垃圾焚烧灰渣熔融处理技术进展-论文.pdfVIP

第 18 卷第 5 期 电 站 系 统 工 程 Vol.18 No.5 2002 年 9 月 Power System Engineering Sep., 2002 文章编号：1005-006X(2002)05-0001-04 垃圾焚烧灰渣熔融处理技术进展* 浙江大学 王 雷 池 涌 李润东 闫大海 严建华 岑可法 摘 要：熔融处理是一种新兴的城市垃圾焚烧灰渣处理技术。在高温 1 400 ℃的状况下，通过熔融，重金属得到固化； 二恶英发生分解；熔渣可作为资源回收利用。对国内外各种熔融工艺进行整理分类，介绍各自工艺流程及特点。同时综述 了前人在熔融过程重金属迁移和对二恶英控制等方面的研究成果。 关键词：城市垃圾；灰渣；熔融技术；重金属；二恶英 中图分类号：TK227.3 文献标识码：B MSW Incineration Residue Melting Technology WANG Lei, CHI Yong, LI Run-dong, et al. Abstract: Melting process for municipal solid waste incineration ash is a new technology in the world. The treatment makes waste incineration residues stable and non-toxic. In the condition of high temperature approximately 1400℃ by the melting process, heavy metal are concentrated in the fly ash; PCDDs/PCDFs in residues are decomposed; melted slag can be used as a resource again. The features of several many techniques of melting are summarized. Ash composition, transfer of heavy metals and control of dioxins are discussed based on current literature and personal experimentation. Key words: municipal waste; residual; melting; heavy metals; PCDDs/PCDFs 随着经济的高速发展，城市垃圾也在不断的增加， 目前，我国城市垃圾已达 1.4亿 t，还在以每年 8%～10% 的速度增长[1]。 城市垃圾处理技术大体上分为土地填埋、生化处理 技术、热化学处理技术 3类[2]。目前常用的 3种方式为 土地填埋、堆肥和焚烧。焚烧法在很多国家有着广泛的 应用，一般而言，焚烧灰渣由底渣及飞灰组成。垃圾焚 烧后，一些矿物和元素浓缩于焚烧灰渣中。与原垃圾相 比，城市垃圾焚烧灰渣中有毒元素的含量比一般土壤中 大 10～100 倍。另外，垃圾焚烧灰渣中含有高浓度的二 恶英。但是，大多数的灰渣仍是进行简单的土地填埋。 一方面，目前填埋场用地很难寻觅；另一方面，焚烧灰 渣采用直接处置方式，其重金属溶出对人体健康及生活 环境的危害性已日渐受到社会的重视[3]。因此如何采取 适当的技术处理灰渣，并达到稳定化、资源化和无害化 的目标，已成为当前的主要科研项目[4～6]。 1 熔融处理技术 熔融是利用燃料的燃烧热及电热两种方式，在高温 (1 400 ℃)的状况下，飞灰中的有机物发生热分解、燃 烧及气化，而无机物则熔融成玻璃质炉渣[7,8]。飞灰中 收稿日期: 2001-11-12 王雷（1978-）, 男。热能工程研究所, 310027 *国家自然科学基金重点项目 国家自然科学基金项目 浙江省自然科学基金青年科技人才培养专项基金(RC99041) 所含的沸点较低的重金属盐类，部分发生气化现象，部 分则转移到熔渣中。灰渣中SiO2在熔融处理中形成 Si-O 网状构造，把移入的熔渣金属包封固化在网目中，形成 极稳定的玻璃质熔渣，重金属溶出的可能性大大降低。 从炉内取出的熔渣，可将它水冷成细微固化物，或将它 空冷成较大块状固化物后排出。经过熔融使灰渣全部形 成玻璃化，使重金属封存不致溶出[9,10]。飞灰经过熔融 后，密度大大增加，绝大多数无机物形成玻璃质[11,12]。 因此，熔融可达到飞灰减容 2/3 以上，并且排除了从垃