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          新形勢下生活垃圾焚燒飛灰處置技術現狀及建議

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          新形勢下生活垃圾焚燒飛灰處置技術現狀及建議

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            垃圾焚燒飛灰的物理結構特性主要為灰白色顆粒狀,孔隙率較大,比表面積也較大,棒狀以及角質狀為其主要的形狀特點,從化學組分來看,飛灰的主要成分為硅、鈣和鋁等,同時廚余的垃圾、塑料垃圾等是城市生活垃圾的主要成分。在焚燒處理過程中,大量的可溶性鹽將會產生,進而污染到水體資源,且導致重金屬的嚴重污染。此外,消石灰作為煙氣脫酸工藝中的主要成分,也進一步增強了飛灰的腐蝕性能。此外一些重金屬、有機化合物的存在,導致飛灰產生的污染物降解處置難度增大,其中重金屬的總量竟然高達9%左右,浸出毒性極高,若直接排放到環境中,十分容易對水體、大氣等產生二次污染。由此可見,對于焚燒生活垃圾產生的飛灰,務必要探尋到最為適宜的解決之路。

            1 生活垃圾焚燒后飛灰處理現狀

            目前,關于飛灰處置策略主要包括兩個方面:其一是穩定之后輸送到填埋場進行安全填埋;其二是制備成為建筑材料進行二次利用。上述兩種處置方法體現了飛灰處置逐漸從“無害化”轉變為“再利用”。對飛灰進行再利用,既能降低廢物的產生,降低物耗和能耗,還有助于節約填埋用地。目前限制和影響飛灰處置技術的重要因素為經費問題,因此既要進一步挖掘處置工藝潛能,還應該做好飛灰源頭控制。

            1.1 固化、穩定化,規范填埋

            (1)水泥固化。這一項工藝的材料為水泥,將其設定為固化劑,用其和飛灰進行混合攪拌,同時添加一定的水分來予以溶解,待其經過一系列物理化學反應后,最終凝結成混凝土塊,且堿性環境也能在一定程度上有效抑制重金屬的析出。該處理工藝經過一系列試驗后可知,飛灰固化效果直接受到水泥的混入量和養護時間的影響,當水泥的摻入量超過15%的時候,能夠提升飛灰固化物的抗壓強度,且經過測定后得知,其強度為0.225MPa,滿足相關規范對于其強度的要求??v然該工藝技術使用起來十分的方便,成本也相對低廉,然經過處置之后,重金屬卻難以達到穩定狀態,亦需要輔以相應的穩定劑,方能確保其穩定性能,同時將水泥用量進行適當的減少,不過此時工程造價則是此時需要重點考慮的因素。

            (2)化學藥劑固化/穩定化。由于飛灰中含有的組分十分的復雜,且部分組分具有化學成分,因此借助化學反應來對于處置也不失為一種有效的辦法。此時需要借助一定的穩定劑,促使穩定劑和飛灰中的化學組分產生一系列的化學反應,從而無害化處置飛灰。磷酸鹽以及復合型的化學藥劑均可以作為穩定劑材料。在使用該方法時,當復合化學藥劑的含量為3%的時候,能夠對重金屬的浸出量進行有效抑制,且整體成本不高。

            1.2 資源化利用

            飛灰之中包含的化學組分類似于水泥材料,于是學界開始探討,用其替代水泥材料,實現資源化利用。諸如混凝土、骨料等材料的制備等等。據相關實驗得知,運用飛灰進行高強度混凝土的制備,能夠有效控制重金屬的滲出量。此外,按照一定的比例來混合配置水泥和飛灰,還可以將最終攪拌均勻的混合物用于路基填料,能夠滿足規范中對于填料的基本要求,且大大的減少了重金屬的浸出量。

            1.3 生物浸提法

            該方法主要是借助微生物,諸如細菌或者真菌等,來將飛灰中富含的重金屬進行分解和浸取。

            2 應用案例

            2.1 基本情況

            SS市在2008年11月的時候投產運行了垃圾綜合處理廠,并運用3臺循環流化床焚燒爐來進行垃圾焚燒處置,日處理生活垃圾約為1400t。其中3臺循環流化床焚燒爐中,一臺日處理能力為300t,另外2臺日處理能力為550t。2016年,該垃圾綜合處理廠日均生活垃圾進廠量為1097t,其中本市區的大約為830t,QZ中心城區的約為267t。該垃圾綜合處理廠自投產以來,直到2018年7月,共處置了飛灰固化物29.6萬t。

            2.2 主要問題

            (1)飛灰大量產生,處理強度和難度較大。該垃圾綜合處理廠在進行生活垃圾焚燒過程中,大約能夠產生垃圾總量10%左右的飛灰,可見飛灰產出數量之大,處置難度極大。依據該垃圾處理廠2016年每日處理的垃圾總量來進行計算,可知,每一天該垃圾綜合處理廠能夠形成大約100t左右的飛灰,顯然增大了后期處理飛灰的工作強度和難度。

            (2)飛灰處置辦法局限,安全問題凸顯?,F階段,填埋場安全填埋以及運用水泥窯協同處置為飛灰處置的常用方式,也是生態環境部最為認可的方式。雖然飛灰得到了穩定化的處置,然其依然屬于危險廢棄物,在本地不具備安全處置的條件下,若需要轉移處置或者利用其他方式處置難度都極大。雖多次和周邊縣(市)進行協調,問題依然未能解決。

            (3)該地區陸地面積有效,飛灰填埋場選址十分困難。該市的陸地面積不足160km2,常住人口也僅為65萬人左右。能夠建設飛灰填埋場的位置十分有限,且該市首個建成的飛灰填埋場庫容也趨于飽和。

            2.3 處理技術

            (1)自建飛灰填埋場進行填埋處置。該市在建設該垃圾綜合處理廠時,就同時配套建設了飛灰填埋場一期填埋庫區,位置設置在垃圾焚燒廠的北側,占地面積34.7畝,總投資2400萬元。該填埋場的一期庫容大約為10.85萬m3。該項目在2014年11月份的時候進行立項,2015年9月份的時候開始動工,2017年1月份的時候完成了主體工程建設,1月10日通過環保驗收,開始投入使用。

            (2)實行飛灰減量化處理。飛灰源頭減量化乃是降低飛灰傳播的重要途徑。因此該市也在該方面下足了功夫,積極聯合研究院所,開展飛灰減量化處理。在2016年1-4月份,通過和研究院所的配合,運用GY-I型的飛灰穩定劑,不需要添加水泥,就能夠進一步降低飛灰的產出量,利用該穩定劑處置后,和原工藝相比較,能夠降低飛灰產出量約為20%左右。

            (3)利用廢棄石窟填埋飛灰穩定物。該市結合實際情況,合理運用廢棄石窟生態修復技術,以此來實現對飛灰的處置,該市選擇垃圾處理廠西北側位置的廢棄石窟,投資4900萬元,對該石窟進行整平、防滲處理以及做好相應的排水措施,然后將垃圾焚燒廠經過穩定劑處理之后的飛灰穩定物、爐渣以及建筑垃圾等填埋在該石窟位置,當填埋到設計標高的時候,采取封場施工,并將一些植物種植在其上面,不僅實現了對飛灰的有效處理,還有助于美化環境,真正做到了生態修復。

            2.4 效果評價

            該市在進行飛灰處置時,主要選擇了三種方法。第一,在垃圾焚燒廠北側位置進行垃圾填埋場的建設,截止目前,該填埋場共填埋了飛灰穩定物為19.1萬t,整個填埋庫容已經達到飽和。通過長期的監測數據可知,該處置達到了預期效果,符合國家環保相關要求。第二,合理運用GY-I飛灰穩定性,不用添加水泥,就能夠實現對飛灰的減量化處置,其能夠降低填埋所占庫容的20%左右。第三,結合本市實際情況,合理利用廢棄石窟,將飛灰穩定物予以填埋,堆填處置后,并采取必要的植物生態修復措施,既能規?;幹蔑w灰穩定物,還能夠起到美化環境,優化生態的功效。

            摘自 :北京星環保網

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