生活垃圾焚烧飞灰处置技术现状及发展趋势分析
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--●城市生活垃圾的成分和特性受居民生活水平、能源结构、季节变化等因素的影响,使得垃圾组分具有复杂性、多变性和地域差异性等特点。
其组分主要由煤灰、纸张、塑料、砖瓦、厨渣、毛骨等组成。
由于生活垃圾成分复杂,又受到种种因素的制约,因而各国对生活垃圾的处理及其污染治理技术的发展一般是随国情而异,往往一个国家的不同地区也采取不同的处理方法。
1国外生活垃圾处理技术的现状及发展趋势1.1现状1996年以前,奥地利、比利时、加拿大、丹麦、芬兰、法国、德国、意大利、日本、卢森堡、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士、英国、美国和新加坡等一些国家的生活垃圾处理方法以填埋法为主。
此后,随着经济的发展,越来越多的国家采用焚烧法。
目前,日本、瑞士、比利时、丹麦、法国、卢森堡、瑞典、新加坡等国采用焚烧法处理垃圾的比例,都接近或超过填埋法,而堆肥法在国外已较少使用。
对于生活垃圾中可利用物质的回收利用率,在发达国家中平均为25%左右,有的高达50%以上。
1.1.1填埋技术现状英国最早于1930年,美国于1940年开始采用生活垃圾卫生填埋技术———即有控制的生活垃圾填埋技术。
国外从20世纪80年代开始在垃圾填埋场防渗处理中使用人工合成材料作为衬底,逐步成为一项成熟的技术得到广泛的应用。
通常采用约2mm 厚的高密度聚乙烯(HDPE 作为衬底材料,其渗透系数可达10-12~10-13cm/s 。
目前,人工合成衬底材料已形成了系列产品,并制定了相应设计和施工标准。
垃圾填埋场作业一般由垃圾推土机和垃圾压实机操作,既可提高场地利用率,又可以减少雨水对垃圾的冲刷。
现代化大型生活垃圾卫生填埋场大多采用单元填埋法,并对垃圾进行分层压实和每日覆盖。
控制填埋沼气的自由转移或扩散是填埋技术的一个组成部分,填埋沼气的主要成分是甲烷和二氧化碳。
通常采取的方法一是通过石笼等形式将填埋沼气导排;二是通过石笼和收集管将填埋沼气导排并使其安全直燃;三是通过管网系统收集后经过净化处理作为能源回收利用。
生活垃圾处理现状分析与技术发展方向1 生活垃圾处理发展概况目前我国城市生活垃圾处理各种工艺所占的比例大约是:焚烧1%、堆肥占2%、卫生填埋占30%、简易填埋占66%,我国目前对于城市生活垃圾的处理仍然是以卫生填埋技术为主,提倡有条件的城市特别是沿海经济发达地区发展焚烧技术。
2 城市垃圾处理现状分析2.1 主要技术介绍国内垃圾处理方法多种多样,主要有:填埋、堆肥、焚烧三种方法。
2.1.1 填埋填埋技术作为生活垃圾的传统和最终处理方法,根据环保措施(主要有场底防渗、分层压实、每天覆盖、填埋气导排、渗沥液处理、虫害防治等)是否齐全、环保标准能否满足来判断,填埋场大致可分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场三个等级。
1)、简易填埋场(临时堆场)基本上没有考虑环保措施,或仅有部分环保措施,也谈不上执行什么环保标准。
2)、受控填埋场(准卫生填埋场)有部分环保措施,但不齐全;或者是虽然有比较齐全的环保措施,但不能全部达标。
3)、卫生填埋场(无害化处理场)既有完善的环保措施,又能满足环保标准,为封闭型或生态型的填埋场。
这是我国积极发展的生活垃圾无害化处理方式之一。
2.1.2 焚烧我国生活垃圾焚烧计数的研究和应用起步于八十年代中后期,全国现有各类生活垃圾焚烧厂50多座,综合目前我国生活垃圾焚烧技术应用的现状,大致可分为简易焚烧炉、国产化焚烧设施和综合型焚烧设施三类。
1)、简易焚烧炉简易焚烧炉工程规模较小,主要利用原有的煤窑或砖窑等改造而成,工艺简单、价格低廉,往往缺乏基本的供风和烟气处理系统,工作条件差,生活垃圾无法得以充分燃烧、污染物也不能达标排放。
这类焚烧炉在我国还有一定的市场,主要在一些中小城镇应用,由于不能满足环保标准和燃烧条件,正逐步予以取缔。
2)、国产化焚烧设施工程规模中等,生产及配套设施相对比较简单,主要设备为流化床焚烧炉,建设及运行成本相对较低。
3)、综合型焚烧设施综合型焚烧技术设备,是指把引进技术设备与国产技术设备有机结合起来的垃圾焚烧系统。
生活垃圾焚烧发电工程的现状及存在的问题分析生活垃圾焚烧发电工程是指利用生活垃圾进行焚烧发电的工程,通过将生活垃圾焚烧产生的热能转化为电能,实现废物资源化利用和能源的再生利用。
这一工程在环保和能源方面都具有重要的意义,但目前在我国的发展中还存在一些问题。
本文将对生活垃圾焚烧发电工程的现状及存在的问题进行分析。
一、生活垃圾焚烧发电工程的现状1. 产业发展状况随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,生活垃圾数量不断增加,对环境和资源造成了一定的压力。
在这种情况下,生活垃圾焚烧发电工程应运而生,成为处理生活垃圾和解决能源问题的重要手段。
目前,我国的生活垃圾焚烧发电工程已经初具规模,各地都建设了焚烧发电厂,并逐步形成了较为完整的产业链。
在技术方面,国内外很多企业都对焚烧发电技术进行了深入研究和开发,相继推出了多种先进的焚烧发电设备和技术。
2. 政策支持和管理体系为了推动生活垃圾焚烧发电工程的发展,我国相继颁布了一系列的政策和法规,以鼓励和规范这一行业的发展。
为解决生活垃圾长期困扰的问题,国家对生活垃圾焚烧发电工程给予了一定的资金支持和税收优惠政策。
国家也建立了相应的管理和监督体系,对生活垃圾焚烧发电工程进行了严格的管理和监督,确保其在环保和安全方面符合相关标准和规定。
生活垃圾焚烧发电工程在我国的发展状况还是比较乐观的,已初步形成了一定的规模和产业链,政策支持和管理体系也比较完善。
二、存在的问题分析尽管生活垃圾焚烧发电工程在我国得到了较快的发展,但在实际应用中还存在一些问题和挑战,主要集中在以下几个方面:1. 环境污染问题生活垃圾焚烧发电工程虽然可以将垃圾处理掉,同时产生了电力,但焚烧过程中也会释放出大量的废气和废渣,其中包括二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、重金属等有害物质。
这些废气和废渣在一定程度上会对周围的环境和人体健康造成影响,导致环境污染和健康风险。
2. 能源利用效率问题虽然生活垃圾焚烧发电工程可以通过焚烧产生热能转化成电能,实现了废物资源化利用和能源再生利用,但其能源利用效率并不高。
生活垃圾焚烧飞灰主要处置技术及其发展趋势济南市生活废弃物处理中心251400[2]摘要:随着我国垃圾焚烧产业的快速发展,其排放的废气、渗滤液、飞灰等污染问题也日趋严重,飞灰含铅、汞、铬等多种重金属,同时还含二噁英、多环芳烃等有毒物质,已被我国列为危险废物。
垃圾焚烧飞灰粒径较小,在环境中极不稳定,如果处置不当,会对生态环境和人体健康造成极大危害,因此,对其进行有效处置是目前国际上的一个热点问题。
本文在分析我国生活垃圾焚烧飞灰特点的基础上,总结生活垃圾焚烧飞尘的主要处理技术,并分析了其发展趋势。
关键词:生活垃圾焚烧飞灰;处置技术;发展趋势;1.生活垃圾焚烧飞灰特点1.1飞灰性质《国家危险废物目录(2021)》(HW18)中的“垃圾焚烧”是指在燃烧过程中产生的垃圾及烟道、烟囱底部产生的灰烬,其特征为灰白或深灰,其微粒大小(通常为1-150微米),比表面积大(3-18m2/g),其成分以CaO、SiO2、Al2O3、Na2O、K2O等氧化物为主,其中CaO含量在17.99-23.7%之间,同时还存在二噁英类持久性有机污染物。
1.2氯元素含量高城市生活垃圾中含有氯气的塑料等物料在燃烧过程中,会生成一种酸度较高的氯气,这种酸度会与烟尘中的碱液发生反应,从而形成飞灰。
另外,厨余废物中的盐等,也会在飞灰中累积。
以北京的生活垃圾焚烧飞灰为例,飞灰中的氯离子含量超过20%,且主要是氯化钠、氯化钾和氯化钙等可溶性氯化物。
1.3产生量大目前,国内已有的两种垃圾焚烧炉,一种是机械式的,另一种是流化床,两者垃圾处理量分别为我国生活垃圾处理量的三分之二和三分之一,其中,机械炉排焚烧炉只产生了约3-5%的少量飞灰,而流化床焚烧炉则产生了约10-15%的飞灰,根据我国水泥行业协会的测算,在“十三五”结束前,全国每年可生产一千万吨的飞灰。
1.4成分复杂、波动大生活垃圾焚烧飞灰中,除了含有重金属和二噁英等有毒和危险物质,还含有钙,硅,铝,铁,氯,碳,硫,磷等元素,由于垃圾组分、季节、焚烧条件等因素的影响,飞灰中各组分(元)的含量波动很大,且烟气的净化程度也不高,因此,飞灰的资源化利用难度很大。
垃圾焚烧飞灰无害化与资源化现状及发展趋势城市生活垃圾焚烧飞灰是垃圾焚烧处理中的主要副产物,因其含有高含量重金属、二噁英等危害物,已成为垃圾焚烧行业发展亟需解决的难题。
本文综述了当前垃圾焚烧飞灰传统无害化处理工艺及机理,分析了其资源化趋势,并介绍了几种新型处理方法,为提高垃圾焚烧处理过程中资源化利用的程度提供了参考。
1引言近年来,我国经济高速发展、城市化进程加速。
人们生活水平提高的同时,也产生了大量的城市固体废弃物。
2015年全国246个大中城市生活垃圾产生量高达18,564.0万t,而且仍有不断增加的趋势。
面对日益严峻的垃圾处理问题,传统的垃圾填埋处理方式,因其负面作用大已远远不能适应目前发展需要。
与此同时,垃圾焚烧发电技术处理速度快、占地面积小、减量化和无害化效率高、可回收能源等优点便突显出来[3]。
然而,飞灰作为垃圾焚烧发电过程中的副产物,含有高含量重金属及二噁英等各种有害物,若不能得到有效处理,会对自然环境及人体健康造成巨大影响。
国内外专家学者积极研究开发了多种垃圾焚烧飞灰的无害化及资源化处理方法,其中北京金隅琉璃河水泥公司已建成国内首条飞灰处置示范线,对飞灰进行资源化再利用。
欧美等国在飞灰熔融固化方面进展迅速,已经基本发展成工业应用规模,不仅有多种不同种类的熔融炉,更对熔渣的后续处理有充足的应用进展,形成一条完整的产业链。
本文介绍了传统的飞灰无害化及资源化处理工艺,简述了几种新型处理工艺方法,并对其发展趋势进行了展望。
2焚烧飞灰的主要特性及危害垃圾焚烧飞灰产量与垃圾种类、焚烧条件、焚烧炉型和烟气处理工艺有关。
一般占被焚烧垃圾量的3%~5%左右[4]。
呈深灰或灰白色,颗粒大小不均一,粒径一般小于300μm,其中以K、Na、Ca的氯化物为主体的可溶性盐含量为15%~25%,并含有各种重金属与二噁英等危害物。
以浙江省温州市龙湾区某垃圾焚烧发电厂飞灰为例,其主要物质及重金属含量分别见表1与表2。
水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰水洗除盐工艺技术要求一、概述在城市化进程加快的生活垃圾产生量逐年增加,如何有效处理和处置生活垃圾成为了亟待解决的问题。
水泥窑协同处置生活垃圾的技术成为了一种被广泛关注和研究的方法。
生活垃圾焚烧产生的飞灰含有大量氯盐,直接排放会对环境造成严重影响。
开发水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰水洗除盐工艺技术势在必行。
二、水泥窑协同处置生活垃圾焚烧的优势1. 能有效减少生活垃圾占用的土地资源。
2. 能将有机废弃物转化为能源,实现资源化利用。
3. 能通过水泥窑的高温烧烤,彻底处理有机废弃物,减少了焚烧后的垃圾量。
4. 由于水泥窑内部环境酸碱度较高,有机垃圾燃烧后的飞灰中氯盐含量较高,处理飞灰能减少对周围环境的负面影响。
三、水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰水洗除盐工艺技术要求1. 高效除盐工艺技术水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰水洗除盐工艺技术要求能够高效去除飞灰中的氯盐,以减少对周围环境的污染。
该工艺技术需要选择合适的溶剂去除氯盐,并且要求去除效率高、成本低。
2. 安全稳定工艺流程水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰水洗除盐工艺技术要求具有安全稳定的工艺流程,能够有效避免化学反应失控、设备事故等问题,确保处置过程的安全性和稳定性。
3. 资源化利用要求水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰水洗除盐工艺技术要求也要能够实现飞灰资源化利用,将去除氯盐后的飞灰再次利用,例如用于水泥生产等领域,从而减少环境负荷,实现循环经济。
4. 降低能耗要求水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰水洗除盐工艺技术要求还要求降低能耗,减少对环境的二次污染,确保环保效益。
四、水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰水洗除盐工艺技术发展趋势1. 微生物除盐技术的应用目前,一些微生物技术已经在飞灰去除氯盐方面展现出了较好的应用前景,该技术具有环境友好、效率高等特点。
2. 高效去除氯盐溶剂的研究研究人员还在积极探索高效去除氯盐的溶剂,其中包括一些物理或化学方法,以提高除盐效率。
垃圾焚烧飞灰处理处置技术分析摘要:垃圾焚烧飞灰是公认的危险废物,其处理处置技术的研究已成为环境领域的热点。
分析了国内垃圾焚烧飞灰处置技术特点及资源化应用情况,指出垃圾焚烧飞灰处理处置存在的障碍和应对措施,以期为垃圾焚烧飞灰无害化处置提供参考。
关键词:垃圾焚烧飞灰;处理技术;无害化;资源化引言随着社会经济发展和城镇化进程加快,生活垃圾产生量持续增长,对我国生态环境、社会发展的影响日益加剧。
生活垃圾处理技术中,垃圾焚烧发电技术因其具有减容显著、减少二次污染的环保优势以及替代燃煤的资源特点,在我国得以迅速发展。
飞灰是垃圾焚烧的必然产物,富集高浸出浓度的重金属、可溶盐和二噁英、呋喃等有机污染物,属于危险废物(《国家危险废物名录》编号HW18),产量占焚烧垃圾量的 3%~5%。
一、垃圾焚烧飞灰处理处置技术垃圾焚烧飞灰处理处置技术主要有固化稳定化、水泥窑协同处置、湿法化学处理法和安全填埋法等。
由于我国垃圾焚烧飞灰中的氯元素含量较高,采用上述技术直接进行处理,不仅会影响重金属的固化效果,还可能腐蚀水泥窑设备,降低水泥产品的性能,因此在垃圾焚烧飞灰处理处置前必须进行预处理。
通常采用水洗和酸洗等方式脱除垃圾焚烧飞灰中高含量的氯元素及可溶性盐。
通过预处理,可明显缩短固化体的凝结时间,提高固化体的抗压强度,降低固化体系的膨胀率,提高飞灰固化稳定化效果。
经研究表明,对比了水、磷酸和硫酸对焚烧飞灰的预处理效果,结果显示可将原灰中氯元素含量由7.41%分别降至0.46%、0.76%和0.64%。
由此可见,水洗预处理效果优于酸洗,而且水洗过程中能降低飞灰中钙质的流失,避免引入大量的P和S等杂质元素。
研究还发现,水洗过程中的最佳液固比为10:1,水洗时间为10min。
然而,水洗预处理在除氯的同时会脱除垃圾焚烧飞灰中部分可溶性重金属,因此水洗液中含有较高浓度的可溶性氯盐和重金属离子,直接排放会污染环境。
通常需要先对水洗液进行沉淀处理以去除超标重金属,然后利用结晶的方式对水洗液中高含量的氯化物进行回收利用。
垃圾焚烧固化稳定化飞灰填埋处置面临的问题与对策摘要:本次研究对我国飞灰填埋处置的现状加以分析,对垃圾焚烧固化稳定化飞灰填埋处置中存在的问题实行研究,发现存在工艺、设计、填埋等多方面的问题。
在此之后,对垃圾焚烧固化稳定化飞灰填埋完善举措进行探讨,可从不同的角度出发,及时解决垃圾焚烧固化稳定化飞灰填埋处置中存在的问题。
关键词:垃圾焚烧;固化;稳定化;飞灰填埋处置;问题;对策前言:当前,我国城市化发展速度越来越快,土地资源短缺问题比较凸显,通过研究了解到垃圾焚烧占据生活垃圾的比例较大,飞灰处置作为生活垃圾焚烧污染管控中的重点部分。
焚烧炉渣为固体废弃物多通过资源利用处置,飞灰作为危险物质无法进行资源利用,因而需采取焚烧固化稳定化的方式作以处理。
一、我国飞灰填埋处置的现状分析参照危险废物污染防治技术相关标准,采集生活垃圾在焚烧期间会发生飞灰情况,不可和生活垃圾、焚烧残渣、其他相关危险废物等混合,焚烧飞灰不可在产生地长时间存放、简易处置或排放,建议焚烧飞灰在产生地作以固化处理、稳定化处理,然后借助专用运输设备作以处理,达到密闭处理方面的需要[1]。
除此之外,应该遵循生活垃圾卫生填埋处理技术规范处理,焚烧飞灰为危险废物,无法进到生活垃圾填埋场中作以相应处理,因此需通过固化和稳定化方式处理,在此之后进到生活垃圾填埋场,合理设置生活垃圾填埋库区域。
固化飞灰填埋处理经过不同的发展阶段:(1)和生活垃圾混合填埋;(2)单独分区填埋处理;(3)设置单独固化飞灰填埋场。
因早期垃圾焚烧量比较少,固化飞灰进到生活垃圾混合填埋,固化飞灰、生活垃圾混合填埋下,会发生渗滤液收集导排淤堵问题、飞灰渗滤液水质所致末端生活垃圾渗滤液处理站运行受到威胁问题。
需要注意的是,因固化飞灰单独分区填埋/飞灰填埋场渗滤液产量非常小,所以单独收集处理极其必要,可防止对生活垃圾填埋场运营状况造成不利的影响。
二、垃圾焚烧固化稳定化飞灰填埋处置中存在的问题研究(一)工艺方面的问题飞灰固化稳定化作为填埋处理的主要基础,使用化学药剂钝化重金属且不溶于水无机矿物质,所谓飞灰固化即为飞灰、顿性基材相混合,固化后废物和环境直接接触面降低,从而避免发生污染物迁移的现象[2]。
垃圾焚烧发电⼚的飞灰处理现状及技术垃圾焚烧发电⼚的飞灰处理现状及技术摘要:介绍了垃圾焚烧飞灰的成分、理化特性及现状,阐述了对垃圾焚烧飞灰进⾏⽆害化处理的重要性,结合垃圾焚烧飞灰处理技术的现状及⽅法,提出了应根据我国垃圾焚烧飞灰的实际情况,慎重选择适宜的焚烧飞灰熔融处理技术。
引⾔随着我国城市化和⼈民⽣活⽔平的不断提⾼,城市垃圾产⽣量与⽇俱增,其基本处理⽅式主要有填埋、焚烧和堆肥。
垃圾焚烧发电技术是通过将垃圾放在焚烧炉中燃烧并释放热能后,将余热回收以供热或发电;同时将净化后的烟⽓排出,将少量剩余残渣排出填埋或⽤于其他⽤途。
焚烧处理技术处理量⼤、减容性好、⽆害化彻底,且有热能回收作⽤。
因此,对⽣活垃圾实⾏焚烧处理是⽆害化、减量化和资源化的有效处理⽅式。
近年来,随着我国垃圾焚烧处理技术的迅猛发展,焚烧飞灰产量巨⼤,焚烧飞灰处理技术成为环保领域研究的热点之⼀。
由于垃圾焚烧飞灰中含有较⾼浓度的⼆嗯英和重⾦属,是危险固体废弃物,将其直接填埋会对周边环境造成严重的⼆次污染,因此需要对垃圾焚烧飞灰进⾏⽆害化处理。
垃圾焚烧飞灰简介垃圾焚烧飞灰是指在垃圾焚烧⼚的烟⽓净化系统中收集的残余物,⼀般包括除尘器飞灰和吸收塔飞灰,其中含有烟道灰、加⼊的化学药剂及化学反应产物等。
垃圾焚烧飞灰作为⼀种⾼⽐表⾯积物质,不仅富集⼤量的汞、铅和镉等有毒重⾦属,也富集了⼤量的⼆嗯英类物质,是⼀种同时具有重⾦属危害特性和环境持久性有机毒性危害特性的双料危险废物,对⼈体健康和⽣态环境具有极⼤的危害性。
垃圾焚烧飞灰是含⽔率很低的细⼩尘粒,呈浅灰⾊粉末状。
从理化性质看,⼀般所取灰样的含⽔率为10%~23%,热灼减率为34%~51%。
飞灰是由颗粒物、反应产物、未反应产物和冷凝产物聚集⽽成的不规则物体,粒径⼤⼩不均,基本在100m以下,表⾯粗糙,呈多⾓质状,孔隙率较⾼,⽐表⾯积较⼤,其表⾯易凝结富集Pb和Cd等易挥发性⾦属。
焚烧飞灰的主要化学成分为:SiO,24.5%;Fe,O,4.01%;A1,O,7.42%;TiO2,0.62%;CaCl2,3.37%IMgO,2.72%;SO3,12.03%;CaO,0.5%;C1,,10.56%。
生活垃圾焚烧飞灰处置技术现状及发展趋
势分析
随着我国城镇化的快速进展和人民生活水平的日益提高,城镇生活垃圾产生量随之也快速增长,2023年全国城市生活垃圾清运量达到了22801.8万吨,生活垃圾处理处置问题备受关注。
生活垃圾焚烧发电因具有减量化明显、占用土地资源少及可实现能源化的优势,渐渐成为我国生活垃圾处置的主流方式。
国家进展和改革委员会、住房和城乡建设部发布的《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》中表示,2023年全国城镇生活垃圾焚烧发电处理比例目标为54%,生活垃圾焚烧日处理规模将达到59.14万吨。
生活垃圾焚烧飞灰(以下简称飞灰)是生活垃圾焚烧烟气净化系统收集而得到的粉状物质,属于危急废物(编码为HW18)。
近年来,随着城镇生活垃圾产生量快速增长,飞灰的产生量越来越大,据中国水泥协会推算,到“十三五”末我国每年飞灰产生量将高达1000万吨左右。
飞灰处置的重要性和紧迫性
飞灰中含有苯并芘、苯并蒽、二恶英等有机污染物和Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Ni等重金属,是高度危急的固体废物。
二恶英是具有多种毒性作用的氯化三环芳烃类有机化合物,具有不行逆的致畸、致癌、致突变性;Hg及其化合物具有极强的神经毒性,对人体的多个器官会产生严峻的损害。
飞灰假如处置不当,会对环境造成严峻毒害。
我国的大中型城市飞灰产生量大、土地资源紧急,以填埋为主的处置方式面临越来越大的压力。
2023年,北京生活垃圾无害化处理量为975.1万吨,飞灰产生量约12万吨,而北京市唯一满意填埋飞灰条件的金隅集团北京生态岛科技有限责任公司的安全填埋坑库容仅为12.26万立方米,不到一年就能填满。
因此亟需查找出一条既能有效处理飞灰又能节省土地资源的有效途径。
飞灰处置技术的难点
国内生活垃圾产量、组分等与发达国家有着显著的不同,使得我国飞灰呈现出明显的不同特点。
1.氯元素含量高。
生活垃圾中含氯塑料等经焚烧分解后产生的氯化氢等酸性物质,与烟气净化系统中碱性物反应后生成物进入到飞灰中,厨余垃圾中食盐等也最终富集于飞灰。
含氯元素高是我国飞灰最为明显的特征之一,以北京地区飞灰为例,飞灰含氯量高达20%以上,飞灰中氯元素主要以可溶性氯盐形式存在,如氯化钠、氯化钾、氯化钙等。
2.成分简单,波动大。
飞灰中除重金属和二恶英等有毒有害物质外,还含有钙硅铝铁氧化物、氯盐及碳硫磷元素等。
飞灰中各物质(元素)的含量会随着生活垃圾组分、季节、焚烧条件、烟气净化水公平的变化而产生较大波动,将给飞灰处理处置带来很大的困难。
飞灰处置技术现状分析
1. 技术总体状况。
依据生态环境部正在组织制定的《生活垃圾焚烧飞灰污染掌握技术规范》(送审稿)内容,飞灰利用处置分为填
埋和资源化两种方式。
填埋是飞灰处置的传统方法,而资源化是近些年进展起来的新的处理方式。
在飞灰填埋或资源化利用处置前,均需对飞灰进行适当的预处理。
目前飞灰的预处理技术主要包括水洗、固化/稳定化、高温烧结、高温熔融、低温热解等。
其中,固化/稳定化-填埋技术是指将飞灰中有毒有害组分包涵掩盖起来,或者使其呈现化学惰性,然后进入填埋场进行填埋。
水泥窑协同处置技术是将飞灰进行水洗处理(氯盐去除)后作为水泥原料,通过水泥窑高温烧成彻底分解二恶英,将重金属固化稳定化在水泥熟料中,而水洗废水通过处理后全部回用。
高温烧结制陶粒技术是将飞灰或与工业固体废物或粘土等原料的混合物,加入助熔剂、粘结剂等添加剂后,加热至飞灰的熔点,形成可作为陶粒使用的轻质致密固体。
等离子体熔融技术是将飞灰或与固体废物等原料的混合物,加入添加剂后,利用等离子炬产生的热源,加热至飞灰完全熔融后,冷却形成致密玻璃体。
低温热解技术是指在低温条件下将飞灰中二恶英类去除后作为替代原料用于建材产品生产。
总体而言,固化/稳定化-填埋技术目前在国内飞灰处置中应用广泛;水泥窑协同处置是近年来胜利研发的飞灰资源化利用技术;高温烧结制陶粒目前在天津地区飞灰处置中得到应用;等离子体熔融作为飞灰高温熔融的一种重要方式,近年来已进行了中等规模试验;低温热解是一种新兴的飞灰处理技术,有关单位正在开展相关讨论。
2.主流技术分析。
2023年8月1日起施行的新版《国家危急废物名录》将飞灰进入生活垃圾填埋场处理和水泥窑协同处理的过程纳
入豁免清单管理,表明固化/稳定化-填埋技术和水泥窑协同处置技术是我国政府认可的飞灰处置的主流技术。
(1)固化/稳定化-填埋。
依据《危急废物填埋污染掌握标准》(GB18598-2023),飞灰满意稳定化掌握限值后可进入危废填埋场填埋,另外2023年修订颁布的《生活垃圾卫生填埋污染掌握标准》(GB18598-2023)规定,飞灰经过预处理满意入场要求后,可以进入垃圾填埋场的独立单元进行填埋。
固化/稳定化是飞灰填埋处置利用的预处理技术,其主要作用是掌握和降低飞灰中重金属溶出。
固化/稳定化技术主要包括水泥固化法、化学药剂稳定化法两大类,其中化学药剂稳定化法因增容体积小、固化效果较好,近年来讨论报道较多,目前常用药剂可分为无机类和有机类,无机药剂主要包括石膏、磷酸盐、硫化物(硫代硫酸钠、硫化钠)、铁酸盐、硅酸盐、硅胶、石灰等,有机药剂主要包括巯基胺盐、EDTA连接聚体、柠檬酸盐、多聚磷酸盐、壳聚糖衍生物等。
固化/稳定化-填埋是目前国内飞灰处置中普遍采纳的方式,但在填埋前预处理过程尚缺乏统一的技术规范,住房和城乡建设部正在组织有关单位加紧制定《生活垃圾焚烧飞灰固化/稳定化处理技术标准》。
(2)水泥窑协同处置。
在水泥窑协同处置技术的应用方面,目前国内已建成两条总年产能为7万吨的飞灰处置生产工业线,都已达产达标并稳定运行。
采纳水泥窑协同处置飞灰后,水泥熟料中重金属浸出毒性满意《水泥窑协同处置固体废物技术规范》(GB30760-2023)标准要求,
排放烟气中污染物浓度低于《水泥窑协同处置固体废物污染掌握标准》(GB30485-2023)中限值,水泥质量符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2023)标准。
水泥窑协同处置飞灰技术凭借其处置彻底、无二次污染和资源化利用的优势,得到了政府部门的认可,入选原环境爱护部2023年发布的固体废物治理领域的《国家先进污染防治技术名录》和工业和信息化部《建材工业鼓舞推广应用的技术和产品名目(2023-2023年本)》,是国家鼓舞推广应用的环保技术。
3.主流技术比较。
固化/稳定化-填埋与水泥窑协同处置技术各有所长,从环境危害性及牢靠性、经济性等方面进行综合比较,结果如表所示。
由下表可见,水泥窑协同处置技术具有资源化程度高、环境风险小和不占用土地的特点,与固化/稳定化-填埋技术相比具有明显的优势。
飞灰处置技术进展趋势分析
1.主流技术。
固化/稳定化-填埋处理技术是目前国内飞灰主要的处置方式,但是该技术占用珍贵的土地资源,剧毒二恶英和重金属仍旧存在,存在潜在环境风险。
将来随着相关标准及技术的完善,可以应用于飞灰产生量不高而土地资源相对富裕的中小城市。
水泥窑协同处置技术利用水泥窑处置飞灰,实现了飞灰的无害化处置和资源化利用,在解决“垃圾围城”“最终一公里路”难题的同时,促进了水泥行业绿色转型进展,具有显著的社会效益和环境效益。
水泥窑协同处置飞灰技术成熟,标准体系完善,是拥有水泥厂的大中型城市的首选技术,具有良好的进展前景。
目前,金隅集团旗下北京金隅琉水环保科技有限责任公司在北京建筑材料科学讨论总院有限公司的技术支持下,经过多年的讨论开发,形成了完整的水泥窑协同处置飞灰技术,编制了相关行业标准和团体标准,并在集团内外进行了推广应用。
2.其他相关技术。
高温烧结制陶粒技术特点是飞灰中二恶英降解率可高达到95%以上,烧结产物为轻质致密固体,可作为陶粒使用,但该技术工艺路线较为简单,尾气处理难度较大,产生二次飞灰较多,还有很多的技术难题需要克服。
采纳等离子体熔融可完全分解飞灰中二恶英及其他有机污染物,最终产生无毒无害的可直接建材化利用的玻璃体渣,但该技术由于处置成本高、技术难度大,又有二次飞灰的问题,目前仅处于小规模处置阶段,技术的应用推广还有很长的路要走。
低温解毒技术目前相对讨论的单位较少,技术成熟度不高,二恶英的低温降解和易挥发重金属的污染掌握是其技术的瓶颈。