垃圾焚烧飞灰

本期目录

垃圾焚烧飞灰

•特性 ------------------------------------------------------------------ 2•处理处置技术 ---------------------------------------------------------- 3•意见建议 -------------------------------------------------------------- 5•政策法规 -------------------------------------------------------------- 5•产业化发展 ------------------------------------------------------------ 7

行业动态

• ---------------------------------------------------------------------- 8

市场动态

•国 ------------------------------------------------------------------- 11•国外 ----------------------------------------------------------------- 17

院新闻

•标准管理 ------------------------------------------------------------- 18

垃圾焚烧飞灰

飞灰是垃圾焚烧的必然产物，大约占焚烧垃圾量的3~5%。《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》（国办发〔2012〕23号），规划到2015年新增垃圾焚烧设施262座，处理能力达21.9万吨/日。将建老港焚烧厂二期及崇明、嘉定、松江等5座郊区垃圾焚烧厂，新增设施能力达8000吨/日以上。按此计算，全国和分别产生飞灰6570~10950吨/天和240~400吨。如何安全有效地处置焚烧飞灰成为急需解决的环境和社会问题。

目前，我国经济发达地区飞灰主要通过简易处理后运往安全填埋场填埋，不仅大量占用了安全填埋场的库容，且成本高，一般为2000~3000元/吨。而一些经济欠发达、没有条件建设安全填埋场的地区，一般采用堆存或简单水泥固化后运往垃圾填埋场填埋的方式，存在着二次污染的隐患。

2008年7月，《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）开始实施，规定飞灰应经稳定化处理，满足含水率小于30%、二噁英含量低于3 μg TEQ/Kg、按照HJ/T 300方法制备的浸出液中危害成分浓度低于规定的限值，方可送往生活垃圾卫生填埋场分区填埋。该标为飞灰进入卫生填埋场进行最终处置提供了规依据，但对飞灰稳定化处理提出了严格的要求。

现正在运行的江桥、御桥两个焚烧厂的飞灰均运至嘉定危废中心经预处理后安全填埋。现有嘉定安全填埋场库容已难以满足现有和将建焚烧厂的飞灰处置需要。因此，通过强化预处理使飞灰达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》后进入老港卫生填埋场进行分区填埋，可解决或其他城市飞灰处置的尴尬局面。在此背景下，进一步研制开发稳定高效的飞灰处理药剂和工艺并产业化推广意义重大且势在必行。

特性

在《国家危险废物名录》中编号HW18的危险废物。

物理特性

飞灰是在烟气净化系统收集而得的细颗粒物质，包括用化学药剂处理烟气时产生的飞灰，在灰渣中约占10%～20%。飞灰一般呈灰白色或深灰色，粒径小于300μm，大部分为1.0μm～30μm，含水率10%～23%，热灼减率34%～51%，易冻胀，难压实，颗粒形态多呈棒状、多角质状、棉絮状、球状等不规则形状。

化学特性

飞灰中的主要成分为CaO，SiO2，Na2O，SO3，K2O，Fe2O3，Al2O3，MgO，其中CaO的质

量分数最高，为20.4％～37.9％，其次为SO3，SiO2；主要危害物质为重金属（Zn、Pd、Cu、Cr、Cd、Ni和Hg等，平均含量都小于3％）和二噁英；焚烧飞灰中氯的质量分数高，最高可达15%，其中可溶氯占总氯的比例为40.6％～83.9％。

各焚烧厂飞灰的基本化学组成及质量分数

不同焚烧厂飞灰中重金属质量分数(mg/kg)

处理处置技术

固化/稳定化

飞灰处理主要有水泥固化、沥青固化、化学药剂稳定化、高温处理等方法。其中，化学药剂稳定化法由于工艺简单、稳定效果好、增容比小、能耗低等特点，成为飞灰稳定化的一个发展方向。

固化/稳定化技术是目前国际上处置重金属废弃物和其它非金属危险废弃物的重要手段，是指通过物理-化学方法将有害物质固定或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程。其目的是使废物中的污染组分呈现化学惰性或被包容起来，使其在运输与处置的过程中更加安全。

水泥固化是把垃圾焚烧飞灰按一定比例混合掺入水泥基质，加人适量的水，在一定条件下，经过一系列的物理、化学作用，最终使粒状的物料变成粘合的混凝土块，从而使飞灰固化稳定。作用机制是重金属通过水泥水化过程中的吸附、化学吸收、沉降、离子交换、钝化等多种方式与水泥发生反应，最终以氢氧化物或络合物的形式停留在水泥水化形成的水化硅酸盐胶体C-S-H表面上，从而达到稳定化、无害化的目的。在硬化水泥浆体的C-S-H结构中，Zn会取代C-S-H 中的Ca或与C-S-H表面的Ca反应形成含Ca和Zn的氧化物；Pb通常以碳酸盐、

硫酸盐等形式存在于水泥熟料颗粒的表面，抑制水泥的水化；同时水泥的加入也为重金属提供了碱性环境，抑制了重金属的析出。

优点：工艺设备简单、操作方便、材料来源广、价钱便宜、固化产物强度高等。

缺点：处理后废物体积增加，增容比达1.5～2.0；填埋场库容消耗大；存在长期稳定性问题，飞灰中特殊的盐类和有机物的分解容易造成固化体破裂，从而造成再次污染。

沥青固化是指以沥青为固化剂，与有害废物在一定的温度、配料比、碱和搅拌作用下产生皂化反应使有害废物均匀地包容在沥青中形成固化体的方法。固化方式有２种：一是将沥青加热，利用在高温下可以变成熔融胶黏性液体将废物掺合、包覆在沥青中冷却后即形成沥青固化体；二是利用乳化剂将沥青乳化，用乳化沥青涂覆废物，然后破乳、脱水，即完成废物的沥青固化处理。

优点：固化产物空隙小，致密度高，难以被水渗透，同水泥固化相比，有害物质的浸出率小2-3个数量级，为10-4-10-6g／（cm2·d），且不论废物的性质和种类如何，均可得到性能稳定的固化体；随即就能固化，无需养护。

缺点：加入量需求大；导热性差，需在室温下完成，高温（200℃左右）下固化湿废物时存在排水困难；具有可燃性，须考虑加热蒸发时不能过热。

湿式化学处理

湿式化学处理是通过水洗浸出，利用化学药剂通过化学反应，使飞灰中有毒有害物质转变为低溶解性、低迁移性及低毒性物质的过程。通过湿法化学处理可去除飞灰中的可溶盐、重金属等，进而提高产物的稳定性，减少最终处置产物对环境的影响。常用处理工艺有水洗-酸浸处理、磷酸盐处理、亚铁盐处理、硫化物处理、螯合剂处理等。水洗-酸浸处理可有效去除飞灰中可溶性氯盐，水洗后，重金属主要以残渣态存在；磷酸盐水洗处理方法是基于生成不溶性金属磷酸盐，该法不仅对飞灰中重金属在常温下具有稳定作用还能抑制Cd，Pb，Zn等重金属的高温挥发作用；亚铁盐处理法是利用Fe2O3晶体的生成将重金属稳定在晶格之，亚铁盐对氯盐有着很好的促溶作用；硫化钠、硫代硫酸钠和硫脲等处理方法是利用他们与重金属生成稳定的硫化物；螯合剂的添加除了解毒作用还能使飞灰活性得到提高，活化指数可以高达96.49%。

优点：处理过程简单、设备投资低、最终处理量少。

缺点：会产生高浓度无机盐废水，需要进一步处理。且由于焚烧飞灰组分及重金属形态的复杂性，以及对反应机理缺乏足够认识，很难找到一种普遍适用的化学稳定剂。

高温处理

高温处理包括熔融和烧结两种方式，高温可对焚烧飞灰中的二恶英类有害物质进行彻底分