我国垃圾焚烧飞灰处理现状及技术路线分析

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时间：2016-09-06 19:21:52

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我国垃圾焚烧飞灰处理现状及技术路线分析　　近年来，我国生活垃圾焚烧得到快速发展。截止2015年底，全国已建成生活垃圾焚烧厂219座，日处理能力达到21.6万吨，占我国城市生活垃圾

　　近年来，我国生活垃圾焚烧得到快速发展。截止2015年底，全国已建成生活垃圾焚烧厂219座，日处理能力达到21.6万吨，占我国城市生活垃圾无害化处理总量的比例已经超过32%，预计在2020年内将超过50%，这意味着焚烧将代替填埋，成为我国城市生活垃圾处理的主导技术。

　　生活垃圾焚烧是一个剧烈的高温热化学反应过程，其环境影响和环境风险主要来自于高温焚烧产生的烟气，社会和民众最为关切的也是焚烧烟气，因而烟气净化是垃圾焚烧系统配置和运营管理的重点和焦点所在。在一定程度上，生活垃圾焚烧技术发展进步的过程就是烟气净化水平不断提高的过程。随着烟气净化水平的不断提高，排放到大气中的烟气越来越清洁，而净化系统截留捕集的细颗粒物—生活垃圾焚烧飞灰（以下简称飞灰）变得越来越“肮脏”。因富集了毒性较强的重金属和二噁英类污染物，飞灰在世界各国均属于需要重点控制的危险废物。

　　我国生活垃圾焚烧取得了快速发展和长足进步，但飞灰的处理远不如人意，成为生活垃圾焚烧全过程污染控制和风险管理中最为薄弱的环节。由于缺乏可靠的统计数据，历年来我国飞灰真实的无害化处理率不得而知，但估计远低于预期。近期媒体上频频报道的飞灰无序堆放、不规范处理及利用的案例也充分说明了这一点。2014年7月1日，我国新的《生活垃圾焚烧污染控制标准》正式施行，烟气净化标准进一步向国际先进水平看齐，控制生活垃圾焚烧“最后一公里”污染的重点应该转向飞灰处理，否则将为我国固体废物环境管理埋下一颗“定时炸弹”。

　　2016年8月1日起施行的《国家危险废物名录》将焚烧飞灰进入生活垃圾填埋场处置以及进入水泥窑协同处理的过程纳入豁免清单管理。但是，我国飞灰处理的技术路线尚不明确，政府、行业、企业和专家对飞灰处理的不同技术还存在较大争议。

　　本文将在对我国生活垃圾焚烧飞灰性质及现有处理技术进行综合分析的基础上，以改善环境质量为根本目标，以控制环境风险、遵循环境伦理为基本原则，提出我国生活垃圾焚烧飞灰处理的适用技术路线。

　　一、我国生活垃圾焚烧飞灰基本性质

　　准确全面地认识我国生活垃圾焚烧飞灰的基本性质是处理技术路线选择的基础。我国生活垃圾焚烧飞灰的基本性质是：

　　（1）产生量巨大。我国生活垃圾焚烧有机械炉排焚烧炉和流化床焚烧炉两种主流炉型，目前二者的处理能力分别约占我国生活垃圾焚烧总处理能力的2/3和1/3。机械炉排焚烧炉飞灰产生量较小，约为入炉垃圾量的3~5%；流化床焚烧炉飞灰产生量较大，约为入炉垃圾量的10~15%。据此估算，2014年我国生活垃圾焚烧飞灰产生量约400万吨，其中机械炉排焚烧炉飞灰约150万吨，流化床焚烧炉飞灰约250万吨。根据环保部发布的官方统计数据，2014年我国各类危险废物产生总量仅为3634万吨，可见飞灰在我国危险废物管理中的重要性。

　　（2）富集重金属和二噁英。生活垃圾中焚烧中大部分重金属和二噁英被烟气净化系统截留而富集于飞灰中，因而飞灰是环境中重金属和二噁英的重要“汇”，是明确列入我国《国家危险废物名录》的危险废物，适用于机械炉排焚烧炉飞灰，同样适用于流化床焚烧炉飞灰，不需要再做进一步的鉴别来确定其属性。这一属性必须明确坚持，否则将带来生活垃圾焚烧环境监管和市场竞争中的混乱。

　　（3）挥发性元素含量高。生活垃圾焚烧飞灰的性质随垃圾组分、季节、焚烧条件、烟气净化水平等的变化而产生较大波动，但飞灰的主要化学组分为钙、硅和铝，接近普通硅酸盐水泥，存在作为建筑材料进行资源化利用的一定物质基础。但是，飞灰中氯、硫、钾、钠等挥发性元素含量较高，对其处理和利用影响较大。特别是由于含氯塑料和食盐含量较高的厨余垃圾入炉焚烧，导致我国飞灰的氯元素含量显著高于发达国家，大大增加了飞灰处理与利用的难度。