城市垃圾焚烧飞灰处理方法及探讨

郭绍德

摘要：焚烧是城市垃圾主要处理方法，虽然都可以有效处理大部分垃圾，但是焚烧的过程中容易出现飞灰，因此很有必要对城市垃圾焚烧飞灰处理方法进行探讨，科学除了垃圾焚烧时的飞灰，实现可持续发展目标。

关键词：城市垃圾;焚烧;飞灰;处理方法

从本质上分析，垃圾焚烧是高温处理技术的一种，借助过剩的空气对需要处的废物垃圾进行焚烧，氧化且分解有害和有毒物质，以此达到降低有害物含量的作用。然而焚烧处理垃圾时或多或少都会出现碳化物和硫化物的问题，对空气产生严重污染，而且还会危害人们健康。由此可见，当前背景下很有必要加大力度探讨有效地城市垃圾焚烧飞灰处理方法。

1飞灰相关概述

1.1飞灰的来源和成分

焚烧城市垃圾时出现飞灰指的是那些由禁烟飞灰系统收集以及沉淀的物质。近年来我国垃圾处理率和以往相比得到较大幅度的提升，且在全面垃圾焚烧处理中总量约为2亿t[1]。同行情况下，计算垃圾飞灰量时主要整体进入到焚烧炉中总垃圾量计算，约为3%，由此可以确定一年大概需要净化600万左右的燃烧飞灰量。从飞灰中包含的金属类型分析，主要有贡、铬和铅，除此之外还包含较高的盐离子，在雨水中更容易溶解。除此之外，焚烧飞灰中有害物质较多，为实现节能环保的目标，很有必要在妥善处理城市垃圾焚烧时的飞灰问题，最大程度降低对环境和人类造成的危害。

1.2飞灰的理化性质

通过多垃圾焚烧着的物理性质进行观察可以了解到，飞灰通常为深灰色和白灰色，且粒径大小至少在1μm以上，不超过150μm[2]。飞灰组成结构为氧化硫、氧化钙和氧化碳等等，若无法提高飞灰处理效率，则很容易出现严重的二次污染。由此可见，处理城市垃圾焚烧时应尽可能降低飞灰中有毒物质，避免污染物出现迁移问题，降低对环境的污染。飞灰处理是一项相当复杂的工作，必须利用一定的技术确保飞灰符合国家相关规定及标准，达标后做好相应的埋填处理工作。目前我国常用的飞灰处理方式较多，比如热处理、固化稳定法以及稳定化处理等等。

2城市垃圾焚烧飞灰处理方法

2.1固化稳定化处理

2.1.1水泥固化技术

水泥固化技术的应用就是混合水、水泥、危险废物和其他添加剂，在一段时间的养护后形成比较坚硬的固体，这一方式可以起到有效降低废危险而废弃物中重金属成分浸出的作用。从原理上分析，水化反应一定程度上可以有效降低垃圾焚烧过程中飞灰表面积的量，以此实现降低其可渗透性的目标，从而稳定飞灰，且无害。该技术所使用的的材料常见，且价格不高，固化条件低、工艺设备简单，广泛应用于飞灰固化。但是该技术同样有一定的局限，如孔隙率较大，无法取得理想的重金属固定效果，浸出率较高，容易出现固化物满足不了填埋要求的问题[3]。

2.1.2熔融固化

人们也将熔融固化技术称为玻璃化技术，应用该技术指的是在高温电弧炉中的填入飞灰，之后进行高温熔断处理，确保其可以生成形状为玻璃状的硅酸盐，对易溶物质溶出起到阻碍作用。分析该技术的原理，主要在于在熔断和降低飞灰体积后提高其包容性，以此为基础固定重金属，提高重金属的稳定性。目前不少发达国家已经推广了该技术，且得到快速发展，主要在于该处理技术安全且稳定，但消耗的能量较多，且投资较大。

2.1.3水热法

水热法指的是将飞灰放置在密封的压力容器，并将其溶解在水中，在高温高压等条件下将所得溶液在此结晶后制得处理方法。应用该技术对晶格缺陷较少的晶体起到起到促进作用，如此一来飞灰中的SI、AI等受到碱激发剂影响出现硅酸盐矿物，确保该重金属可以在矿物中稳定且不易浸出。该方法除了可以有效地稳定重金属之外还有利于解二噁英快速讲解，具有较高的处理效率，且生态效益较高[4-5]。但该方法周期较长，且具体的反应过程在一个封闭的系统中，无法直观地观察反应的过程，因此要想观察晶体生长信息仅能从晶体结构表面和晶体心态变化观察。处理水热法时主要条件在于高压高温，对生产设备提出较高的要求。

2.2分离萃取法

分离萃取法又可以分为电化学法、水洗法和超临界流体萃取法。首先，从本质上来说，电化学法的本质在于合理利用电势差让污染物发生各种反应，如微电反映、氧化还原反应和点解反应，几种反应是交替或者是同时发生，飞灰中金属含量明显降低。若飞灰中金属发生电化学反应，两极除了发生还原反应之外还会发生氧化反应，在此之后形成了沉淀物，最后提取出其中的重金属并回收。和其他方法相比，该处理技术的应用不同于其他的方法，无需加入较多的化学药品和化学试剂，取得良好的分离处理效果，具有较高的分离效率。与此同时，后期处理管理更便捷且更简单，占地面积不大、工艺设备比较简单，污泥量不高。但该技术同样有一定的缺点，即消耗较多的电能和能源，成本较高。其次，水洗法。该方法指的是借助水溶剂中不同的溶解物分离飞灰，合理利用水洗法将飞灰中的可溶性氯化物去除，除了可以将固化稳定和处理前期工作外一定程度上还可有效地降低重金属的含量，以此达到提高固化质量的作用，对处理后期资源化工作奠定基础[6]。处理飞灰工作时应用水洗法通常来说需要应用水溶剂，但这个过程中出现重金属被浸出的问题，很有必要做好后期水溶液处理工作。最后，超临界流体萃取法。该技术主要在超临界状态下进行，合理利用温度差、流体流动压力等作用改变混合物的溶解度，从而在固体状态和液体状态中分离混合物，以此达到提纯有害物质的作用。该技术的应用让分离过程中温度和压力等发生改变，以此有效提升流体流量，从而提高萃取效率。

2.3垃圾焚烧预埋处理

我国城市垃圾焚烧过程中包含较高的氯元素，若应用水热处理、固化稳定和等处理技术，除了对重金属固化效果产生直接影响之外还可能对水泥窑设备产生腐蚀，对水泥产品性能产生直接影响，很有必要预处理垃圾焚烧飞灰。通常情况下，脱出垃圾焚烧中的可溶性盐和氯元素时都是通过酸洗或水洗等方法实现，在预处理后固体和凝结的时间显著缩短，且固化体抗压强度也显影的提高，固化体系膨胀率显著降低，飞灰固化稳定效果更理想[7]。有研究比较了硫酸、水和磷酸在焚烧飞灰时的预处理效果，结果表明水洗预处理效果更高，且飞灰中钙流失显著降低，避免S和P等杂质元素被流入。但也需要注意，去除氯时通过水洗预处理的方法很容易导致可溶性重金属脱出，直接排放对环境产生污染。一般情况下都是在沉淀处理后将超标重金属去除，在此之后回收利用水洗液中的高含量氯化物时需要通过结晶方式处理。

结束语

综上，目前城市垃圾焚烧过程中飞灰处理方法较多，比较成熟的就是固化稳定和技术，其他技术逐步得到发展。但在具体的应用过程中应结合城市飞灰的具体情况和特点综合考虑，以此科学处理垃圾焚烧飞灰，确保不会污染环境或降低对环境的污染，以此实现可持续发展的目标。

参考文献

[1]张楚.城市垃圾焚烧飞灰处理方法及探讨[J].环境与发展，2017（3）.

[2]刘绪红.垃圾焚烧飞灰处理技术研究进展[J].中国环保产业，2016（6）：49 -51.

[3]刘芳，刘汉桥，魏国侠，等.冶金技术在垃圾焚烧飞灰处理中的应用[J].冶金能源，2017（S1）：121-123.

[4]龚静，余丽丽.垃圾焚烧飞灰处置技术的发展研究[J].武漢轻工大学学报，2020（3）.

[5]纪涛，陈阳，徐岗.新形势下生活垃圾焚烧飞灰处置技术现状及建议[J].环境卫生工程，2018，26（5）：34-37.

[6]纪涛，陈阳，徐岗.新形势下生活垃圾焚烧飞灰处置技术现状及建议[J].环境卫生工程，2018，26（5）：34-37.

[7]刘晶，汪澜.生活垃圾焚烧飞灰处理处置政策及发展分析[J].中国环保产业，2017（5）：66-69.