淺析資源化利用的生活垃圾焚燒發電爐渣特性

張超然

（武漢大學信息管理學院，武漢 430072）

1 引言

生活垃圾焚燒是目前國際范圍內比較先進的垃圾處理措施之一。隨著城市化建設進程的不斷加快，雖然有效提升了城市化建設的水平，但是也產生了越來越多的城市生活垃圾，對生態環境產生了嚴重影響。針對這一問題，生活垃圾焚燒發電技術也就應運而生了。通過對生活垃圾進行焚燒處理，不但能夠有效處理城市生活垃圾，還能夠利用焚燒過程產生的能量進行發電，提升資源的利用率。隨著我國生活垃圾焚燒發電技術的不斷發展，相關的基礎設施建設水平和工藝水平也在不斷提升，目前，我國每年都在增加生活垃圾焚燒發電廠的數量。

隨著生活垃圾焚燒發電技術的廣泛應用，在生活垃圾焚燒過程中產生的發電爐渣數量也在不斷增加。在焚燒生活垃圾的過程中會產生大量的爐渣，這部分爐渣的數量通常會占據焚燒垃圾總量的3成左右。這部分爐渣在經過科學合理的處理之后，也能夠轉化為有效的資源被加以利用，實現節約資源，提升資源利用率的目的。對于發電爐渣的利用而言，發電爐渣的特性將直接影響其資源化利用的狀況。因此，就要對資源化利用的生活垃圾焚燒發電爐渣的特性展開深入研究和分析。

2 發電爐渣的處理工藝

在對生活垃圾進行焚燒處理的過程中，會產生大量的爐渣和飛灰。對于爐渣而言，在爐渣冷卻之后會儲存起來加以利用。對于飛灰而言，在經過了固化處理后會實施填埋處理，整個生活垃圾焚燒掉的過程都不會生產二次污染。目前，我國在處理發電爐渣的過程中，通常會采用濕法處理工藝。在此過程中，先要分離和分揀大塊的金屬制品，然后實施篩分、濕法破碎，將細鐵分離、將有色金屬分離等環節，這樣不但能夠有效提取金屬物，還能夠為爐渣集料的制備提供良好的條件。首先，在發電爐渣從生活垃圾焚燒發電廠運送到儲存地點之后，要先存放一段時間，然后再將發電爐渣放入振動篩設備、磁選設備以及滾筒篩設備中，在此過程中，具有磁性特征的金屬制品將從發電爐渣中被有效分離出來。另外，如果發電爐渣之中存在未燃盡的可燃物，這部分可燃物要運送回生活垃圾焚燒發電廠，實施回爐焚燒的處理。第二，經過嚴格篩選之后的發電爐渣要放入破碎機設備實施破碎處理。第三，在發電爐渣中的大塊物料被充分的細碎之后，就可以將發電爐渣放入跳汰機設備，實施重力分選的環節。在此過程中，在跳汰機設備的底層，能夠通過重介質將發電爐渣中的重質有色金屬進行有效回收，并分成不同的類型；在跳汰機設備的上層，能夠通過滾筒篩將發電爐渣中的夾雜物有效分離出來。第四，實施渦流分選的環節，在此過程中，能夠有效將發電爐渣中的鋁分離出來，此時，發電爐渣中的塊狀金屬物質就全部被有效分離出來了。第五，對剩下的發電爐渣還要實施渣水分離環節，之后得到處理后的尾渣。

3 生活垃圾焚燒發電爐渣的特性

如果想要有效的對生活垃圾焚燒發電爐渣進行資源化利用，就要對發電爐渣的結構組成、成分以及特性展開深入研究和分析，以此來為發電爐渣的利用方向規劃提供有效依據。

3.1 發電爐渣的物理特性

發電爐渣就是指在生活垃圾焚燒發電的過程中殘留在爐排上和從爐排掉落的固體殘渣固體物質。通常情況下，發電爐渣由熔渣、磚塊、石子、玻璃、陶瓷、金屬以及未燃盡的可燃物等組成，發電爐渣屬于不均勻混合物。從表面上觀察發電爐渣，會發現發電爐渣的外觀具有多孔隙和淺灰色的特征。

總的來說，發電爐渣的雜質含量是比較多的，在發電爐渣中，鐵、鋁等金屬物質大概占據發電爐渣總量的20%左右；石子以及玻璃等制品大概占據發電爐渣總量的15%左右；剩下的部分就是爐渣集料，爐渣集料大概占據發電爐渣總量的65%左右。在現實生活中，為了提升發電爐渣的整體利用率，要對爐渣集料實施相關的處理措施，以此來有效去除發電爐渣中存在的雜質，最后通過滾筒篩設備來制備出爐渣集料。通過相關的篩分試驗表明，爐渣集料的顆粒直徑通常在0.074mm到5mm之間，其中超過六成的爐渣集料的顆粒直徑在0.074mm到2mm之間，一成左右的爐渣集料的顆粒直徑在0.002mm到0.074mm之間。通常情況下，爐渣集料的相對密度比石灰巖集料的相對密度要小，爐渣集料的吸水率比石灰巖集料的吸水率要大。另外，爐渣集料的塑性指數和雜質含量是符合水泥穩定類集料的要求的，所以，目前爐渣集料經常被用來充當道路基層材料。

3.2 發電爐渣的化學特性

如果想要對發電爐渣的成分構成進行充分了解，可以通過相關措施來檢測分析發電爐渣的化學元素組成，通常會采用掃描電鏡和光電子能譜相結合的方式。另外，可以采用X射線衍射儀法來檢測分析發電爐渣的礦相組成。發電爐渣的主要成分是石英以及方解石等，發電爐渣內部包含的元素有C、O、Cd、Al、Si、Cr等，其中主要的元素有 Si、Ca、Al；次要的元素有Si；微量元素有Cr、Cd等。這些元素都屬于不易揮發的元素。發電爐渣具有較強的堅固性和耐久性，同時還具有一定的強度，因此，經常被用來充當道路基層材料。總而言之，發電爐渣的化學性質是比較穩定的。

另外，通過相關的化學檢測表明，發電爐渣中的放射性指標、重金屬浸出毒性以及有害有機物的含量都低于國家的相關規定指標，因此，目前我國相關的部門已經明確規定了發電爐渣可以被當成一般的固體廢物進行管理，也正因為如此，對發電爐渣加以利用是不會對生態環境造成污染的。發電爐渣的整體特性和天然砂石還是有很多的相似之處的，因此，對發電爐渣進行資源化利用是絕對可行的。從發電爐渣的實際應用角度來看，發電爐渣的化學性質具有水硬性的特征，因此比較穩定，耐久性也比較好，所以將發電爐渣應用到道路基層建設過程中，按照科學的配比摻進水溫材料中，是具有適應性和可行性的。

4 生活垃圾焚燒發電爐渣的資源化利用

通過對發電爐渣的資源化利用，不但可以有效節約發電爐渣的處理成本，還能夠有效提升資源的利用率。目前，在國際范圍內，就灰渣的資源化利用而言，發電爐渣是主要的利用資源。在現實生活中，發電爐渣的資源化利用方向主要包括：充當無鋼筋混凝土的骨料、充當瀝青混合料的骨料、充當填埋場的覆蓋層材料以及充當路基材料。目前，發電爐渣資源化利用的主要方向就是充當工程材料。在發電爐渣實際的應用過程中，需要考慮兩點問題，一是以哪種方式進入到當今的工程材料市場，二是如何利用發電爐渣研發出當今市場所需的工程材料產品。如果要想使發電爐渣真正進入到當今的工程材料市場，就要重視相關產品的研發工作。

總而言之，將生活垃圾焚燒發電爐渣制備成爐渣集料后，是可以進入到相應的工程材料市場的，也是目前比較好的應用途徑。另外，值得注意的是，對生活垃圾焚燒發電爐渣實施資源化利用，不僅僅屬于技術工作，還需要協調好各方的利益和關系，只有這樣，才能夠使生活垃圾焚燒發電爐渣的資源化利用工作長期發展下去[1]。

5 結語

綜上所述，對生活垃圾焚燒的發電爐渣進行資源化利用是未來資源利用領域的主要發展趨勢，因此，就要及時掌握發電爐渣的相關分析，以便于為其實際的資源化利用提供有效依據，促進發電爐渣的資源化利用，使其能夠真正地應用在現實生活中，促進我國資源利用領域的發展，為構建和諧穩定的生態環境提供強大助力。