淺談國內生活垃圾焚燒飛灰的處置技術

程 琳

（北京中環(huán)博宏環(huán)境資源科技有限公司 北京 100012）

引言

生活垃圾焚燒飛灰富集了大量可溶性鹽、二噁英、重金屬等有害物質，處置不當會造成二次污染。2017年全國生活垃圾焚燒量達到8463萬噸[1]，按焚燒垃圾量的3%保守計算，產生的飛灰量約250萬噸。要加強對生活垃圾焚燒飛灰的管理，加快標準和規(guī)范的制定，完善處置技術和工藝，強化處置環(huán)節(jié)的監(jiān)督管理。

1 生活垃圾焚燒飛灰的特征和屬性

生活垃圾焚燒飛灰是焚燒過程中由煙氣凈化系統(tǒng)捕集的粉塵和煙道及煙囪底部沉降的底灰。顏色呈淺灰色，含水率低，粒徑大小不均勻，基本在100μm以下，表面粗糙，比表面積較大，容易吸附揮發(fā)性重金屬和二噁英。

根據(jù)2016版《國家危險廢物名錄》，生活垃圾焚燒飛灰屬于HW18焚燒處置殘渣類的危險廢物，具有毒性（T）的危險特性，應按照危險廢物進行管理。

2 生活垃圾焚燒飛灰的處置技術

國內對飛灰處置技術的研究較多，工程化應用的主要有填埋和資源化兩類。

2.1 填埋

根據(jù)現(xiàn)行法規(guī)，生活垃圾焚燒飛灰經處理滿足《生活垃圾填埋污染控制標準》（GB16889-2008）6.3條要求后，可進入生活垃圾填埋場單獨分區(qū)填埋，對填埋處置環(huán)節(jié)豁免危險廢物管理。

飛灰中重金屬鋅、鉛、銅、鉻等含量較高[2]，為了滿足生活垃圾填埋場的入場標準，要對飛灰進行預處理，粘結劑固化和化學穩(wěn)定化是目前常用的飛灰預處理技術。

2.1.1 粘結劑固化

該技術是將水泥、瀝青等粘結性材料和飛灰混合，利用其水化或固化作用將重金屬離子包裹進堅硬的固化體，阻止重金屬離子的浸出。該技術的優(yōu)點是設備簡單、操作方便、處理成本低；缺點是固化后體積較大，且粘結劑添加量不足時重金屬容易浸出。

2.1.2 化學穩(wěn)定化

該技術采用穩(wěn)定化藥劑與飛灰中的重金屬反應，生成難溶、穩(wěn)定的低毒性物質，阻止重金屬離子浸出。穩(wěn)定化藥劑分為無機類和有機類，與無機藥劑相比，有機類藥劑具有穩(wěn)定化效果好、用量小和抗酸浸出能力強的優(yōu)點；缺點是成本較高。實際應用中，需對飛灰的成分進行實驗，并確定最佳的藥劑類型及配比。

化學穩(wěn)定化技術和粘結劑固化技術也常聯(lián)合使用，即在投加穩(wěn)定化藥劑的基礎上，添加一定比例的水泥等粘合劑，從而減少穩(wěn)定化藥劑的用量，降低飛灰預處理成本。

2.2 資源化

目前國內已有工程應用的飛灰資源化技術有水泥窯協(xié)同處置技術、燒結技術和熔融技術。

2.2.1 水泥窯協(xié)同處置

水泥窯協(xié)同處置飛灰的技術起源于日本并實現(xiàn)了工業(yè)化。北京金隅琉水環(huán)?？萍加邢薰?012年建成了國內首條示范線。其主要原理是先對飛灰進行水洗烘干，除去大量的氯離子及可溶性金屬離子，再輸送到水泥窯尾1000℃高溫段高溫煅燒，二噁英高溫分解，重金屬被固化在水泥熟料晶格中，從而實現(xiàn)飛灰的無害化處置。

2016版《國家危險廢物名錄》對滿足《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標準》（GB30485-2013）進入水泥窯協(xié)同處置的生活垃圾焚燒飛灰進行了危險廢物豁免管理。

2.2.2 燒結

高溫燒結技術的基本原理與水泥窯協(xié)同處置技術接近，同屬于熱處理技術，即在高溫（1000℃～1100℃）狀態(tài)下將飛灰中的有機污染物（二噁英和呋喃等）分解，并將重金屬固定于致密的結構體中。國內外不少學者開展了飛灰燒結法制備建材的實驗研究，包括燒結磚、輕骨料和水泥等。飛灰燒結后重金屬的浸出毒性大為降低，但易揮發(fā)的重金屬容易進入煙氣中，必須配備完善的煙氣處理設施。

2.2.3 熔融

熔融技術是在飛灰中加入細小的玻璃質，在1500℃高溫熔融下形成玻璃固化體[3]，將重金屬固定在致密晶體結構中，有機污染物在高溫下分解。熔融過程隔絕空氣，煙氣產生量小，二次飛灰收集后可以用作冶金原料。該技術優(yōu)點是能得到高質量的建筑材料，缺點是能耗大，成本高。

我國尚未出臺針對生活垃圾焚燒飛灰的控制技術規(guī)范和政策，也沒有明確飛灰管理的優(yōu)先技術路線。目前相關部門正在加強這方面的工作，《生活垃圾焚燒飛灰污染控制技術規(guī)范》、《生活垃圾焚燒飛灰污染控制技術政策》、《生活垃圾焚燒飛灰固化穩(wěn)定化處理技術標準》即將出臺，未來生活垃圾焚燒飛灰的處置將會更安全、更規(guī)范。

結語

隨著全國的城市生活垃圾焚燒廠陸續(xù)建成投運，妥善處置飛灰已經成為生活垃圾焚燒廠穩(wěn)定運營的一項當務之急?，F(xiàn)階段飛灰固化穩(wěn)定化填埋作為較為安全穩(wěn)妥的處置方式得到更多的認可和應用，相關技術標準亟待出臺。未來在飛灰資源化方面仍有很長的路要走，在滿足環(huán)境安全的前提下，如何保證產品的質量和功能，提高經濟性，在健全法律法規(guī)、加強技術研發(fā)和工程實施方面仍有很多工作要做。