? ? 摘要:隨著人們生活水平的迅速提升,生活垃圾也快速增多。當(dāng)前處置生活垃圾的重要手段之一就是利用焚燒技術(shù)。在進(jìn)行焚燒過程中,會產(chǎn)生一定的飛灰,這些飛灰中富含的重金屬、可溶鹽等有機(jī)污染物,若不妥善處理,還會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。因此文章就新形勢下生活垃圾焚燒飛灰處置技術(shù)的現(xiàn)狀及建議展開相關(guān)論述。
? ? 垃圾焚燒飛灰的物理結(jié)構(gòu)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(zhì)狀為其主要的形狀特點(diǎn)。從化學(xué)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(chǎn)生,進(jìn)而污染到水體資源,且導(dǎo)致重金屬的嚴(yán)重污染。此外,消石灰作為煙氣脫酸工藝中的主要成分,也進(jìn)一步增強(qiáng)了飛灰的腐蝕性能。此外一些重金屬、有機(jī)化合物的存在,導(dǎo)致飛灰產(chǎn)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(dá)9% 左右,浸出毒性極高,若直接排放到環(huán)境中,十分容易對水體、大氣等產(chǎn)生二次污染。由此可見,對于焚燒生活垃圾產(chǎn)生的飛灰,務(wù)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(xiàn)狀
? ? 目前,關(guān)于飛灰處置策略主要包括兩個方面:其一是穩(wěn)定之后輸送到填埋場進(jìn)行安全填埋;其二是制備成為建筑材料進(jìn)行二次利用。上述兩種處置方法體現(xiàn)了飛灰處置逐漸從“無害化”轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸倮谩薄︼w灰進(jìn)行再利用,既能降低廢物的產(chǎn)生,降低物耗和能耗,還有助于節(jié)約填埋用地。目前限制和影響飛灰處置技術(shù)的重要因素為經(jīng)費(fèi)問題,因此既要進(jìn)一步挖掘處置工藝潛能,還應(yīng)該做好飛灰源頭控制。
? ? 1.1 固化、穩(wěn)定化,規(guī)范填埋
? ? (1)水泥固化。這一項(xiàng)工藝的材料為水泥,將其設(shè)定為固化劑,用其和飛灰進(jìn)行混合攪拌,同時添加一定的水分來予以溶解,待其經(jīng)過一系列物理化學(xué)反應(yīng)后,最終凝結(jié)成混凝土塊,且堿性環(huán)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(jīng)過一系列試驗(yàn)后可知,飛灰固化效果直接受到水泥的混入量和養(yǎng)護(hù)時間的影響,當(dāng)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(qiáng)度,且經(jīng)過測定后得知,其強(qiáng)度為0.225MPa,滿足相關(guān)規(guī)范對于其強(qiáng)度的要求。縱然該工藝技術(shù)使用起來十分的方便,成本也相對低廉,然經(jīng)過處置之后,重金屬卻難以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),亦需要輔以相應(yīng)的穩(wěn)定劑,方能確保其穩(wěn)定性能,同時將水泥用量進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏p少,不過此時工程造價則是此時需要重點(diǎn)考慮的因素。
? ? (2)化學(xué)藥劑固化/ 穩(wěn)定化。由于飛灰中含有的組分十分的復(fù)雜,且部分組分具有化學(xué)成分,因此借助化學(xué)反應(yīng)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(wěn)定劑,促使穩(wěn)定劑和飛灰中的化學(xué)組分產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng),從而無害化處置飛灰。磷酸鹽以及復(fù)合型的化學(xué)藥劑均可以作為穩(wěn)定劑材料。在使用該方法時,當(dāng)復(fù)合化學(xué)藥劑的含量為3%的時候,能夠?qū)χ亟饘俚慕隽窟M(jìn)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(xué)組分類似于水泥材料,于是學(xué)界開始探討,用其替代水泥材料,實(shí)現(xiàn)資源化利用。諸如混凝土、骨料等材料的制備等等。據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)得知,運(yùn)用飛灰進(jìn)行高強(qiáng)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(guī)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(xì)菌或者真菌等,來將飛灰中富含的重金屬進(jìn)行分解和浸取。
? ? 2 應(yīng)用案例
? ? 2.1 基本情況
? ? SS市在2008年11月的時候投產(chǎn)運(yùn)行了垃圾綜合處理廠,并運(yùn)用3臺循環(huán)流化床焚燒爐來進(jìn)行垃圾焚燒處置,日處理生活垃圾約為1400t。其中3臺循環(huán)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(jìn)廠量為1097t,其中本市區(qū)的大約為830t,QZ中心城區(qū)的約為267t。該垃圾綜合處理廠自投產(chǎn)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(chǎn)生,處理強(qiáng)度和難度較大。該垃圾綜合處理廠在進(jìn)行生活垃圾焚燒過程中,大約能夠產(chǎn)生垃圾總量10%左右的飛灰,可見飛灰產(chǎn)出數(shù)量之大,處置難度極大。依據(jù)該垃圾處理廠2016年每日處理的垃圾總量來進(jìn)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(qiáng)度和難度。
? ? (2)飛灰處置辦法局限,安全問題凸顯。現(xiàn)階段,填埋場安全填埋以及運(yùn)用水泥窯協(xié)同處置為飛灰處置的常用方式,也是生態(tài)環(huán)境部最為認(rèn)可的方式。雖然飛灰得到了穩(wěn)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(zhuǎn)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(jìn)行協(xié)調(diào),問題依然未能解決。
? ? (3)該地區(qū)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(shè)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(shù)
? ? (1)自建飛灰填埋場進(jìn)行填埋處置。該市在建設(shè)該垃圾綜合處理廠時,就同時配套建設(shè)了飛灰填埋場一期填埋庫區(qū),位置設(shè)置在垃圾焚燒廠的北側(cè),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(xiàng)目在2014年11月份的時候進(jìn)行立項(xiàng),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(shè),1 月10 日通過環(huán)保驗(yàn)收,開始投入使用。
? ? (2)實(shí)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(lián)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(yùn)用GY-I 型的飛灰穩(wěn)定劑,不需要添加水泥,就能夠進(jìn)一步降低飛灰的產(chǎn)出量,利用該穩(wěn)定劑處置后,和原工藝相比較,能夠降低飛灰產(chǎn)出量約為20%左右。
? ? (3)利用廢棄石窟填埋飛灰穩(wěn)定物。該市結(jié)合實(shí)際情況,合理運(yùn)用廢棄石窟生態(tài)修復(fù)技術(shù),以此來實(shí)現(xiàn)對飛灰的處置。該市選擇垃圾處理廠西北側(cè)位置的廢棄石窟,投資4900萬元,對該石窟進(jìn)行整平、防滲處理以及做好相應(yīng)的排水措施,然后將垃圾焚燒廠經(jīng)過穩(wěn)定劑處理之后的飛灰穩(wěn)定物、爐渣以及建筑垃圾等填埋在該石窟位置,當(dāng)填埋到設(shè)計標(biāo)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(shí)現(xiàn)了對飛灰的有效處理,還有助于美化環(huán)境,真正做到了生態(tài)修復(fù)。
? ? 2.4 效果評價
? ? 該市在進(jìn)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(cè)位置進(jìn)行垃圾填埋場的建設(shè),截止目前,該填埋場共填埋了飛灰穩(wěn)定物為19.1萬t,整個填埋庫容已經(jīng)達(dá)到飽和。通過長期的監(jiān)測數(shù)據(jù)可知,該處置達(dá)到了預(yù)期效果,符合國家環(huán)保相關(guān)要求。第二,合理運(yùn)用GY-I飛灰穩(wěn)定性,不用添加水泥,就能夠?qū)崿F(xiàn)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(jié)合本市實(shí)際情況,合理利用廢棄石窟,將飛灰穩(wěn)定物予以填埋,堆填處置后,并采取必要的植物生態(tài)修復(fù)措施,既能規(guī)模化處置飛灰穩(wěn)定物,還能夠起到美化環(huán)境,優(yōu)化生態(tài)的功效。綜上所述,新形勢下,人們生活水平顯著提升,整體經(jīng)濟(jì)形勢大好,然各種問題依然存在,諸如生活垃圾的急速增長,而焚燒處置后,卻會產(chǎn)生大量的飛灰,既增加了飛灰的處置難度,也增加了一定的安全隱患。特別是飛灰中十分復(fù)雜的組分和有毒有害物質(zhì),更是對生活環(huán)境產(chǎn)生極大的污染。因此對飛灰進(jìn)行無害化處置,做好減量化控制意義非凡。本文基于當(dāng)前飛灰處理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,以SS市垃圾焚燒飛灰處置作為實(shí)例分析,探討了垃圾焚燒飛灰的相關(guān)處置技術(shù),效果表明,經(jīng)過一系列措施后,飛灰得到合理處置,生態(tài)環(huán)境得到優(yōu)化