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浅谈生活垃圾焚烧发电灰渣处理

摘要：从炉渣和飞灰的组成、性质、资源化利用等方面描述了生活垃圾焚烧发电灰渣处理的工艺和方法，并灰渣处理方法作出了比较，结合当前工厂的实际情况，分析处理优缺点。

关键词：炉渣，飞灰，资源化利用
1垃圾焚烧灰渣的现状
目前，随着政府对生活垃圾处理减量化、无害化和资源化的加强管理，生活垃圾处理已经成为城市管理和公共服务的重要组成部分，根据中国国情和相关技术，生活垃圾焚烧处理无疑成为目前最好的垃圾处理方式。焚烧灰渣是城市垃圾焚烧过程中一种必然的副产物，如何处理好灰渣，是当前生活垃圾焚烧处理的一大问题。
垃圾焚烧产生的灰渣包括从焚烧炉的底灰（BottomAsh，BA），由烟气净化产生的空气污染控制残渣（AirPollutionControlResidues，APCR）两种。主要是不可燃的无机物以及部分未燃尽的可燃有机物。根据垃圾组成的不同，灰渣的数量一般为垃圾焚烧前总重量的5%-20%。灰渣特别是飞灰中含有一定量的有害物质，若重金属未经处理直接排放，将会污染土壤和地下水，对环境造成危害。另一方面，由于灰渣中含有一定数量的铁、铜、锌、铬等重金属物质，有回收利用价值，故又可作为一种资源开发利用。因此，焚烧灰渣既有它的污染性，又有其资源特性。焚烧灰渣的处理是城市垃圾焚烧工艺的一个必不可少的组成部分[1]。
2炉渣
2.1炉渣的组成
底灰（即炉渣）是灰渣的主要部分，呈黑褐色，大约占灰渣总质量的80%-90%。炉渣含水率10.5%~19.0%，热灼减率1.4%~3.5%，低热灼减率反映出其良好的焚烧效果。底灰是由熔渣、玻璃、陶瓷类物质碎片、铁和其他金属、及其他一些不可燃物质，以及没有燃烧完全的有机物所组成的不均匀混合物。大颗粒炉渣(>20mm)以陶瓷/砖块和铁为主，两种物质的质量百分比随着粒径的减小而减小；小颗粒炉渣(<20mm)则主要为熔渣和玻璃其含量随着粒径的减小而增多，这主要是由于这些物质的物理性质和在炉排中移动时所受的撞击力不同而造成的[2]。
因焚烧1t生活垃圾约产生200~250kg炉渣，以日处理量为1200t的重庆同兴垃圾焚烧发电厂为例，1年约产生8~11万t左右的炉渣。
2.2炉渣的分拣工艺
炉渣中铁的总含量在5%~8%，目前国内的炉渣分拣主要是分拣炉渣中的铁。
炉排中燃尽的炉渣掉落到除渣机中，通过水的降温，液压式除渣机将冷却后的炉渣沥干后送入皮带输送机，在皮带输送机的转换端头加装多级除铁器，利用磁铁将金属铁分拣出来，为进一步提高分拣效果，工厂中一般在炉渣输送过程中配置振动装置和破碎装置，加大分拣力度。
2.3炉渣的资源化利用
2.3.1炉渣的性质
炉渣粒径分布主要集中在2~50mm的范围内(占61.1%~77.2%)，基本符合道路建材(骨料、级配碎石或级配砾石等)的级配要求。炉渣溶解盐量较低，仅为0.8%~1.0%，因此炉渣处理处置时因溶解盐污染地下水的可能性较小。炉渣pH缓冲能力较强，初始pH值（蒸馏水浸出，液固比为5:1）在11.5以上，能有效抑制重金属的浸出[2]。因此，炉渣是很好的建筑材料，只要管理得当，可以做到环保资源化利用。
2.3.2炉渣制免烧砖的优势
炉渣制免烧砖可利用垃圾焚烧炉渣作为主要原料，含量80%(包括骨料)以上，变废为宝，化害为利。免烧砖项目极具市场竞争优势，国家严格限制粘土砖的生产，免烧砖则不用粘土作原料，不需煤炭作为燃料，保护耕地，保护环境。制砖均为机械化生产，生产工艺简单，易于掌握，各地均可适用。生产免烧砖是物料进入标准模箱后，通过设备下压和高频定向震动双向作用成型，该砖外观十分规整、制品密实度高，各项技术指标优于粘土烧结砖。目前在所有利用工业废渣生产建材的技术中，免烧砖项目投资最少，见效最快。
2.3.3制砖工艺
炉渣经分拣后通过输送系统、配料系统、搅拌系统、布料系统、成型系统、脱模系统、出坯系统、自动叠板系统、液压系统、电器控制系统等。将炉渣、水泥、石子、石粉以4:15:15:15的比例压制成型，达到资源化利用的目的。
3飞灰
3.1飞灰的组成
飞灰指在烟气净化系统和热回收利用系统(如节热器、锅炉等)中收集而得的残余物，约占灰渣总量的20%左右。飞灰的溶解盐含量很高(40%一60%，重量计)，可浸出重金属(Cd、Pb、zn和Hg等)的浓度也比底灰要高，并且含有微量有机污染物，因其所含的细颗粒较多，使之持水量高，易冻胀又难压实。
由于焚烧飞灰颗粒细小，有较高的表面积，具有较强的吸附性，能形成较大的聚合体，也具有较高的亲水性。
3.2飞灰的危害
飞灰吸附了烟气中大部分的有害物质，主要包括二噁英和重金属，因此我国环境保护标准规定垃圾焚烧飞灰为危险废物。
二噁英(Dioxin)，又称二氧杂芑，是一种无色无味、毒性