，经过严格筛选之后的发电炉渣要放入破碎机设备实施破碎处理。第三，在发电炉渣中的大块物料被充分的细碎之后，就可以将发电炉渣放入跳汰机设备，实施重力分选的环节。在此过程中，在跳汰机设备的底层，能够通过重介质将发电炉渣中的重质有色金属进行有效回收，并分成不同的类型；在跳汰机设备的上层，能够通过滚筒筛将发电炉渣中的夹杂物有效分离出来。第四，实施涡流分选的环节，在此过程中，能够有效将发电炉渣中的铝分离出来，此时，发电炉渣中的块状金属物质就全部被有效分离出来了。第五，对剩下的发电炉渣还要实施渣水分离环节，之后得到处理后的尾渣。

3 生活垃圾焚烧发电炉渣的特性

如果想要有效的对生活垃圾焚烧发电炉渣进行资源化利用，就要对发电炉渣的结构组成、成分以及特性展开深入研究和分析，以此来为发电炉渣的利用方向规划提供有效依据。

3.1 发电炉渣的物理特性

发电炉渣就是指在生活垃圾焚烧发电的过程中残留在炉排上和从炉排掉落的固体残渣固体物质。通常情况下，发电炉渣由熔渣、砖块、石子、玻璃、陶瓷、金属以及未燃尽的可燃物等组成，发电炉渣属于不均匀混合物。从表面上观察发电炉渣，会发现发电炉渣的外观具有多孔隙和浅灰色的特征。

总的来说，发电炉渣的杂质含量是比较多的，在发电炉渣中，铁、铝等金属物质大概占据发电炉渣总量的20%左右；石子以及玻璃等制品大概占据发电炉渣总量的15%左右；剩下的部分就是炉渣集料，炉渣集料大概占据发电炉渣总量的65%左右。在现实生活中，为了提升发电炉渣的整体利用率，要对炉渣集料实施相关的处理措施，以此来有效去除发电炉渣中存在的杂质，最后通过滚筒筛设备来制备出炉渣集料。通过相关的筛分试验表明，炉渣集料的颗粒直径通常在0.074mm到5mm之间，其中超过六成的炉渣集料的颗粒直径在0.074mm到2mm之间，一成左右的炉渣集料的颗粒直径在0.002mm到0.074mm之间。通常情况下，炉渣集料的相对密度比石灰岩集料的相对密度要小，炉渣集料的吸水率比石灰岩集料的吸水率要大。另外，炉渣集料的塑性指数和杂质含量是符合水泥稳定类集料的要求的，所以，目前炉渣集料经常被用来充当道路基层材料。

3.2 发电炉渣的化学特性

如果想要对发电炉渣的成分构成进行充分了解，可以通过相关措施来检测分析发电炉渣的化学元素组成，通常会采用扫描电镜和光电子能谱相结合的方式。另外，可以采用X射线衍射仪法来检测分析发电炉渣的矿相组成。发电炉渣的主要成分是石英以及方解石等，发电炉渣内部包含的元素有C、O、Cd、Al、Si、Cr等，其中主要的元素有 Si、Ca、Al；次要的元素有Si；微量元素有Cr、Cd等。这些元素都属于不易挥发的元素。发电炉渣具有较强的坚固性和耐久性，同时还具有一定的强度，因此，经常被用来充当道路基层材料。总而言之，发电炉渣的化学性质是比较稳定的。

另外，通过相关的化学检测表明，发电炉渣中的放射性指标、重金属浸出毒性以及有害有机物的含量都低于国家的相关规定指标，因此，目前我国相关的部门已经明确规定了发电炉渣可以被当成一般的固体废物进行管理，也正因为如此，对发电炉渣加以利用是不会对生态环境造成污染的。发电炉渣的整体特性和天然砂石还是有很多的相似之处的，因此，对发电炉渣进行资源化利用是绝对可行的。从发电炉渣的实际应用角度来看，发电炉渣的化学性质具有水硬性的特征，因此比较稳定，耐久性也比较好，所以将发电炉渣应用到道路基层建设过程中，按照科学的配比掺进水温材料中，是具有适应性和可行性的。

4 生活垃圾焚烧发电炉渣的资源化利用

通过对发电炉渣的资源化利用，不但可以有效节约发电炉渣的处理成本，还能够有效提升资源的利用率。目前，在国际范围内，就灰渣的资源化利用而言，发电炉渣是主要的利用资源。在现实生活中，发电炉渣的资源化利用方向主要包括：充当无钢筋混凝土的骨料、充当沥青混合料的骨料、充当填埋场的覆盖层材料以及充当路基材料。目前，发电炉渣资源化利用的主要方向就是充当工程材料。在发电炉渣实际的应用过程中，需要考虑两点问题，一是以哪种方式进入到当今的工程材料市场，二是如何利用发电炉渣研发出当今市场所需的工程材料产品。如果要想使发电炉渣真正进入到当今的工程材料市场，就要重视相关产品的研发工作。

总而言之，将生活垃圾焚烧发电炉渣制备成炉渣集料后，是可以进入到相应的工程材料市场的，也是目前比较好的应用途径。另外，值得注意的是，对生活垃圾焚烧发电炉渣实施资源化利用，不仅仅属于技术工作，还需要协调好各方的利益和关系，只有这样，才能够使生活垃圾焚烧发电炉渣的资源化利用工作长期发展下去[1]。

5 结语

综上所述，对生活垃圾焚烧的发电炉渣进行资源化利用是未来资源利用领域的主要发展趋势，因此，就要及时掌握发电炉渣的相关分析，以便于为其实际的资源化利用提供有效依据，促进发电炉渣的资源化利用，使其能够真正地应用在现实生活中，促进我国资源利用领域的发展，为构建和谐稳定的生态环境提供强大助力。