【技术】垃圾焚烧飞灰成型新技术与设备研究-北极星固废网

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摘要：在分析和试验城市生活垃圾焚烧飞灰的特性及飞灰中污染物特性的基础上，研究利用简单可靠的工艺及设备进行飞灰固化成球处理技术，研究分析了飞灰固化过程中各种添加物的最佳比例，各种成型设备的成型机理，对比了各种成型设备的优缺点与可靠性，为城市生活垃圾焚烧飞灰的无害化处理与安全处置创造性的开发了一条适合中国国情的技术与装备。

引言

垃圾焚烧发电技术作为垃圾减量化处理的有效方法之一，是将垃圾放在焚烧炉中进行燃烧，释放出热能，余热回收可供热或发电。烟气净化后排出，少量剩余残渣排出填埋或作其他用途。焚烧处理技术特点是处理量大、减容性好、无害化彻底，且有热能回收作用。因此，对生活垃圾实行焚烧处理是无害化、减量化和资源化的有效处理方式。世界各国普遍采用这种垃圾处理技术。随着我国垃圾焚烧处理的迅猛发展，焚烧飞灰产量巨大，开发焚烧飞灰处理技术将成为近年来环保领域研究的热点之一。垃圾焚烧飞灰是指在垃圾焚烧厂的烟气净化系统(APC)中收集而得的残余物，一般包括除尘器飞灰和吸收塔飞灰。飞灰中含有烟道灰、加入的化学药剂及化学反应产物。焚烧飞灰作为一种高比表面积物质，它不但富集大量的汞、铅和镉等有毒重金属，而且也富集了大量的二噁英类物质，是一种同时具有重金属危害特性和环境持久性有机毒性无危害特性的双料危险废物，对人体健康和生态环境具有极大的危害性

但由于垃圾焚烧飞灰中含有较高浓度的二噁英和重金属，属于危险固体废弃物，直接填埋会对周边环境造成严重二次污染，因此，需要对垃圾焚烧飞灰进行无害化处理处置。

目前飞灰处理处置方法主要有：固化/稳定化，包括水泥固化、沥青固化、熔融固化、化学药剂固化/稳定化，固化体达到浸出标准后填埋或资源化利用;将重金属提取，包括酸提取、碱提取、生物及生物制剂提取、高温提取，提取后对重金属可以进行资源化利用。本文研究了城市生活垃圾焚烧飞灰的成型特性及可加工机理，对利用挤压设备对固化后飞灰成型工艺和设备进行了试用研究，形成了系列飞灰成型设备

1飞灰的物理、化学性质

飞灰是含水率很低的细小尘粒，呈浅灰色粉末状。一般所取灰样的含水率为10%~23%，热灼减率为34%~51%。飞灰的粒径大小不均，是由颗粒物、反应产物、未反应产物和冷凝产物聚集而成的不规则物体，但总的来说，粒径较小，基本在100μm以下，表面粗糙，呈多角质状(irregular angularity)，孔隙率较高，比表面积较大，使Pb和Cd等易挥发性金属易在其表面凝结富集。焚烧飞灰的主要化学成分如下：SiO224.5%，Fe2O34.01%，Al2O37.42%，TiO20.62%，CaO33.37%，MgO2.72%，SO312.03%，CaO0.5%，Cl10.56%。从中可以看出，焚烧飞灰中的主要化学成分是CaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3。

2飞灰的重金属含量及浸出毒性

固体废物的浸出毒性是判别废物是否有害的重要依据。我国某垃圾焚烧厂重金属浸出毒性见表1，从表1中可以看出焚烧飞灰浸出液中Zn、Pb、Cd和Cr的浓度高于固体废物浸出毒性鉴别标准。正是因为这一点使焚烧飞灰被普遍认为是一种危险废物，必须对此进行稳定化处理。

从表1中可以看出，焚烧飞灰中各种重金属的含量大不相同，其中Zn、Pb、Cu、Cr和Cd等有害物质浓度较高。这与焚烧温度和各种重金属物质的蒸发点有关，蒸发点低于焚烧温度的重金属物质全部能蒸发出来，进入烟气。烟气中的重金属物质，随烟气温度的降低凝结成均匀的小颗粒并凝结于烟气中的烟尘上，最后一起被烟气除尘设备捕集下来形成焚烧飞灰。

表1垃圾焚烧飞灰的浸出毒性与重金属含量

飞灰中水溶态的重金属含量较少，可浸出的Pb和Zn主要以酸溶态形式存在，而Cd主要以酸溶态和离子交换态形式存在，说明在酸性条件下，飞灰的重金属浸出毒性会大大增加。

原标题：垃圾焚烧飞灰成型新技术与设备研究

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