城市垃圾焚烧飞灰资源化利用前景分析_李建新

第24卷第1期电站系统工程Vol.24No.12008年1月PowerSystemEngineering9文章编号：1005-006X(2008)01-0009-03城市垃圾焚烧飞灰资源化利用前景分析*李建新1王永川1严建华2（1.浙江大学宁波理工学院，2.浙江大学能源清洁利用与环境工程重点实验室）摘要：垃圾焚烧飞灰是垃圾焚烧处理过程中主要的副产品，随着垃圾焚烧事业在国内的推广，垃圾飞灰的处理及资源化利用问题越来越受到普遍关注。对国内两种不同类型的垃圾焚烧炉产生飞灰的理化特性进行了分析对比，同时介绍了垃圾飞灰可能的资源化利用途径，为提高垃圾焚烧处理过程中资源化利用的程度提供了参考。关键词：垃圾飞灰；焚烧；资源化中图分类号：X511文献标识码：AAnalysisoftheReuseofMunicipalSolidWasteFlyAshLIJian-xin,WANGYong-chuan,YANJian-huaAbstract:FlyashisthemainbyproductduringMSW(municipalsolidwaste)incineration.AstheprevalentapplicationofMSWincinerationinChina,treatmentandreuseofflyashfromMSWincinerationplantstobegenerallypaidcloseattentionto.ThephysicalandchemicalcharacteristicsofflyashesfromtwodifferentkindsofMSWincinerationplantsinChinawerestudied.ThepossibleapplicationofMSWflyashwasintroduced.Keywords:MSWflyash;incineration;reuse随着中国经济的持续高速增长，人民生活水平迅速提高，城市化进程也在不断加快。但同时也面临着日趋严重的环境问题，特别是城市垃圾的处理。城市生活垃圾问题已经成为中国最严重的公害之一。及时清理和处理城市垃圾，是建设优美、整洁、文明的现代化城市不可缺少的条件。如何解决垃圾问题，已引起全社会的高度重视。垃圾的处理主要有填埋、堆肥、焚烧等方式。卫生填埋是从传统的废物堆填发展起来的最终处置技术，是应用最早最广泛的一项技术。填埋处理需占用大量的土地资源，这对于部分城市尤其是沿海地区，已无法找到可供填埋的土地，而且垃圾产生的渗滤液容易对地下水源造成污染。欧盟立法规定，有机碳含量高于3%的生活垃圾禁止填埋；堆肥就是把生活垃圾中可生物降解的有机物在控制条件下进行生物分解，并使之稳定化、无害化，用作土地改良剂。相对于填埋而言，堆肥实现了垃圾资源化利用，其经济和社会效益较好。但是也存在不足之处，首先堆肥对废物的种类和性质有一定要求，堆肥处理往往又受到产品销路的影响。而近些年来，我国城市生活垃圾的构成有了明显的变化，垃圾中有机质及可燃垃圾成分逐年增加，垃圾热值有明显提高，且垃圾焚烧处理具备处理速度快、垃圾储存周期短、余热可回收利用、占地面积小等特点，垃圾焚烧处理在国内得到了迅速发展，自1988年深圳投运的国内第一座垃圾焚烧电厂后，北京、上海、天津、杭州、珠海等多数城市都建设了垃圾焚烧电厂，尤其是经济发达、土地资源少的沿海地区。1垃圾焚烧飞灰的主要组成分析收稿日期:2007-07-29李建新(1967-)，女，博士，副教授。宁波，315100*宁波市科技局工业攻关合作项目(2005B100029)随着垃圾焚烧事业在国内的迅速发展，垃圾飞灰的产量也呈明显增加的趋势。生活垃圾焚烧处理后产生的固体残渣大约占垃圾重量的30%～35%，其中底渣占25%～30%，其余是飞灰，占5%左右[2]，而流化床焚烧炉产生的灰渣量高得多。垃圾焚烧产生的底渣一般被认为是没有毒害的。由于垃圾组分比较复杂，垃圾中所含有的重金属污染物在焚烧过程中发生迁移和转化，使飞灰中富集了较高浓度的重金属等污染物。若将飞灰直接进行填埋或处理不当，在自然环境下由于酸雨等因素的作用，酸性环境下重金属将逐渐渗滤出来，重新进入环境，污染地下水源而危害人类，因此被视为危险废弃物，必须进行适当处理后再资源化利用。从垃圾飞灰的构成来看，两种焚烧炉型在飞灰基本构成和有毒污染物含量上存在一定的差异，即流化床飞灰中Si、Al、Fe氧化物的含量都较高，这主要是由于掺煤混烧时煤中此类元素含量高造成的，而Ca在两种飞灰中的含量都很高，这是由于为减少酸性气体排放在尾部烟道喷钙造成的。飞灰中二恶英和重金属含量表明，流化床飞灰中二恶英与重金属的含量明显低于炉排炉飞灰，其飞灰的毒性远较炉排炉飞灰低，这与焚烧方式有主要的关系。表1中给出国内两种典