淺析資源化利用的生活垃圾焚燒發(fā)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(nèi)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(chǎn)生了越來越多的城市生活垃圾，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴重影響。針對這一問題，生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)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(chǎn)生的能量進行發(fā)電，提升資源的利用率。隨著我國生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)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(fā)電廠的數(shù)量。

隨著生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的廣泛應用，在生活垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的發(fā)電爐渣數(shù)量也在不斷增加。在焚燒生活垃圾的過程中會產(chǎn)生大量的爐渣，這部分爐渣的數(shù)量通常會占據(jù)焚燒垃圾總量的3成左右。這部分爐渣在經(jīng)過科學合理的處理之后，也能夠轉(zhuǎn)化為有效的資源被加以利用，實現(xiàn)節(jié)約資源，提升資源利用率的目的。對于發(fā)電爐渣的利用而言，發(fā)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(fā)電爐渣的特性展開深入研究和分析。

2 發(fā)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(chǎn)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(jīng)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(chǎn)二次污染。目前，我國在處理發(fā)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(huán)節(jié)，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(fā)電爐渣從生活垃圾焚燒發(fā)電廠運送到儲存地點之后，要先存放一段時間，然后再將發(fā)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(fā)電爐渣中被有效分離出來。另外，如果發(fā)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(fā)電廠，實施回爐焚燒的處理。第二，經(jīng)過嚴格篩選之后的發(fā)電爐渣要放入破碎機設備實施破碎處理。第三，在發(fā)電爐渣中的大塊物料被充分的細碎之后，就可以將發(fā)電爐渣放入跳汰機設備，實施重力分選的環(huán)節(jié)。在此過程中，在跳汰機設備的底層，能夠通過重介質(zhì)將發(fā)電爐渣中的重質(zhì)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(fā)電爐渣中的夾雜物有效分離出來。第四，實施渦流分選的環(huán)節(jié)，在此過程中，能夠有效將發(fā)電爐渣中的鋁分離出來，此時，發(fā)電爐渣中的塊狀金屬物質(zhì)就全部被有效分離出來了。第五，對剩下的發(fā)電爐渣還要實施渣水分離環(huán)節(jié)，之后得到處理后的尾渣。

3 生活垃圾焚燒發(fā)電爐渣的特性

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

3.1 發(fā)電爐渣的物理特性

發(fā)電爐渣就是指在生活垃圾焚燒發(fā)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(zhì)。通常情況下，發(fā)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(fā)電爐渣屬于不均勻混合物。從表面上觀察發(fā)電爐渣，會發(fā)現(xiàn)發(fā)電爐渣的外觀具有多孔隙和淺灰色的特征。

總的來說，發(fā)電爐渣的雜質(zhì)含量是比較多的，在發(fā)電爐渣中，鐵、鋁等金屬物質(zhì)大概占據(jù)發(fā)電爐渣總量的20%左右；石子以及玻璃等制品大概占據(jù)發(fā)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(jù)發(fā)電爐渣總量的65%左右。在現(xiàn)實生活中，為了提升發(fā)電爐渣的整體利用率，要對爐渣集料實施相關(guān)的處理措施，以此來有效去除發(fā)電爐渣中存在的雜質(zhì)，最后通過滾筒篩設備來制備出爐渣集料。通過相關(guān)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?guī)r集料的相對密度要小，爐渣集料的吸水率比石灰?guī)r集料的吸水率要大。另外，爐渣集料的塑性指數(shù)和雜質(zhì)含量是符合水泥穩(wěn)定類集料的要求的，所以，目前爐渣集料經(jīng)常被用來充當?shù)缆坊鶎硬牧稀?/p>

3.2 發(fā)電爐渣的化學特性

如果想要對發(fā)電爐渣的成分構(gòu)成進行充分了解，可以通過相關(guān)措施來檢測分析發(fā)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(jié)合的方式。另外，可以采用X射線衍射儀法來檢測分析發(fā)電爐渣的礦相組成。發(fā)電爐渣的主要成分是石英以及方解石等，發(fā)電爐渣內(nèi)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(fā)的元素。發(fā)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(jīng)常被用來充當?shù)缆坊鶎硬牧?。總而言之，發(fā)電爐渣的化學性質(zhì)是比較穩(wěn)定的。

另外，通過相關(guān)的化學檢測表明，發(fā)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(guān)規(guī)定指標，因此，目前我國相關(guān)的部門已經(jīng)明確規(guī)定了發(fā)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(fā)電爐渣加以利用是不會對生態(tài)環(huán)境造成污染的。發(fā)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(fā)電爐渣進行資源化利用是絕對可行的。從發(fā)電爐渣的實際應用角度來看，發(fā)電爐渣的化學性質(zhì)具有水硬性的特征，因此比較穩(wěn)定，耐久性也比較好，所以將發(fā)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(fā)電爐渣的資源化利用

通過對發(fā)電爐渣的資源化利用，不但可以有效節(jié)約發(fā)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(nèi)，就灰渣的資源化利用而言，發(fā)電爐渣是主要的利用資源。在現(xiàn)實生活中，發(fā)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(fā)電爐渣資源化利用的主要方向就是充當工程材料。在發(fā)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(fā)電爐渣研發(fā)出當今市場所需的工程材料產(chǎn)品。如果要想使發(fā)電爐渣真正進入到當今的工程材料市場，就要重視相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)工作。

總而言之，將生活垃圾焚燒發(fā)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(fā)電爐渣實施資源化利用，不僅僅屬于技術(shù)工作，還需要協(xié)調(diào)好各方的利益和關(guān)系，只有這樣，才能夠使生活垃圾焚燒發(fā)電爐渣的資源化利用工作長期發(fā)展下去[1]。

5 結(jié)語

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