垃圾焚燒產生(shēng)的飛灰主要是焚燒過程(chéng)中(zhōng)煙氣的細顆粒物,其中包括煙氣處理的反應產物(wù)。飛灰中汙染物(wù)主要來自生活(huó)垃圾。現階段,將飛灰(huī)按照一般(bān)工業廢物管理,進行填埋處理是現實的選擇。
飛灰的特征汙染物並不是二惡英,控製二(èr)惡(è)英形成(chéng)的有效方式是控製垃圾的(de)焚燒過程
有人說二惡英(yīng)是焚(fén)燒飛灰的特征汙染(rǎn)物。實際上國內外許多研究表明,生(shēng)活(huó)垃圾中本身就含有微量的二惡英。
有研究表明,當垃(lā)圾被(bèi)運往焚燒廠時,二惡英含量就已(yǐ)達50 ng/ Nm3。此外,垃圾在焚燒過程中也(yě)會產生二惡英。因(yīn)此,要采取有效(xiào)措施消除(chú)它,特別是要消(xiāo)除在焚燒後期形成的二惡英,並至少應控製在低水平。
要控製二惡英形成,其有效方式是控製垃圾的焚燒過程。歐洲多國研究(jiū)表明,對於達到歐盟標準的現代化垃圾焚燒廠,生活垃圾經過焚燒後,向空氣中二惡英排放量隻相當於原有含量的(de)1%([0.48ng/kg”/[50ng/kg”),向環境(jìng)中所有介質排放量為17.63ngTEQ/kg垃(lā)圾,相當於原有含量的35.3%,這其(qí)中通過飛灰排(pái)放的二(èr)惡英約占30%,通(tōng)過爐渣排放的二惡英約占5%。
這也說明經過垃圾(jī)焚燒,其中垃圾中原有二惡英的64.7%得到分解,因此,通過現代化的垃圾焚燒處理(lǐ),環境(jìng)中的二惡英淨含量是(shì)下降的。
如果二惡英是飛灰的特征汙染物,那麽將垃圾飛灰通(tōng)過水泥窯協同處理就可以了。而實際上,目前製約飛灰進入水泥(ní)窯協同處理的因素不是(shì)二惡英而(ér)是氯。根據《水泥窯協同處置固體廢物(wù)環境(jìng)保護(hù)技術規範》(HJ 662-2013),協同處(chù)置企業應根據水泥生產工藝(yì)特點,控製隨物料入窯的氯(Cl)和氟(F)元素的投加量,以保證水泥的生產和熟料質量符(fú)合國家標準。入窯物(wù)料中氟元素含量不應大(dà)於0.5%,氯(lǜ)元素含量不(bú)應大於0.04%。而飛灰中,氯含量可達到2%~8%,因此,利用水泥窯協同處理飛(fēi)灰往往需要脫除氯。
管理飛灰需要結合現實的環境影(yǐng)響以及處理能力,填埋處理是現階段的(de)選擇
2012年全國城市生活(huó)垃圾年焚燒量約為3600萬噸。飛灰產生量至少在180萬噸。由於采用爐排爐,飛(fēi)灰產生量約為焚燒生活垃圾量(liàng)的2%~3%,即焚燒1噸生活垃圾產生飛灰量(liàng)20千克~30千克;而采用流化床焚燒爐,飛灰產生量約為焚燒生活(huó)垃圾量(liàng)7%~12%(如果超量加煤,這個(gè)比(bǐ)例就高),即焚燒1噸生活垃圾產生飛灰量為70千克~120千克。
根據環(huán)境保(bǎo)護部2012年中國環境(jìng)狀況公報,2012年底,《全國危險廢(fèi)物和醫(yī)療廢物(wù)處置設施建設規劃》確定的57個危險廢物集中處置設施建(jiàn)設項(xiàng)目中,已基本建成36個,形成(chéng)危險廢物集中處置能力(lì)143萬噸/年。如果將焚燒生活垃圾產生的飛灰按照危險廢物來處置,全國危險廢物處置設施的能力全部用來(lái)處理(lǐ)生活垃圾飛灰都遠遠不夠。
如果將垃圾焚(fén)燒廠(chǎng)飛(fēi)灰按照危險(xiǎn)廢物處置(zhì),99%的生活垃圾焚(fén)燒廠將(jiāng)關門,一方麵是因為付不起處理費用;另一方麵,即使支付得起費用,危險廢物的(de)處置能力也無法滿足。而若按照一般廢物處置,如固化,進入生活垃圾填埋(mái)場,那麽99%的流化床焚(fén)燒爐(lú)將關(guān)門(mén),焚燒1噸垃(lā)圾,流化(huà)床焚燒爐產生的(de)飛灰是爐排爐的數倍,高(gāo)處(chù)理成本也(yě)將(jiāng)迫使這些(xiē)廠關門。
垃圾焚燒產生的飛灰,實際上可以看成生活垃圾中部分汙染物(wù)的濃縮。對(duì)飛灰進行填埋處理是可以接受的選擇。美國將飛灰與爐(lú)渣一起進行單獨填埋,或(huò)在生活垃(lā)圾填埋場進行填埋,其他發達國家和地區如荷(hé)蘭(lán)、新加坡、台灣等也多采用固化填埋處理。
垃圾焚燒廠飛灰如何管理,需要結合實際,特別是現實的環境影響以及處理能力。現階(jiē)段,將生活垃圾(jī)焚燒飛灰(huī)按照一般工業廢物管理(lǐ),單獨進行(háng)填埋(mái)處理,或在生活垃圾填埋場設置(zhì)單獨(dú)填埋區進行填埋處理(lǐ)是現實的選擇。
五種垃圾焚燒飛灰處理技術分析(xī)
清華大學教授聶永(yǒng)豐介紹(shào),垃圾焚燒飛灰(huī)處理技術主要有五種:
一是水泥固化—危廢填埋場。優(yōu)點是水泥固(gù)化技術工藝成熟、係統簡單、易於操(cāo)作,固化(huà)處(chù)理費用較低。但固化體的an全填埋處(chù)置(zhì)費用高(gāo),重金屬長期穩定性也較差,處理後固(gù)化體(tǐ)的強度偏(piān)低。
二是飛灰螯合穩定化—衛生填(tián)埋。這一技術要求焚燒飛灰含水率小於30%;二惡英含量低於3μgTEQ/kg等。在(zài)實際操作中,可能會存在一些問(wèn)題,如滿足要求配比隨飛灰(huī)而變、成本未降低、部分地(dì)區無足(zú)夠土地資源。
三是飛灰熔融處理技術。優點是減容率高,一般可減至1/2~1/3(體積);熔渣品質穩定,無重金屬溶出,可(kě)再生利(lì)用;可完全分解二惡英及其它有機汙染物。但也存在一些缺點,如高溫條件(jiàn)下會產生含有Pb、Zn、Cd等易揮發重金屬的廢氣,需設置後續(xù)煙氣處理裝置;工藝複雜;能源消耗大、處理成本高。
這一技術日本應用較多,歐洲也有應用,但昂貴的處理費用和(hé)複雜(zá)的處理係統大大製約了熔融固化技術在中國的推廣和應用。
四是飛灰燒結輕骨料處理技術。它可同時實現垃圾焚燒飛灰的無害化處理與(yǔ)資源化(huà)利用,不僅重金(jīn)屬汙染物實現(xiàn)了有效的固定,二(èr)惡英類汙染物得到分解破壞,煆燒產品具備了高強型輕骨料的(de)特點,可(kě)應用於澆注普通混凝(níng)土和鋪設路基墊層。這一(yī)技術的處(chù)理成本遠低於(yú)進入an全填埋場(chǎng)的(de)處置費用,據悉(xī)在天津已有應用。
五(wǔ)是飛灰水泥窯共處置技(jì)術。由於焚燒飛灰可替代原料(liào),以及水泥窯回轉窯適宜處理此類的危險廢物,操作工藝易於控製,汙染物處理幹淨,並(bìng)能實現資源化利(lì)用。國外已有實例,國內技術研究進展快。但飛灰須進行適當的預處理,降低可溶鹽的(de)含量,以滿足水泥生產的要求和避免重金屬(shǔ)揮發。