垃圾焚烧飞灰处理处置研究进展

史红芹

摘要：随着我国垃圾焚烧工业的迅速发展，产生的废气、渗滤液、灰渣等问题日益突出。生活垃圾焚烧飞灰是由生活垃圾焚烧烟气净化后产生的残渣，其中含有大量的铅、汞、铬、镉等重金属，其中还含有多环芳烃有毒物质，属于国家规定的危险品。由于垃圾燃烧产生的飞灰颗粒尺寸较小，对环境影响较大，如果不加以有效的处理，将对生态和人体健康造成极大的危害。

关键词：垃圾焚烧;飞灰处理技术;发展

前言：垃圾焚烧具有减容、易于资源化、节约土地资源等优点，日益受到世界各国的重视。但由于其中含有大量的重金属和呋喃类化合物，因此引起了世界各地的环境保护机构的重视。目前，对垃圾焚烧飞灰的处理和处置方式如下：①对有害废物进行妥善地处理;②对其进行稳定处理，达到一定的浸出毒性后，按照一般的废弃物进行填埋;③将飞灰中的重金属进行分离、回收。

1.飞灰的处理技术

目前，飞灰的主要处理方法主要是固化和稳定，通过物理和化学方法对被污染组分进行惰化或用惰化方法进行无害化处理，主要有：

1.1化学药剂稳定法

化学稳定技术是指通过一种有针对性的化学试剂，与飞灰中的污染成分发生化学反应，从而产生一种无害的化学惰性。本研究以飞灰中重金属为主要目标，工艺简单，设备投资低，采用0.6%的螯合剂，将试验飞灰中的重金属元素全部捕获。然而，这种方法也有其不足之处，首先，它会产生高浓度的含盐量，其次，飞灰中的重金属组分种类和价态十分复杂，目前国内的垃圾种类繁多，难以找到一种普遍适用的化学稳定剂。

1.2水泥固化技术

水泥固化技术是通过各种方法，如吸附沉降、离子交换、钝化等，将重金属沉淀在水化硅酸盐中，形成一个氢氧化物或配合物。水泥固化是近几年来使用最广泛的一种方法，它的原材料来源广泛，生产设备简单，而且在处理费用方面也有一定的优越性。然而，由于水泥用量大，所制得的产品难以满足飞灰的要求，而且容易受到酸性介质的腐蚀，因而很难再进行再利用。目前，国内外的科研单位和公司都在此项技术上进行了大量的探索。

1.3土壤聚合物固化技术

土壤聚合物固化技术是一种以水玻璃和氢氧化钠为基础的有机溶剂，通过在一定的温度下与一种由水玻璃、氢氧化钠等组成的环状分子链组成的封闭孔隙，将重金属离子与土壤聚合物的聚合物结构结合起来，从而取代了土壤聚合物中的钠、钾离子，并被其吸附于骨架中。本发明具有工艺简单，价格低廉，耐腐蚀，耐水热等特点。

1.4熔融固化技术

熔融固化技术是将飞灰与氧化硅、氧化铝按一定比例加热至熔点，然后冷却，形成一种玻璃固化剂，利用玻璃的晶体结构将金属包裹起来，从而达到固定的目的。采用这种工艺生产的炉渣，基本上达到了国家的浸出标准，可以作为建材、路基等建材，从根本上解决了飞灰的资源化问题。近几年来，利用等离子体熔化技术已逐渐引起人们的重视。从熔融处理的减容性、熔渣孔隙率、晶相结构、玻璃转变温度、添加剂等方面进行了详细的探讨，尤其是二噁英在熔融工艺中的绝大多数（>99.9%）已经完全降解，只有少量残留在熔渣中。

1.5超临界流体萃取技术

SFE技术主要是通过在超临界区域中流动，使溶液中的溶质在一定程度上随温度、压力的变化而发生很大幅度地改变，从而实现了对溶液的分离和净化。它是一种新型的化学分离技术，它以其独特的溶解性、扩散性、黏度、表面张力、溶解性等优点，在环保、医药、食品等诸多行业中得到了广泛的应用。但是，由于大部分超临界流体都是非极性（CO2），而且被提取的材料往往具有很強的极性（例如含正电的重金属），因此，在超临界CO2中，重金属和超临界CO2的范德华作用力较小。1991年，Laintz等发现，超临界CO2不但可以用来提取有机物，也可以用来提取金属，通过加入适当的配合剂，可以提高超临界CO2对重金属的溶解。目前，在超临界CO2中，应用最广泛的是冠醚类、β-二酮、有机磷类、有机胺、二乙基二硫代氨基甲酸及其衍生物。

2.垃圾焚烧飞灰处理处置发展分析

大力推进垃圾分类，严格控制垃圾焚烧飞灰的排放量。在政府、企业和居民的各个层次上，积极推进垃圾分类和再循环，并建立起垃圾投放、回收、运输和处理相衔接的全流程管理系统。促进生活垃圾回收与再生资源回收网络衔接，从源头上减少垃圾燃烧的总量，减少燃烧中的飞灰，使飞灰的来源和资源化达到最大化。

建立垃圾焚烧飞灰处置激励/补贴机制，促进良好的市场机制形成。建议重新核定垃圾焚烧处理补偿标准，考虑飞灰处理成本，将补偿标准与飞灰规范化处理量挂钩，保证垃圾焚烧补贴用到实处，监督垃圾焚烧厂对飞灰的规范化管理。同时，对有效处置垃圾焚烧飞灰的企业给予税收优惠或补贴，引导社会资金参与飞灰处理处置的建设或运营。

强化对垃圾焚烧飞灰的管理和监督管理，提高其运行管理水平。在垃圾焚烧工程的立项和招标过程中，为了避免因不符合实际而以较低的价格中标，导致对飞灰安全处理设施的配套缺乏必要的经济基础。强化对火力发电厂烟尘处理设施运行情况和飞灰处置情况的监督管理，对符合免责条件的飞灰，要严格监督其是否符合生活垃圾填埋场和水泥窑炉的处置要求。组织实施有关评估，加强政府监督，提高处置企业的经营管理能力。

强化技术革新，开发出最适合的、切实可行的技术。将垃圾的处理技术列入国家有关科研项目，重点研究开发垃圾资源化、二噁英控制、垃圾焚烧飞灰的安全处置等技术。通过技术创新、示范和推广，为我国城市生活垃圾处理提供了一条切实可行的技术途径。

结束语

目前，飞灰处置技术发展得很快，其中固化稳定技术比较成熟，水泥窑的协同处置技术也在普及，高温熔炼技术也在不断地发展，“以废制废”技术也出现了一些新的发展方向。在实际工程中，要考虑到飞灰的经济性、可行性和环境保护等多种因素，结合本地飞灰的特性，制定出合理的处置方案。

参考文献

[1]饶荣，罗超，刘青.生活垃圾焚烧飞灰无害化及资源化研究进展[J].有色冶金设计与研究，2018，39（05）：29-34+38.

[2]靳美娟.城市生活垃圾焚烧飞灰水泥固化技术研究[J].环境工程学报，2016，10（06）：3235-3241.