國內(nèi)外垃圾焚燒飛灰處理技術研究與應用

1、1國內(nèi)外垃圾焚燒飛灰處理技術研究與應用 國內(nèi)外垃圾焚燒飛灰處理技術研究與應用摘要： 摘要：焚燒處理是解決日益增長生活垃圾的有效方法,垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰因含有大量的重金屬等污染物而屬危險廢物。介紹了近年來國內(nèi)外對焚燒垃圾飛灰處理、處置的方法及其研究進展,并對未來垃圾焚燒飛灰處理的發(fā)展方向做出了展望。關鍵詞： 關鍵詞：環(huán)境工程學；垃圾焚燒；飛灰；穩(wěn)定化處理技術人類正面臨著環(huán)境與發(fā)展地挑戰(zhàn)，目前全世界每天產(chǎn)生的城市生活垃圾（MSW）達 270

2、0 萬噸之多[1]，垃圾問題已成為舉世矚目的主要環(huán)境問題。 目前我國的垃圾處理采用以填埋為主，堆肥、焚燒為輔的措施,這將占用大量的土地資源。隨著垃圾處理技術的發(fā)展，具有處理速度快、占地面積小、減量化和無害化效率高，并可回收能源等優(yōu)點的焚燒處理技術，在一些經(jīng)濟水平較高、垃圾熱值高、土地資源有限的城市，將逐漸得到應用。然而，垃圾焚燒所產(chǎn)生的飛灰對環(huán)境將產(chǎn)生影響，本文主要介紹國內(nèi)外對此類飛灰進行處理、處置的方法及其穩(wěn)定化處理技術。1 垃圾焚燒

3、飛灰特性 垃圾焚燒飛灰特性生活垃圾焚燒處理后產(chǎn)生的固體殘渣大約占垃圾重量的 30%-35%，其中底灰占 25%-30%，其余是飛灰,占 5%左右[2]。飛灰是焚燒后在熱回收利用系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)收集的物質(zhì)。飛灰的產(chǎn)量與垃圾種類、焚燒條件、焚燒爐型及煙氣處理工藝有關。垃圾焚燒產(chǎn)生的底灰中重金屬含量較少,尤其揮發(fā)性金屬如：Pb、Zn、Hg、Cd 含量更少,主要是一些親巖性的金屬如：Ni、Cr、Cu 等,通常被認為是沒有毒害的，可作為原材料進

4、行再利用。如丹麥、荷蘭垃圾焚燒底灰 90%以上用作停車場、堤壩、路基等的填充材料及混凝土與瀝青的骨料，德國和法國分別有 60%和 45%的焚燒底灰用作路基和市政工程[3]材料。分析表明：垃圾焚燒飛灰并不是化學惰性物質(zhì)，其中含有能被水浸出的 Cd、Pb、Zn、Cr 等多種有害重金屬物質(zhì)和鹽類。若將焚燒飛灰直接進行填埋或處理不當，在自然環(huán)境下由于酸雨等因素的作用，酸性環(huán)境下重金3重金屬提供了堿性環(huán)境，抑制了重金屬的滲濾。水泥固化方法在一定飛

5、灰摻和比例下是可行的，具備一定的抗壓強度，金屬滲濾低。然而由于飛灰的副作用，影響水泥的正常水化過程，為達到一定的強度,使飛灰的摻和量受到限制，一般在 20%～30%之間，水泥的消耗量大。為了減少水泥的消耗量，降低飛灰水泥固化的成本，國外許多研究工作者從不同的角度，對垃圾焚燒飛灰的水泥固化進行了深入的研究。Polettini[8]研究了在水泥固化過程中加入 Na2SiO3 或 CaCl2 添加劑來減少飛灰對水泥硬化的影響，試驗表明對于 S

6、i、Al 含量高，Na、K 含量低的電除塵飛灰,當摻和量在 30%時，所得到的混合物的初凝與終凝時間幾乎與水泥相似(372min,472min)；當飛灰含量高達 50%時，水泥的硬化過程在允許范圍內(nèi)有所延遲。QianJueshi[9]和 KraiwoodKiattikomol[10]研究了飛灰細度及添加劑對混合物強度的影響，采用細飛灰并且加入添加劑對混合物硬度有明顯的提高。袁玲等[11]在研究垃圾焚燒飛灰與礦物摻合料的復合中發(fā)現(xiàn)，在宏觀

7、上表現(xiàn)出復合膠凝效應，不僅能提高固化體的力學性能，而且對重金屬的固化也十分有利。T.Mangialardi[12]研究指出飛灰經(jīng)水洗后大部分堿性物質(zhì)、可溶的硫酸鹽及氯化物從飛灰中脫除,用水泥固定時,可大大縮短水泥的凝硬過程,提高飛灰摻和量到 75%-90%,所得到的混合物硬度最低值 0.6MPa-1.4MPa 之間,滿足工程填埋的要求。有學者指出，可以利用燃煤流化床飛灰(FCA)固定垃圾焚燒飛灰。MasashiKamon[13]研究了用

8、燃煤流化床飛灰(FCA)與水泥相結合來固定含鹽量較高的 MSW 飛灰，因 FCA 內(nèi)含有大量的未燃盡碳、石灰、石膏,而石灰、石膏恰好是在飛灰固化過程中促進硬度提高的成分，以飛灰、水泥、FCA 及少量添加劑 Al2(SO4)3 和 Ca(OH)2 在不同的摻和比例下進行研究。結果表明：用水泥固定時，只是在堿性環(huán)境下對重金屬的滲濾產(chǎn)生抑制作用，但因飛灰的加入對水泥的硬化產(chǎn)生影響，因此飛灰的摻和量很低；用 FCA 作為固定劑時,混合物的強度及