固体废物焚烧之飞灰污染控制技术规范与未来发展趋势!

        据数据显示截止2018年,固体垃圾焚烧的日处理量为6.247×105t,年焚烧量为2.28×108t,圾焚烧后会产生相当于原垃圾质量2-5%的焚烧飞灰,飞灰的年处理量为4.36~10.9×106t。全国垃圾焚烧发电企业共152 家,目前垃圾发电行业的上市企业主要包括三类:一是国有企业;二是民营企业;三是外资企业。
 
飞灰污染处理方法:
 
      固体废物焚烧产生的飞灰的处理方法主要有水泥固化、飞灰螯合剂稳定化、熔融热处理、飞灰烧结轻骨料技术及飞灰水泥窑共处置技术等方法。
 
水泥固化:
 
      水泥固化的优点是固化技术工艺成熟、系统简单、易于操作、固化处理费用较低。但是处理后固化体的强度偏低,重金属在长期稳定性比较差,存在浸出的风险,增容比1.5~2.0。
 
飞灰水泥窑共处置技术:
 
     飞灰水泥窑共处置技术是采用飞灰替代水泥窑回转窑的原料,将其进行资源化利用。但必须对飞灰进行适当的预处理,降低可溶性氯盐和硫酸盐的含量,以满足水泥生产的要求和避免重金属挥发,但是会产生大量高盐废水。
 
飞灰螯合剂稳定化:
 
清源?飞灰螯合剂
图 清源®飞灰螯合剂
 
        药剂稳定化技术因其低增容、低成本、重金属稳定效率高、抗酸浸出能力强等优势而成为主流技术,药剂稳定化技术的关键是稳定剂的选取。目前,常用的飞灰稳定剂可分为无机药剂和有机药剂两类。与水泥固化技术相比,无机螯合剂稳定化处理技术处理后的废弃物增容很小,但在环境pH条件发生改变时,飞灰中的重金属会二次浸出,较难满足危险废物处理的长期安全性要求。现行的HJ/T 300-2007固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法,要求以pH值2.64的醋酸缓冲溶液作为浸提剂对飞灰进行浸出毒性测试。这对飞灰螯合剂的选择提出了更高要求,因此有机药剂已经成为飞灰稳定化处理的热点。
 
飞灰熔融热处理:
 
        针对飞灰熔融处理技术,虽然工艺复杂,能源消耗大、处理成本高,但飞灰熔融处理技术的优点是减容率高,一般可减至1/2~1/3(体积),熔渣品质稳定,无重金属溶出,可再生利用,可完全分解二噁英及其它有机污染物。光大(环保)能源有限公司预计于2021年8月31号在雄安新区雄县马务头村南的雄安垃圾综合处理设施一期工程中运行一套飞灰熔融处理设备,年处理飞灰量不低于4500吨。同时预留了二期1×25吨/天的飞灰熔融系统布置位置,可实现飞灰无害化的处理。
 
       由此可见,光大已在飞灰熔融处理进行产业化利用从而达到飞灰无害化和资源化上面投入许多的资源,从而为日益增长的飞灰量寻找填埋以外更多的出路。
 
新型聚合物:
 
      另外,采用新型无机非晶聚合物材料形成的具有三维网状凝胶结构的聚合物,这种聚合物可以固封重金属离子的能力与其凝胶结构有关,笼形结构能将重金属离子固封在其结构骨架中,研究表明无机聚合物对重金属固化机理不但有物理包裹作用,还有化学键接作用。另外,有研究表明重金属离子参与无机聚合物物的形成过程,无机聚合物的结构是由四面体通过氧链接而成,正电荷会填充在结构孔洞中以平衡由配位的元素产生的不饱和价态的负电荷。重金属一旦被固定在无机聚合物中就不会再浸出,从而达到彻底资源化和无害化的目的,这一无害化的处理方法也越来越被重视。
 
 
      当前随着我国城市化建设发展速度不断加快,城市内部产生的各种垃圾量也越来越大,我国很多城市对大量的垃圾无法进行有效的处理,导致了人们的生活质量受到了严重影响,因此,垃圾焚烧和处理受到了人们广泛的关注和重视。垃圾焚烧产生的飞灰通过填埋处置只是短期的方法,资源化和无害化的技术手段才是未来垃圾焚烧之飞灰的出路。
 
         本文摘自家园守望者长隆科技微信公众号(szchanglongkeji)