垃圾焚燒飛灰是指在垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣凈化系統(tǒng)收集而得的殘余物,總量約為生活垃圾處理量的3~4%。
我國生活垃圾焚燒飛灰產(chǎn)量巨大,隨著垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)的增長,未來還將繼續(xù)增加。2017年全國生活垃圾清運量為2.15億噸,生活垃圾焚燒量為8463萬噸,生活垃圾焚燒率為39.33%,并且焚燒處理比例逐年上升。2020年,飛灰產(chǎn)生量預計將達到1000萬噸。
飛灰中含有苯并芘、苯并蒽、二惡英等有機污染物和汞、鉻、鎘、鉛、銅、鎳等痕量重金屬,被歸為《國家危險廢物名錄》HW18類危險廢物。我國產(chǎn)生的飛灰富集重金屬和二惡英,揮發(fā)性元素含量高,特別是飛灰中氯含量顯著高于發(fā)達國家,增大了飛灰處理的難度。
我國的飛灰處置方式還是以填埋為主,將其與水泥固化后填埋到危險廢物填埋場,或用螯合穩(wěn)定固化后填埋。
目前,焚燒飛灰處理處置的常用方式包括兩大類:固化穩(wěn)定化填埋和資源化利用。
01 固化穩(wěn)定化填埋
固化穩(wěn)定化填埋是目前國內(nèi)外主流的飛灰處置技術,但在填埋操作上有所不同,歐美國家一般送入危險廢物填埋場。我國2008年修訂頒布的《生活垃圾衛(wèi)生填埋污染控制標準》規(guī)定,飛灰經(jīng)預處理滿足一定的入場要求后,可以進入垃圾填埋場的獨立單元進行填埋。
固定穩(wěn)定化填埋技術包括水泥固化、藥劑穩(wěn)定化、水泥+藥劑聯(lián)合穩(wěn)定化技術。
水泥固化是水泥為固化劑,和飛灰混合攪拌,添加一定的水分予以溶解,凝結(jié)成混凝土塊。水泥固化因技術成熟,操作簡單,是廣泛采用的飛灰固化穩(wěn)定化方法。但經(jīng)水泥固化處置后,飛灰中的重金屬難以達到長期穩(wěn)定狀態(tài)。為固定重金屬,可以采用藥劑穩(wěn)定化技術,用復合型化學藥劑作為穩(wěn)定劑,提高重金屬固化穩(wěn)定性。
02 資源化利用
資源化利用,主要包括兩大類:水泥窯協(xié)同處理、等離子體氣化熔融處置技術。
水泥窯協(xié)同處理,具有窯內(nèi)溫度高、窯內(nèi)湍流強烈、堿性氣氛等特點,且飛灰的成分與水泥原料接近,是消除飛灰中有害有機物和固定重金屬的有效手段。但水泥生產(chǎn)對進料成分特別是氯離子含量要求極高,飛灰入窯前必須進行預處理,降低氯化物含量。
等離子體氣化熔融處置技術,是利用等離子體炬產(chǎn)生的高強度熱量作為氣化熔融爐的熱源,完全分解二惡英及其它有機污染物。最終,形成玻璃態(tài)無機物的一項新型無害化技術。
等離子體氣化熔融系統(tǒng)主體裝置由進料系統(tǒng)、氣化爐、二燃室、余熱鍋爐、靜電除塵器、干式反應塔、布袋除塵器、濕式洗滌塔等組成。經(jīng)過等離子體氣化熔融處置,飛灰中的有機污染物完全分解,重金屬被固定在玻璃體渣中,不僅消除飛灰污染,而且可以產(chǎn)生直接用于建材或者制成其它更高價值的副產(chǎn)品,提高資源化利用率。