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固体废物焚烧技术中的资源化 湖北工业大学 周浩东 摘要： 焚烧法可使垃圾减容90%，减量75%，产生的热能可以回收利用，能够最大限度地实现生活垃圾减量化、无害化、资源化，而且占用的土地资源最少。在焚烧的的过程中仍有10%—20%的灰渣一固体形式存在。本文将讲到垃圾焚烧技术中的资源化问题，介绍几种垃圾焚烧技术中资源利用方式， 重点讲到炉渣和飞灰的资源化利用方式。 关键词：固体废物焚烧技术、炉渣、飞灰、资源化 1.前言： 随着我国社会经济的发展和人们物质生活水平的提高，城市化进程快速推进，城市生活垃圾产生量逐年增长十分迅速。由于生活垃圾成分的复杂性、差异性及有限的可利用性，给处理带来了很大困难。城市生活垃圾的基本处理方式有填埋、焚烧和堆肥。其中，焚烧法能够最大限度地实现生活垃圾减量化、无害化、资源化，而且占用的土地资源最少。但是，生活垃圾焚烧过程中会产生大量飞灰（占焚烧垃圾总量的3%～5%），飞灰中含有大量的有毒重金属，还有二英等剧毒有机物。在特定的条件下，飞灰中的这些重金属和二英等会渗滤出来，污染水体和土壤，对环境和人们的生活造成严重影响。因而如何安全有效地利用、处理处置垃圾焚烧飞灰，成为迫在眉睫的环境问题和社会问题。 2.垃圾焚烧的资源利用方式 2.1直接热能利用：在垃圾焚烧的的过程中会产生大量的热，对于小型的垃圾焚烧厂来说，垃圾焚烧所产生的热量不是十分多，垃圾焚烧量不是很稳定，这样的常常以直接热能利用为主，其利用形式试讲垃圾焚烧产生的烟气余热转换为蒸汽、热水和热空气。通过余热锅炉讲焚烧炉产生的烟气热量转换为一定压力和温度的蒸汽、热水，还可以通过余热器预热助燃空气。但这种余热利用形式受垃圾焚烧厂自身需要热量和垃圾焚烧场与居民之间距离的影响，在建厂初期就需要做好综合利用的规划，否则很难实现良好的供需关系。 2.2余热发电：随垃圾量和垃圾热值的提高。直接人能利用受到设备本身和热用户需求量的限制。为了充分利用余热将其转化为电能是最有效的利用途径之一。将热能转化为高品位的电能，不仅能远距离传输，而且提供量不受用户需求量的限制，垃圾焚烧场的建设也可以相对集中，向大规模、大型化方向发展，从而有利于提高整个设备利用率和降低相对吨位垃圾的投资额。 2.3热电联供：在热能转变为电能的过程中，热能损失较大，它取决于垃圾焚烧热值、余热锅炉热效率以及汽轮发电机组的热效率。垃圾焚烧场的热效率仅有13%-22.5%，甚至更低。如果采用热电联供，将发电-区域性供热和发电-工业供热等结合，则热利用效率将大大提高，一般在50%左右，甚至可达70%以上。这主要是由于工业发电过程中，汽轮机，发电机的效率占较大的份额，而直接供热就相当于把热量全部供给用户或只回收返回热电厂的低温水的热量。可见在垃圾焚烧厂中，供热比率越大，热利用率越高。 2.4灰渣的利用：在垃圾焚烧过程中垃圾虽然能够达到稳定化，减量化的目的，但是从质量比来看，仍有10%-20%的灰渣（包括炉渣和飞灰）一固体的形式存在。由于灰渣中含有重金属、未燃物、盐分，如果处置不当，将对环境产生严重的不良影响。另一方面，由于灰渣中含有一定数量的铁、铝等金属，有回收利用的价值，故可作为一种资源开发利用。因此，焚烧灰渣既有它的污染性，又有其资源特性。 垃圾焚烧产生的灰渣一般可分为以下四种。（1）底灰：焚烧后又炉床尾端排除的残余物，主要含有焚烧后的灰分及部分不完全燃烧的残余物。（2）细渣：细渣又炉床上炉条间的细缝落下，经灰斗槽收集，一般可并入底灰，其成分有玻璃碎片、熔融的铝锭和其它金属。（3）飞灰：飞灰是指由空气污染控制设备所收集的细微颗粒。（4）锅炉灰：锅炉灰是废气中悬浮颗粒被锅炉管阻挡而掉落余集灰斗中。 3.垃圾焚烧炉渣的资源化、处理处置技术 垃圾焚烧炉渣的主要由熔渣、黑色及有色金属、陶瓷碎片、玻璃和其他不燃物质及未燃有机物组成，约占灰渣总重量的80%左右，炉渣的粒径大小影响着它的综合利用性能。在炉渣免烧砖的配料中加入适量颗粒级骨料可以防止砖分层，减少收缩，改善成型时砖的排气性能，增加密实度，从而提高砖的强度和耐久性，并可节约胶结料的用量，降低成本，所以炉渣过筛后工程性质更好。 目前灰渣的资源化利用途径主要有：（1）石油沥青路面的替代骨料；（2）水泥混凝土的替代骨料；（3）路堤、路基等的填充材料；（4）垃圾填埋场覆盖材料。 焚烧炉渣中的铁及铝等有色金属含量达5%-8%，这部分金属的有效回收不但可以进一步提高炉渣的工程性能，而且大量的金属本身就可以带来可观的经济效益。具体预处理工艺如右图： 垃圾焚烧飞灰的资源化、处理处置技术 垃圾焚烧飞灰含有大量的有毒重金属，还有二英等剧毒有机物，各种无机盐包括氯化钙、硫酸钙和氢氧化钙等。目前，常用的飞灰处理方法有：（1）沥青固化；（2）熔融固化；（3）化学药剂固化稳定化技术等，经过