城市垃圾焚燒飛灰處理方法及探討

郭紹德

摘要：焚燒是城市垃圾主要處理方法，雖然都可以有效處理大部分垃圾，但是焚燒的過程中容易出現飛灰，因此很有必要對城市垃圾焚燒飛灰處理方法進行探討，科學除了垃圾焚燒時的飛灰，實現可持續發展目標。

關鍵詞：城市垃圾;焚燒;飛灰;處理方法

從本質上分析，垃圾焚燒是高溫處理技術的一種，借助過剩的空氣對需要處的廢物垃圾進行焚燒，氧化且分解有害和有毒物質，以此達到降低有害物含量的作用。然而焚燒處理垃圾時或多或少都會出現碳化物和硫化物的問題，對空氣產生嚴重污染，而且還會危害人們健康。由此可見，當前背景下很有必要加大力度探討有效地城市垃圾焚燒飛灰處理方法。

1飛灰相關概述

1.1飛灰的來源和成分

焚燒城市垃圾時出現飛灰指的是那些由禁煙飛灰系統收集以及沉淀的物質。近年來我國垃圾處理率和以往相比得到較大幅度的提升，且在全面垃圾焚燒處理中總量約為2億t[1]。同行情況下，計算垃圾飛灰量時主要整體進入到焚燒爐中總垃圾量計算，約為3%，由此可以確定一年大概需要凈化600萬左右的燃燒飛灰量。從飛灰中包含的金屬類型分析，主要有貢、鉻和鉛，除此之外還包含較高的鹽離子，在雨水中更容易溶解。除此之外，焚燒飛灰中有害物質較多，為實現節能環保的目標，很有必要在妥善處理城市垃圾焚燒時的飛灰問題，最大程度降低對環境和人類造成的危害。

1.2飛灰的理化性質

通過多垃圾焚燒著的物理性質進行觀察可以了解到，飛灰通常為深灰色和白灰色，且粒徑大小至少在1μm以上，不超過150μm[2]。飛灰組成結構為氧化硫、氧化鈣和氧化碳等等，若無法提高飛灰處理效率，則很容易出現嚴重的二次污染。由此可見，處理城市垃圾焚燒時應盡可能降低飛灰中有毒物質，避免污染物出現遷移問題，降低對環境的污染。飛灰處理是一項相當復雜的工作，必須利用一定的技術確保飛灰符合國家相關規定及標準，達標后做好相應的埋填處理工作。目前我國常用的飛灰處理方式較多，比如熱處理、固化穩定法以及穩定化處理等等。

2城市垃圾焚燒飛灰處理方法

2.1固化穩定化處理

2.1.1水泥固化技術

水泥固化技術的應用就是混合水、水泥、危險廢物和其他添加劑，在一段時間的養護后形成比較堅硬的固體，這一方式可以起到有效降低廢危險而廢棄物中重金屬成分浸出的作用。從原理上分析，水化反應一定程度上可以有效降低垃圾焚燒過程中飛灰表面積的量，以此實現降低其可滲透性的目標，從而穩定飛灰，且無害。該技術所使用的的材料常見，且價格不高，固化條件低、工藝設備簡單，廣泛應用于飛灰固化。但是該技術同樣有一定的局限，如孔隙率較大，無法取得理想的重金屬固定效果，浸出率較高，容易出現固化物滿足不了填埋要求的問題[3]。

2.1.2熔融固化

人們也將熔融固化技術稱為玻璃化技術，應用該技術指的是在高溫電弧爐中的填入飛灰，之后進行高溫熔斷處理，確保其可以生成形狀為玻璃狀的硅酸鹽，對易溶物質溶出起到阻礙作用。分析該技術的原理，主要在于在熔斷和降低飛灰體積后提高其包容性，以此為基礎固定重金屬，提高重金屬的穩定性。目前不少發達國家已經推廣了該技術，且得到快速發展，主要在于該處理技術安全且穩定，但消耗的能量較多，且投資較大。

2.1.3水熱法

水熱法指的是將飛灰放置在密封的壓力容器，并將其溶解在水中，在高溫高壓等條件下將所得溶液在此結晶后制得處理方法。應用該技術對晶格缺陷較少的晶體起到起到促進作用，如此一來飛灰中的SI、AI等受到堿激發劑影響出現硅酸鹽礦物，確保該重金屬可以在礦物中穩定且不易浸出。該方法除了可以有效地穩定重金屬之外還有利于解二噁英快速講解，具有較高的處理效率，且生態效益較高[4-5]。但該方法周期較長，且具體的反應過程在一個封閉的系統中，無法直觀地觀察反應的過程，因此要想觀察晶體生長信息僅能從晶體結構表面和晶體心態變化觀察。處理水熱法時主要條件在于高壓高溫，對生產設備提出較高的要求。

2.2分離萃取法

分離萃取法又可以分為電化學法、水洗法和超臨界流體萃取法。首先，從本質上來說，電化學法的本質在于合理利用電勢差讓污染物發生各種反應，如微電反映、氧化還原反應和點解反應，幾種反應是交替或者是同時發生，飛灰中金屬含量明顯降低。若飛灰中金屬發生電化學反應，兩極除了發生還原反應之外還會發生氧化反應，在此之后形成了沉淀物，最后提取出其中的重金屬并回收。和其他方法相比，該處理技術的應用不同于其他的方法，無需加入較多的化學藥品和化學試劑，取得良好的分離處理效果，具有較高的分離效率。與此同時，后期處理管理更便捷且更簡單，占地面積不大、工藝設備比較簡單，污泥量不高。但該技術同樣有一定的缺點，即消耗較多的電能和能源，成本較高。其次，水洗法。該方法指的是借助水溶劑中不同的溶解物分離飛灰，合理利用水洗法將飛灰中的可溶性氯化物去除，除了可以將固化穩定和處理前期工作外一定程度上還可有效地降低重金屬的含量，以此達到提高固化質量的作用，對處理后期資源化工作奠定基礎[6]。處理飛灰工作時應用水洗法通常來說需要應用水溶劑，但這個過程中出現重金屬被浸出的問題，很有必要做好后期水溶液處理工作。最后，超臨界流體萃取法。該技術主要在超臨界狀態下進行，合理利用溫度差、流體流動壓力等作用改變混合物的溶解度，從而在固體狀態和液體狀態中分離混合物，以此達到提純有害物質的作用。該技術的應用讓分離過程中溫度和壓力等發生改變，以此有效提升流體流量，從而提高萃取效率。

2.3垃圾焚燒預埋處理

我國城市垃圾焚燒過程中包含較高的氯元素，若應用水熱處理、固化穩定和等處理技術，除了對重金屬固化效果產生直接影響之外還可能對水泥窯設備產生腐蝕，對水泥產品性能產生直接影響，很有必要預處理垃圾焚燒飛灰。通常情況下，脫出垃圾焚燒中的可溶性鹽和氯元素時都是通過酸洗或水洗等方法實現，在預處理后固體和凝結的時間顯著縮短，且固化體抗壓強度也顯影的提高，固化體系膨脹率顯著降低，飛灰固化穩定效果更理想[7]。有研究比較了硫酸、水和磷酸在焚燒飛灰時的預處理效果，結果表明水洗預處理效果更高，且飛灰中鈣流失顯著降低，避免S和P等雜質元素被流入。但也需要注意，去除氯時通過水洗預處理的方法很容易導致可溶性重金屬脫出，直接排放對環境產生污染。一般情況下都是在沉淀處理后將超標重金屬去除，在此之后回收利用水洗液中的高含量氯化物時需要通過結晶方式處理。

結束語

綜上，目前城市垃圾焚燒過程中飛灰處理方法較多，比較成熟的就是固化穩定和技術，其他技術逐步得到發展。但在具體的應用過程中應結合城市飛灰的具體情況和特點綜合考慮，以此科學處理垃圾焚燒飛灰，確保不會污染環境或降低對環境的污染，以此實現可持續發展的目標。

參考文獻

[1]張楚.城市垃圾焚燒飛灰處理方法及探討[J].環境與發展，2017（3）.

[2]劉緒紅.垃圾焚燒飛灰處理技術研究進展[J].中國環保產業，2016（6）：49 -51.

[3]劉芳，劉漢橋，魏國俠，等.冶金技術在垃圾焚燒飛灰處理中的應用[J].冶金能源，2017（S1）：121-123.

[4]龔靜，余麗麗.垃圾焚燒飛灰處置技術的發展研究[J].武漢輕工大學學報，2020（3）.

[5]紀濤，陳陽，徐崗.新形勢下生活垃圾焚燒飛灰處置技術現狀及建議[J].環境衛生工程，2018，26（5）：34-37.

[6]紀濤，陳陽，徐崗.新形勢下生活垃圾焚燒飛灰處置技術現狀及建議[J].環境衛生工程，2018，26（5）：34-37.

[7]劉晶，汪瀾.生活垃圾焚燒飛灰處理處置政策及發展分析[J].中國環保產業，2017（5）：66-69.