垃圾焚烧技术的研究与现状分析

烟尘治理

垃圾焚烧飞灰的处理技术现状*

张玉燕󰀁倪文󰀁李德忠󰀁谢婷婷󰀁延黎

(北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京科技大学土木与环境工程学院󰀁北京100083)

󰀁󰀁摘󰀁要󰀁系统论述了国内外垃圾焚烧飞灰的处理现状,从固化稳定化、湿法化学处理、安全填埋等几个方面分析了垃圾

焚烧飞灰在各个技术领域的利用情况,以及以后的处理方向和发展前景,并且对各项技术的利用情况作了详细的阐述。󰀁󰀁关键词󰀁垃圾焚烧飞灰󰀁重金属󰀁资源化

ThePresentSituationoftheTreatmentfortheMSWIFlyAshes

ZHANGYu-yan󰀁NIWen󰀁LIDe-zhong󰀁XIETing-ting󰀁YANLi

(TheStateKeyLaboratoriesofHigh-efficientMiningandSafetyofMetalMines,CivilandEnvironmentEngineeringSchool,

UniversityofScienceandTechnologyBeijing󰀁Beijing100083)

Abstract󰀁Thispaperdiscussesthetreatmentofmunicipalsolidwasteincinerationflyashathomeandabroad,analyzestheusingsituation

fromthefollowingaspects:stabilization/solidification,treatedbywetchemicalprocess,safelandfillandetc,thefuturedevelopmentorienta󰀁

tionandprospectsaswell.Meanwhiletheusingofeachtechnologyisdescribedindetail.

２００８年７月　

第７期（总第１１６期）　广西轻工业　

ＧＵＡＮＧⅪＪｏＩ瓜ＮＡＩ，ＯＦ　ｕＧＨＴ　ＩＮＤｕｓＴＲＹ　资源与环境　

我国生活垃圾处理现状分析与技术发展方向研究　

赵欣，田宇，汤建化，张文伟　

（武汉市环境卫生科学研究设计院，湖北武汉４３００１　５）　

【摘　要】分析了我国城市生活垃圾组成及处置状况，对我国生活垃圾的填埋、焚烧、堆肥处理技术进行了简介和比较，研　

究了目前城市生活垃圾处置中存在的问题，提出了垃圾处理技术的发展方向。　

【关键词】生活垃圾；填埋；焚烧；堆肥；现状；发展方向　

【中图分类号】Ｘ７９９．３　【文献标识码】Ａ　【文章编号】　１００３—２６７３（２００８）０７—８５—０３　

１　生活垃圾处理发展概况　

建设部《中国城市建设统计年报》显示，截止至２００５年底，　

我国垃圾填埋、堆肥和焚烧的无害化处理能力所占比例分别为　

８２．４％、４．７％和１　２．９％。　在１　９９０—２００５年期间，城市垃圾清运量年平均增长率为　

５．５％，城市垃圾量的增长稍快于城市人１２１的增长。８Ｏ年代，人　

均垃圾产量为０．５～０．６ｋｇ／队・ｄ）；９０年代，垃圾产量为０．７～　

ｏ．８ｋｇ／（人・ｄ）；２１世纪初，垃圾产量预计为０．９～１．Ｏｋｇ／（人・ｄ）。　

从近１０年来我国城市垃圾处理所发生的变化可以看出，　

城市垃圾取得的成绩和进步是明显的，特别是先进的垃圾处理　技术开始逐步得到应用。例如，在近几年建设的许多填埋场中，　

为提高填埋场的防渗水平，采用高密度聚乙烯膜作为防渗材　

料；为提高填埋作业效率，一些大型的填埋场采用了填埋压实　

机；一些城市如杭州、广州、深圳等的填埋场开始对填埋气体进　

行回收利用。　

垃圾焚烧处理从无到有，不断发展。深圳市于１　９８５年从日　

本三菱重工业公司成套引进两台日处理能力为１５０吨，日的　

垃圾焚烧炉，成为我国第一座现代化垃圾焚烧厂。国内一些经　

济基础较好的城市如上海、广州、北京等都建设了较高标准的　

试论垃圾焚烧厂飞灰处理技术及其展望　李淑清　（佛山市南海区环境运输和城市管理局广东佛山５２８２００）　１垃圾焚烧厂飞灰处理技术的现状分析　虽然说随着技术的发展我国的垃圾处理技术在逐渐的提升，　但是在现阶段我国的垃圾焚烧技术依然处于初级阶段，在不断的　探索中总结经验实现更好的发展。在这个过程中对于焚烧飞灰的　无害化处理还没能够引起足够的重视，并且由于技术和设备的限　制，我国还缺乏具有自主知识产权、符合我国实际情况的飞灰无　害化处理技术和设备。目前，我国的很多焚烧厂联合高校等科研　机构在进行飞灰处理技术的研究，取得了一定的成绩，但是还需　要经过实践的验证才能够逐渐走向成熟。　２垃圾焚烧厂飞灰处理的具体措施　当前我国对垃圾焚烧飞灰处理的具体措施主要有以下几种。　首先是水泥固化安全填埋法。该方法就是将垃圾焚烧飞灰在　现场进行简单的水泥固化处理之后运送到安全的填埋场，进行填　埋处理，这是目前对垃圾焚烧飞灰最为简单有效的处理措施。但　是该方法的弊端，是浪费土地资源，同化后重金属容易溶出，不符　合现行普通生活垃圾填埋场的进场标准。所以说在今后飞灰处理　的过程中最好逐渐减少使用，以免造成资源的浪费。　其次是化学处理法。化学处理法就是通过添加化学药品的方　式实现飞灰的处理。湿化学处理法可以分为加酸萃取以及烟气中　和碳酸化等方法，就是先将水添加到１｛ｌ灰当中，然后加入酸性溶　液或者是导人二氧化碳，通过这样的方式降低ＰＨ值，使得焚烧飞　灰当中的重金属能够溶解出。使用化学方法进行垃圾焚烧厂飞灰　的处理，不但操作简便，并且和填埋法相比，成本较低，便于处理。　冉次是使用熔融处理法进行飞灰处理。该方法主要是利用燃　烧热或者是电热将飞灰进行加热熔融的一种资源化的处理措施。　在高温作用下，无机物则会熔融成玻璃质的熔渣，这样能够达到　飞灰处理的效果。但是熔融固化技术需要将大量的物料加热到其　熔点之上，这样将会造成资源的过度消耗，增加成本，并且在这个　过程中还需要进行后期的烟气处理，增加了飞灰处理的难度和程　序。熔融处理法成本费用比较高，仅在欧洲及日本具有实绩。　最后是利用稳定化技术进行飞灰处理。该技术是在同际上处　理有毒有害废弃物的主要方法，其主要是利用特殊的一类具有螯　合功能，能从含有金属离子的溶液中有选择捕集、分离特定金属　离子的化合物。将适量的重金属稳定化剂和飞灰混炼均匀，其成　本品不具有抗压强度，但是其减容效果很好，通常情况下，较为常　用的稳定化药剂主要是硫化物以及螯合剂。随着技术的发展，当　前最为常用的是螯合型有机重金属稳定化药剂，这种药剂对于垃　圾焚烧飞灰的处理具有良好的效果。　以佛山市南海区为例。为合法、无害化处置南海垃圾焚烧发　电厂产生的飞灰，２０１２年建成了飞灰固化中心，总体投资约２０００　万元，一期规模７５吨原灰／日。采用的是水泥＋稳定剂混合固化　技术。从运营至今的情况来看，飞灰处理效果稳定，稳定固化后的　飞灰固化块浸出液的重金属浓度符合《生活垃圾填埋场污染控制　标准（ＧＢ　１６８８９—２００８）》标准，可进入普通生活垃圾填埋场进行专　区填埋。南于广东省范围内，合法的危险废物填埋场仅有惠州危　险废物综合处理中心，距南海垃圾焚烧发电厂约２００公里，且危　险废物处理费用较生活垃圾填埋场费用要高。因此，相比简单水　泥同化法处理后的飞灰同化块要进入危险废物填埋场填埋处置　的方法，水泥＋稳定剂混合固化技术能节省后续危险废物填埋场　较高的运输和处置费用。　３垃圾焚烧厂飞灰处理技术的发展展望　首先需要着重发展工艺简单，稳定效果良好且投资经费相对　较少的化学药剂稳定化飞灰处理技术，这是我国今后飞灰处理技　术的一个发展方向，能够很好的解决问题；　其次在发展的过程中需要积极的借鉴国外的先进经验，并结　合我国的具体实际研制出符合我同垃圾焚烧厂飞灰处理的特殊　技术，实现自主知识产权，是飞灰的处理技术实现产业化，最大限　度的发挥其经济效益和社会效益；　最后，随着技术的发展，有望实现对飞灰的重复利用，由于燃　烧飞灰的主要化学成分和高炉矿渣以及粉煤灰等很相近，因此燃　烧飞灰具有一定的利用价值，能够通过技术手段将其研发成为一　种辅助性的胶凝材料，实现对飞灰处理工作的进一步提升，这样　能够实现资源的重复利用，提高利用率，也能够降低环境的污染，　节约成本的投入，是飞灰处理工作今后的趋势。　４结语　垃圾焚烧厂焚烧生活垃圾后产生的飞灰对于环境具有一定　的威胁，因此说需要采取恰当的措施加以处理，最大限度的保证　环境的质量。本文就从飞灰处理的现状，处理技术以及其今后的　发展展望三个方面进行了分析，希望能够理清飞灰处理行业现有　技术优缺点以及未来发展的方向，为垃圾焚烧产物的后续处理解　决后顾之忧，有利于垃圾焚烧技术进一步推广应用。　参考文献　【１］胡滨海．浅谈垃圾焚烧发电厂飞灰处理技术．电站系统工程，　２００７￣２）．　【２］邵霞，迟宗涛．垃圾焚烧厂飞灰处理技术研究现状与展望．中国　新技术新产品，２０１　１（１８）．　【３］罗宇，石英．垃圾焚烧发电厂飞灰稳定化处理技术进展与展望．　热力发电，２００４９（０２）．　『４］张玉燕，倪文，李德忠，等．垃圾焚烧飞灰的处理技术现状．工业安　全　环保，２００９（３５）．　《资源　０芝甄保》２０１３年

生活垃圾处理技术分析与发展　苏勇　（柳州市环境卫生管理处广西柳州５４５００６）　随着我国人民的生活水平的提高，垃圾的产生量日益增加，　垃圾“围城”的现象越来越严重，根据统计资料显示，目前我国每　年产生的生活垃圾、污泥、畜禽粪便、工业废渣、农林废弃物等城　镇固体废弃物超过８Ｏ亿吨，近年来还在以年均近５％的速度持续　增长。虽然现代的生活垃圾处理技术发展得较快，但是在垃圾处　理过程中也出现了很多问题，如何减量化、资源化、无害化地处理　垃圾对我国的环境以及未来的发展有着至关重要的意义。　ｌ生活垃圾处理的处理方式技术分析　目前生活垃圾处理处置的方法主要有：堆肥、填埋、焚烧三种　方法，另外还有热解、分选回收、综合处理等方法。　１．１堆肥　１．１．１堆肥处理的技术分析　垃圾堆肥是处理与利用垃圾的一种方法，是利用垃圾或土壤　中存在的细菌、酵母菌、真菌和放线菌等微生物，使垃圾中的有机　物发生生物化学反应而降解（消化），形成一种类似腐蚀质土壤的　物质，用作肥料并用来改良土壤。堆肥是实现生活垃圾资源化、减　量化的一条重要途径。　１．１．２堆肥处理的局限性　（１）对生活垃圾成分要求高，厨余垃圾、园林垃圾、果蔬残渣、　养殖场、屠宰场废弃物等，单独分类收集后用于堆肥较合适，而其　它的生活垃圾并不适宜堆肥且我国并未实行垃圾分类；（２）有毒　有害物质得不到及时地处理会污染环境；（３）堆肥的气味较为独　特，如若用作城市绿化带的肥料，市民较难接受，导致销路不畅。　１．２填埋　１．２．１卫生填埋的技术分析　卫生填埋场是按国家有关标准立项建设、投入使用的现代化　垃圾卫生填埋场，垃圾库区采用水平防渗，库区底部及四周分别　铺垫设高密度聚乙烯膜（ＨＤＰＥ）防止垃圾渗滤液渗入地下水。库　区底部分别铺设有渗滤液导排系统和地下水导排系统，确保垃圾　堆体中渗滤液以及雨季地下水的顺畅导排。为了防止垃圾堆体中　垃圾发酵产生的气体（沼气）爆炸，随着垃圾堆体的不断升高，还　要修建导气石笼，便于垃圾堆体中产生的沼气的导排或收集利　用。收集后的沼气可用于发电，不但可以获得很好经济收益，同时　还可以变废为宝，减少温室气体排放，提高垃圾处理的资源化和　无害化水平。　１．２．２填埋处理的局限性　（１）选址较困难，对周边居民存在一定的影响；（２）减容效果　差、土地填埋利用率不高，占用大量土地资源；（３）大部分生活垃　圾填埋场缺乏有效的基础建设和边坡防渗措施，对周围的环境造　成影响；（４）垃圾渗滤液处理较难，很多垃圾场并未能有效地处理　渗滤液，导致地下水、地表水的污染事故出现。　１．３焚烧　１．３．１垃圾焚烧的技术分析　垃圾焚烧，或称垃圾焚化，是一种废物处理的方法，通过焚烧　废物中有机物质，以缩减废物体积。［１１焚烧与其他高温垃圾处理系　统，皆被称为“热处理”。垃圾焚烧法已成为城市垃圾处理的主要　方法之一，焚烧法具有减量化程度高，处理周期短，占地面积小，　燃烧的热能可用来发电或供暖等优点。目前国内用于焚烧处理生　活垃圾的焚烧技术主要是机械炉排炉技术和流化床技术嘲。旋转　窑焚烧炉主要适宜于处理小量的危险固体废弃物，在生活垃圾的　处理中应用不多。　１．３．２垃圾焚烧的局限性　近年来焚烧法在我国得到了迅速发展，但我国并未实行垃圾　分类，焚烧混合垃圾有以下缺陷：　（１）技术要求高，初始投资大，运行费用高；（２）焚烧混合垃圾　容易产生腐蚀性气体，对焚烧设备腐蚀较大，造成维护成本高；　（３）焚烧过程中会产生二次危害物，如若处置不当易造成环境污　染；（４）我国生活垃圾含水率高，热值低，需要更多的辅助燃料，导　致焚烧成本上升；（５）烟气治理不利导致大气污染，焚烧厂周边环　境污染较为严重。　２展望　现在的城市垃圾产生量远远超过垃圾卫生填埋场的设计量，　大部分填埋场远达不到设计使用年限。而焚烧可以起到垃圾减量　化的作用，对于当前以填埋为主的垃圾处理方式来说尤为重要，　但投资成本大，对垃圾分类的要求高，且焚烧并不能算是垃圾的　最终处置方式。垃圾焚烧过程中产生的飞灰和最终剩下的灰渣仍　是需要通过填埋来处理的，而且都是需要作为危险废物进行填　埋。因此城市生活垃圾的处理要从分类开始，增强群众的垃圾分　类意识，增加垃圾的再利用率和资源化率，并选择合适的垃圾处　理方法在城市未来的发展中极其重要。　参考文献　【１］Ｋｎｏｘ，Ａｎｄｒｅｗ．Ａｎ　Ｏｖｅｒｖｉｅｗ　ｏｆ　Ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ＥＦＷ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｓ　Ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ　Ｓｏｌｉｄ　Ｗａｓｔｅ（ＭＳＷ）（ＰＤＦ）．Ｕ—　ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｗｅｓｔｅｒｎ　Ｏｎｔａｒｉｏ．２００５．Ｆｅｂｒｕａｒｙ．　【２］孙燕：几种垃圾焚烧炉及炉排的介绍［Ｊ］，环境卫生工程，２００２，　１０（６）：７９—８０．