隨(sui)著(zhu)中國經(jing)濟的(de)(de)持(chi)續(xu)高速(su)增(zeng)長，人民生活(huo)水平(ping)迅速(su)提(ti)高，城市(shi)化(hua)進程也在不斷加快。但同時也面臨著(zhu)日(ri)趨(qu)嚴重(zhong)的(de)(de)環境(jing)問題，特別是(shi)城市(shi)垃(la)(la)圾(ji)的(de)(de)處理(li)。城市(shi)生活(huo)垃(la)(la)圾(ji)問題已(yi)經(jing)成為中國最嚴重(zhong)的(de)(de)公害之一。及時清(qing)理(li)和(he)處理(li)城市(shi)垃(la)(la)圾(ji)，是(shi)建(jian)設優美、整潔、文明(ming)的(de)(de)現代化(hua)城市(shi)不可缺少的(de)(de)條(tiao)件。如(ru)何解決(jue)垃(la)(la)圾(ji)問題，已(yi)引(yin)起(qi)全社(she)會的(de)(de)高度重(zhong)視。

垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)處(chu)理(li)(li)主(zhu)要(yao)有(you)(you)填(tian)埋(mai)(mai)(mai)(mai)、堆(dui)(dui)肥(fei)、焚燒等方式。衛生(sheng)填(tian)埋(mai)(mai)(mai)(mai)是(shi)從傳統(tong)的(de)(de)(de)廢(fei)物(wu)堆(dui)(dui)填(tian)發(fa)展起來的(de)(de)(de)最(zui)終處(chu)置技術，是(shi)應用最(zui)早(zao)最(zui)廣泛的(de)(de)(de)一項技術。填(tian)埋(mai)(mai)(mai)(mai)處(chu)理(li)(li)需占用大量(liang)的(de)(de)(de)土地(di)(di)(di)(di)資(zi)源(yuan)，這對于(yu)部分(fen)城市(shi)(shi)尤其是(shi)沿海(hai)地(di)(di)(di)(di)區(qu)，已無(wu)法(fa)找到可(ke)(ke)供(gong)填(tian)埋(mai)(mai)(mai)(mai)的(de)(de)(de)土地(di)(di)(di)(di)，而且(qie)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)滲濾液容(rong)易對地(di)(di)(di)(di)下水源(yuan)造成(cheng)污染。歐盟立法(fa)規(gui)定，有(you)(you)機碳(tan)含量(liang)高(gao)于(yu)3%的(de)(de)(de)生(sheng)活垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)禁止填(tian)埋(mai)(mai)(mai)(mai)；堆(dui)(dui)肥(fei)就是(shi)把生(sheng)活垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)中可(ke)(ke)生(sheng)物(wu)降解的(de)(de)(de)有(you)(you)機物(wu)在控制條件(jian)下進行(xing)生(sheng)物(wu)分(fen)解，并使(shi)之(zhi)穩定化(hua)、無(wu)害化(hua)，用作土地(di)(di)(di)(di)改良劑。相對于(yu)填(tian)埋(mai)(mai)(mai)(mai)而言，堆(dui)(dui)肥(fei)實現了(le)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)資(zi)源(yuan)化(hua)利用，其經(jing)濟和社會效益較(jiao)好。但是(shi)也存在不(bu)足之(zhi)處(chu)，首先(xian)堆(dui)(dui)肥(fei)對廢(fei)物(wu)的(de)(de)(de)種(zhong)類和性(xing)質有(you)(you)一定要(yao)求，堆(dui)(dui)肥(fei)處(chu)理(li)(li)往往又受到產(chan)品(pin)銷(xiao)路的(de)(de)(de)影響。而近些年來，我國城市(shi)(shi)生(sheng)活垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)構(gou)成(cheng)有(you)(you)了(le)明顯的(de)(de)(de)變化(hua)，垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)中有(you)(you)機質及可(ke)(ke)燃垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)成(cheng)分(fen)逐年增加，垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)熱(re)值有(you)(you)明顯提高(gao)，且(qie)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚燒處(chu)理(li)(li)具備處(chu)理(li)(li)速度(du)快(kuai)、垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)儲存周(zhou)期短、余熱(re)可(ke)(ke)回收利用、占地(di)(di)(di)(di)面積小(xiao)等特點，垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚燒處(chu)理(li)(li)在國內得到了(le)迅速發(fa)展，自(zi)1988年深圳(zhen)投運的(de)(de)(de)國內第一座垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚燒電(dian)(dian)廠(chang)后，北京、上海(hai)、天津、杭州(zhou)、珠海(hai)等多數(shu)城市(shi)(shi)都(dou)建設了(le)垃(la)(la)(la)(la)(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚燒電(dian)(dian)廠(chang)，尤其是(shi)經(jing)濟發(fa)達、土地(di)(di)(di)(di)資(zi)源(yuan)少的(de)(de)(de)沿海(hai)地(di)(di)(di)(di)區(qu)。

1垃圾焚燒飛(fei)灰的主要(yao)組成分析

隨著垃圾(ji)焚燒(shao)事業在(zai)(zai)(zai)(zai)國(guo)內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)迅速發展(zhan)，垃圾(ji)飛灰(hui)(hui)(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)量(liang)也呈明(ming)顯(xian)增加(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨勢。生活垃圾(ji)焚燒(shao)處(chu)理后產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)固體(ti)殘渣(zha)(zha)大(da)約占垃圾(ji)重量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)30%～35%，其中(zhong)底渣(zha)(zha)占 25%～30%，其余(yu)是(shi)飛灰(hui)(hui)(hui)，占5%左右[2]，而(er)流化床焚燒(shao)爐(lu)(lu)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)灰(hui)(hui)(hui)渣(zha)(zha)量(liang)高(gao)得多(duo)。垃圾(ji)焚燒(shao)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)底渣(zha)(zha)一般(ban)被認為是(shi)沒有(you)(you)毒(du)害的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。由于(yu)垃圾(ji)組(zu)分比較(jiao)復雜，垃圾(ji)中(zhong)所含(han)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重金(jin)屬(shu)(shu)污染物(wu)在(zai)(zai)(zai)(zai)焚燒(shao)過程中(zhong)發生遷移和(he)轉化，使(shi)飛灰(hui)(hui)(hui)中(zhong)富集了較(jiao)高(gao)濃(nong)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重金(jin)屬(shu)(shu)等(deng)污染物(wu)。若將飛灰(hui)(hui)(hui)直接(jie)進(jin)行填埋或處(chu)理不當(dang)，在(zai)(zai)(zai)(zai)自(zi)然環(huan)(huan)境下由于(yu)酸雨等(deng)因素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)，酸性(xing)環(huan)(huan)境下重金(jin)屬(shu)(shu)將逐漸滲濾出來，重新進(jin)入環(huan)(huan)境，污染地下水源而(er)危害人類，因此(ci)被視為危險(xian)廢棄物(wu)，必須進(jin)行適當(dang)處(chu)理后再資源化利用(yong)。從垃圾(ji)飛灰(hui)(hui)(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)構(gou)成(cheng)來看，兩種焚燒(shao)爐(lu)(lu)型在(zai)(zai)(zai)(zai)飛灰(hui)(hui)(hui)基本構(gou)成(cheng)和(he)有(you)(you)毒(du)污染物(wu)含(han)量(liang)上存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差異，即流化床飛灰(hui)(hui)(hui)中(zhong)Si、Al、Fe氧化物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)都較(jiao)高(gao)，這主(zhu)要(yao)是(shi)由于(yu)摻煤混燒(shao)時(shi)煤中(zhong)此(ci)類元素含(han)量(liang)高(gao)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，而(er)Ca在(zai)(zai)(zai)(zai)兩種飛灰(hui)(hui)(hui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)都很高(gao)，這是(shi)由于(yu)為減少酸性(xing)氣體(ti)排(pai)(pai)放在(zai)(zai)(zai)(zai)尾部煙道噴鈣造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。飛灰(hui)(hui)(hui)中(zhong)二惡英和(he)重金(jin)屬(shu)(shu)含(han)量(liang)表明(ming)，流化床飛灰(hui)(hui)(hui)中(zhong)二惡英與重金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)明(ming)顯(xian)低于(yu)爐(lu)(lu)排(pai)(pai)爐(lu)(lu)飛灰(hui)(hui)(hui)，其飛灰(hui)(hui)(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)毒(du)性(xing)遠較(jiao)爐(lu)(lu)排(pai)(pai)爐(lu)(lu)飛灰(hui)(hui)(hui)低，這與焚燒(shao)方(fang)式有(you)(you)主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)系。

表1中(zhong)給(gei)出國內(nei)兩種典型的垃(la)圾焚燒爐產(chan)生飛灰的構(gou)成及污(wu)染物含量情況。

表1不同類型焚燒爐飛灰特性

另外兩種飛(fei)灰(hui)樣品中(zhong)(zhong)二惡(e)(e)英、呋喃(nan)總量(liang)含(han)量(liang)情況表(biao)明，采用流化床(chuang)焚燒方式飛(fei)灰(hui)中(zhong)(zhong)二惡(e)(e)英的含(han)量(liang)明顯(xian)低于爐(lu)排式焚燒爐(lu)飛(fei)灰(hui)。

2垃圾的無(wu)害化處理(li)及資源化利用分析

2.1作為路基或建(jian)筑材料(liao)

垃圾飛灰與燃煤飛灰在組成上極為相近，與水混合后自身存在一定的凝硬特性，垃圾飛灰與水泥混合，不僅產生一定的硬度滿足路基材料的需求，同時水泥的水化產物及堿性環境還可以抑制重金屬的滲濾，滿足環保的要求，因此可以用垃圾飛灰作為路基、堤壩、建筑材料及瀝青細骨料。實驗中分別采用爐排爐和流化床兩種垃圾焚燒爐飛灰并與水泥、水在一定比例下充分混合均勻，制成試件在一定條件下養護4周，測試試件的強度，并利用TCLP1311測試其重金屬的滲濾特性。實驗分，試驗結果見表2。

表2 飛灰固化物滲濾特性（mg/L）

由試(shi)驗看出(chu)，水(shui)泥(ni)(ni)對(dui)重(zhong)金(jin)(jin)屬的(de)固化效果是(shi)很(hen)明顯的(de)，尤其是(shi)對(dui)Pb、Zn、Cu。水(shui)泥(ni)(ni)固定的(de)機理是(shi)：在水(shui)泥(ni)(ni)的(de)水(shui)化過(guo)(guo)程中，金(jin)(jin)屬可以(yi)(yi)通過(guo)(guo)吸附、化學吸收、沉降、離子交換、鈍化等多種方式與水(shui)泥(ni)(ni)發(fa)生反應，最終(zhong)以(yi)(yi)氫氧化物或絡合(he)物的(de)形(xing)式，停(ting)留在水(shui)泥(ni)(ni)水(shui)化形(xing)成的(de)水(shui)化硅酸(suan)鹽膠(jiao)體(ti)C-S-H表面上，同時水(shui)泥(ni)(ni)的(de)加(jia)入也為重(zhong)金(jin)(jin)屬提供了(le)堿性環(huan)境，抑制了(le)重(zhong)金(jin)(jin)屬的(de)滲濾。

據(ju)了解，國外垃圾焚燒底渣(zha)資(zi)源化利用的比(bi)例較(jiao)高(gao)[13]，而(er)垃圾飛灰利用比(bi)例較(jiao)小(xiao)，此(ci)項(xiang)內容(rong)還在(zai)進一步研究中(zhong)。

2.2水泥制作材料

水泥(ni)是CaCO3與黏土混合物(wu)與其它材料混合經高溫煅(duan)燒(shao)成(cheng)水泥(ni)塊，再研(yan)磨成(cheng)粉末而成(cheng)。垃圾飛(fei)灰(hui)(hui)(hui)組(zu)成(cheng)中含有(you)一定量的水泥(ni)制作材料，如Ca、Si、Al（對于 Si、Al流化床飛(fei)灰(hui)(hui)(hui)較爐排爐飛(fei)灰(hui)(hui)(hui)中高），因此，若(ruo)利用垃圾飛(fei)灰(hui)(hui)(hui)取(qu)代部分(fen)水泥(ni)制作時所需的CaCO3，不僅可(ke)以(yi)減少由于CaCO3煅(duan)燒(shao)時所消(xiao)耗的能量，同時還可(ke)以(yi)減少CaCO3分(fen)解而釋(shi)放的CO2。

試驗中對垃圾飛灰熱處理時重金屬的蒸發特性進行了分析，結果發現飛灰熱處理時，重金屬的蒸發率較高，尤其在900℃以上，而試驗研究同樣發現1000℃以上，飛灰中二惡英的分解率在90%以上。由此看來，利用垃圾飛灰制作水泥其毒性大大減小，但應做好對蒸發物的回收，減小熱處理過程中的二次污染，同時回收物可以進一步提存再利用。

圖(tu) 飛灰中重(zhong)金屬的蒸發(fa)特性

2.3吸附劑

G.Marruzzo[16] 研究指(zhi)出，可以利用垃(la)圾飛(fei)灰(hui)制(zhi)作(zuo)(zuo)人(ren)(ren)造沸石，作(zuo)(zuo)為離子交換劑(ji)制(zhi)作(zuo)(zuo)純(chun)凈水，但由于(yu)垃(la)圾飛(fei)灰(hui)成分復雜，制(zhi)作(zuo)(zuo)的費用很高，目前處理研究階段(duan)。另外(wai)，Matsuda 等人(ren)(ren)指(zhi)出燃煤飛(fei)灰(hui)經Ca(OH)2溶液處理后可作(zuo)(zuo)為脫硫劑(ji)脫除煙(yan)氣中產生的SO2及其它(ta)酸性氣體(ti)。

而垃圾飛灰與燃煤飛灰有極相似的物理化學組成，垃圾焚燒飛灰與燃煤飛灰類似，都具有顆粒小（主要集中在40～300μm）、比表面積大的特點，這些為垃圾飛灰作為吸附及煙氣脫硫劑提供了必要的物理條件，而國內垃圾焚燒過程中為穩定燃燒摻入一定的煤進行混燒，這樣使飛灰中硅、鋁等氧化物的含量增加，更有利于產品品質的提高。垃圾焚燒飛灰與 Ca(OH)2溶液混合后，飛灰中含有的SiO2迅速溶出并與Ca離子反應生成水化硅酸鈣（CSH），生成的CSH在飛灰及Ca(OH)2表面沉積，使最終形成的飛灰顆粒表面積增加，顆粒內部空隙率加大，因CSH對SO2有很好的吸附作用，飛灰比表面積的增加使其吸附效果進一步增強。

另有文獻指出(chu)，由(you)于垃圾(ji)飛(fei)(fei)灰中(zhong)含有農作物生長所必(bi)需的K、P、Cu等(deng)元素(su)，可以利用(yong)少(shao)量飛(fei)(fei)灰替(ti)代化肥(fei)來改善土壤。

3結束語

為了合理地(di)處(chu)置日益增加的(de)(de)(de)焚燒殘余(yu)(yu)物，減輕填(tian)埋(mai)場場地(di)緊(jin)張的(de)(de)(de)壓力或省去昂(ang)貴的(de)(de)(de)填(tian)埋(mai)費用(yong)，美(mei)國、日本和(he)歐(ou)洲的(de)(de)(de)許(xu)多國家在幾十年前(qian)就開(kai)始(shi)從資(zi)源利(li)用(yong)和(he)環(huan)境影響兩方(fang)面考慮，研究殘余(yu)(yu)物的(de)(de)(de)資(zi)源化(hua)利(li)用(yong)的(de)(de)(de)可行性，力求(qiu)在經濟(ji)成本與環(huan)境要求(qiu)中找到最佳平衡點。

目前(qian)在歐洲一些國家(jia)（如英(ying)國、德(de)國、荷蘭等）和(he)加(jia)拿大以及日本大多數(shu)垃圾焚燒廠，其(qi)底(di)灰(hui)和(he)飛(fei)灰(hui)都是分別(bie)收(shou)集和(he)處(chu)理，我國也要求(qiu)分別(bie)收(shou)集。由于(yu)底(di)灰(hui)的(de)物理和(he)工程(cheng)性質與輕質的(de)天然(ran)骨(gu)料相(xiang)似，并且容易進行粒徑分配，易制成商業化應(ying)用的(de)產品，因此使之成為一種適宜的(de)建筑(zhu)填(tian)料，而飛(fei)灰(hui)的(de)資(zi)源化利用率(lv)很(hen)低。大多數(shu)國家(jia)處(chu)理飛(fei)灰(hui)仍然(ran)采用填(tian)埋(mai)(mai)的(de)處(chu)理方法(fa)，但是由于(yu)可用的(de)填(tian)埋(mai)(mai)場地越來越少，并且利用填(tian)埋(mai)(mai)法(fa)處(chu)理飛(fei)灰(hui)會給環境帶(dai)來較大的(de)危害，因此，目前(qian)很(hen)多國家(jia)開始研究飛(fei)灰(hui)的(de)資(zi)源化利用途徑。

由于(yu)我(wo)國垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)處理(li)(li)技術起步較晚，因此(ci)對于(yu)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)殘(can)(can)(can)余(yu)(yu)物(wu)(wu)的(de)處理(li)(li)一直(zhi)還未引起重視。我(wo)國大部(bu)分垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)廠對于(yu)殘(can)(can)(can)余(yu)(yu)物(wu)(wu)的(de)處理(li)(li)都(dou)是(shi)簡單地進(jin)行(xing)填埋，這樣不(bu)僅對環境(jing)造成了嚴重的(de)污染(ran)，而(er)且也是(shi)一種資源(yuan)(yuan)的(de)浪(lang)費(fei)(fei)。國內(nei)有關(guan)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)飛灰(hui)資源(yuan)(yuan)化(hua)利用(yong)的(de)研(yan)究(jiu)才(cai)剛剛起步。上海御橋生活(huo)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)廠研(yan)究(jiu)利用(yong)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)飛灰(hui)制作(zuo)微晶玻璃，來實現(xian)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)飛灰(hui)的(de)資源(yuan)(yuan)化(hua)再利用(yong)。為了減(jian)(jian)少(shao)對于(yu)環境(jing)的(de)污染(ran)和緩解填埋場地的(de)緊張(zhang)狀況，同時可以(yi)減(jian)(jian)少(shao)資源(yuan)(yuan)的(de)浪(lang)費(fei)(fei)，我(wo)國的(de)科(ke)學工作(zuo)者應當吸取國外垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)殘(can)(can)(can)余(yu)(yu)物(wu)(wu)資源(yuan)(yuan)化(hua)利用(yong)的(de)成功經(jing)驗，對于(yu)我(wo)國的(de)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)殘(can)(can)(can)余(yu)(yu)物(wu)(wu)進(jin)行(xing)合(he)理(li)(li)的(de)利用(yong)，開發(fa)出(chu)適合(he)我(wo)國國情(qing)的(de)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)殘(can)(can)(can)余(yu)(yu)物(wu)(wu)處理(li)(li)技術，盡快制定出(chu)垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)殘(can)(can)(can)余(yu)(yu)物(wu)(wu)利用(yong)的(de)相關(guan)措施和技術規定。針(zhen)對國內(nei)不(bu)同類型垃(la)圾(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)爐產生飛灰(hui)的(de)理(li)(li)化(hua)特性(xing)，在飛灰(hui)的(de)資源(yuan)(yuan)化(hua)利用(yong)時，應根(gen)據具(ju)體情(qing)況做出(chu)不(bu)同的(de)處理(li)(li)措施。

參考文獻略

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章