垃圾焚燒飛灰國外處理技術(shù)
國際上現(xiàn)有的焚燒飛灰處理技術(shù)主要包括固化/穩(wěn)定化處理、濕式化學處理與高溫處理三種。
固化/穩(wěn)定化技術(shù)是國際上目前處置重金屬廢物和其他非金屬危險廢物的重要手段, 其目的是使危險廢物中的所有污染組分呈化學惰性或被包容起來,以便運輸、利用和處置。水泥固化技術(shù)是一種最常用的危險廢物固化技術(shù), 其基本原理在于通過固化、包容, 減少有害固化廢物的表面積和降低其可滲透性,達到穩(wěn)定化、無害化的目的, 美國環(huán)保局曾將此技術(shù)稱為處理有毒有害廢物的最佳技術(shù)。但傳統(tǒng)的水泥固化技術(shù)在處理含水率較高的廢物時, 需要使用大量水泥, 致使廢物增容比較大, 給后續(xù)的運輸與處理帶來困難, 也大大提高了處置費用, 并需要大量的填埋場地。濕式化學處理是利用化學藥劑通過化學反應,使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑、低遷移性及低毒性物質(zhì)的過程。藥劑穩(wěn)定化處理具有處理過程簡單、設(shè)備投資低、最終處理量少的優(yōu)點, 但是會產(chǎn)生高濃度無機鹽廢水, 需要進一步處理。由于焚燒飛灰組分及重金屬形態(tài)的復雜性, 以及對反應機理缺乏起碼的認識, 因此很難找到一種普遍適用的化學穩(wěn)定劑, 也是該技術(shù)至今沒有進入規(guī)；瘧玫脑蛑。高溫處理包括熔融和燒結(jié)兩種方式, 高溫可以對焚燒飛灰中的二惡英類有害物質(zhì)進行徹底分解破壞, 其分解率可高達99.9%。熔融可使飛灰中固體顆粒發(fā)生熔融相變, 成為液態(tài)熔渣, 然后經(jīng)快速冷卻形成致密的玻璃態(tài)熔渣, 將重金屬固化在網(wǎng)格中實現(xiàn)穩(wěn)定化目的。日本目前大約有4%灰渣采用熔融法處理, 我國也有很多關(guān)于熔融技術(shù)研究的報道。熔融處理的缺點在于所需能源和費用很高。燒結(jié)是在高溫作用下, 固體顆粒獲得擴散能量, 將大部分甚至全部氣孔從晶體中排除, 在低于熔點溫度下變成致密堅硬的燒結(jié)體并符合材料特性的要求。物料在燒結(jié)過程中可以有效地固化各種重金屬。歐美發(fā)達國家生活垃圾焚燒飛灰中堿金屬氯化物含量較低, 常將其作為硅酸鹽水泥的一部分原料入窯煅燒。垃圾焚燒飛灰經(jīng)燒結(jié)后成為陶瓷狀固體, 可做混凝土骨料, 以及用于路基、堤壩等。
目前, 許多國家將飛灰與底渣混合收集共同處理處置, 近年來歐美發(fā)達國家在此方面的研究主要集中在飛灰固化作為建筑材料方面。對焚燒飛灰固化/穩(wěn)定化的研究主要集中在改進水泥固化工藝和技術(shù), 以及研究高效固化/穩(wěn)定化藥劑和采用穩(wěn)定化技術(shù)代替固化技術(shù)。化學穩(wěn)定化與其它處理方法相比, 具有節(jié)能、效果好而費用適中的優(yōu)點,但是, 由于是在常溫下進行, 對二惡英沒有分解和破壞效果, 因而處理后的飛灰仍應填埋。
日本和韓國等亞洲國家由于生活垃圾中塑料類物質(zhì)含量較高, 焚燒飛灰中氯化物, 尤其是堿金屬氯化物含量較高, 采用水泥或石灰固化時其固化體的強度與浸水持久性較差, 其對重金屬的阻截僅是由于其強堿性作用的緣故。同時對重金屬的長期固定效果差, 二惡英很難被消除或穩(wěn)定化。因此, 日本和韓國相關(guān)研究主要集中在高溫處理, 尤其是熔融玻璃化方面。高溫處理法雖然處理費用較高, 但因其穩(wěn)定化程度高, 品質(zhì)均勻, 可達到無害化、穩(wěn)定化和資源化的目標, 已受到越來越多的關(guān)注。特別是利用水泥窯獨特的高溫環(huán)境以及完善的污染控制系統(tǒng)的優(yōu)勢, 焚燒灰渣水泥窯處理技術(shù)越來越受推崇。
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