我国垃圾焚烧飞灰处理现状及技术路线分析-第2页-北极星固废网

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深部矿井贮存是将飞灰置于容器中，长期贮存于采矿后形成的与生物圈隔离的深部矿井空间，要求地质上长期稳定，不存在地下水，具有多层不透水的隔离屏障，深度在地表400米以下，首选受纳矿井为岩盐矿，被认为是最为安全的高毒性难处理固态危险废物处置方式。该技术主要流行于环保要求极为严格的德国，德国政府于2002年专门出台了《废物地下充填条例》，来规范和推动该技术的发展与应用。德国的飞灰主要采用深部矿井贮存方式处置。我国尚无此方面的系统研究与实践经验。

由于飞灰土地处置存在的上述实际困难，建材化利用特别是水泥窑协同处置在我国受到了广泛关注，甚至被当做“救命稻草”。水泥窑协同处置飞灰的确具有较大优势，如可替代部分原料、处理量较大、处理较为彻底、二噁英可完全焚毁去除等。我国于2013年发布了《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》和《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》，为水泥窑协同处置飞灰提供了规范化管理的依据，同时北京等地的实践也为水泥窑协同处置飞灰积累了一定的经验。但是，从环境风险控制角度来看，水泥窑协同处置飞灰并非最佳可行方案，甚至存在“致命缺陷”：

(1)飞灰氯、硫、钾、钠等挥发性元素含量较高，进入水泥窑之前必须进行水洗预处理以去除挥发性元素，特别是要去除氯(要求含量小于<0.04%)，这样必然会产生氯盐浓度很高的水洗废水，目前还没有运行稳定、效果良好、经济可行的处理方法。

(2)飞灰特别是炉排炉焚烧飞灰中铅、镉、汞等毒性较强的重金属含量一般较水泥生料高2~3个数量级，水洗预处理过程中通常会添加沉淀药剂让重金属尽可能多地存留于固体中。进行粗略物料衡算，即使飞灰仅以1%的掺加比进入水泥窑协同处置，也将使水泥中重金属的含量增加1~10倍以上。

(3)水泥煅烧过程中铅、镉、汞等毒性较强的重金属绝大部分挥发进入烟气，烟气中绝大部分的铅和镉及50%左右的汞被捕集进入窑灰，但是水泥窑窑灰并不按照废物管理，而是返回窑内再次煅烧或直接与水泥熟料混合，成为水泥产品的一部分，这样实质上是将重金属分散稀释到了水泥产品中，增大了其缓慢向环境释放的风险，同时还增加了汞向大气环境的额外排放。

(4)水泥制品在环境中均有一定寿命，服役期满后均会成为建筑废物，目前协同处置飞灰带入的大量重金属无疑将成为未来建筑废物处理和利用的沉重负担。

飞灰经水洗预处理后，与粘土等混合造粒成型，然后进入烧结窑高温烧结，可生产建筑轻骨料，具有与水泥窑协同处置相似的优势，同时也不可避免地也具有与水泥窑协同处置相似的缺陷。但是，由于烧结烟气产生量相对较少，若在烧结过程中“有意”将重金属驱赶至烟气中，再加以回收或处理，则可避免重金属的转移或稀释。熔融是在较烧结更高的温度下将飞灰熔化，然后凝固为玻璃体，重金属大部分挥发至烟气中后被捕集，少部分被固定在玻璃体矿物结构中，但存在的问题是工艺设备复杂，能耗大，成本高，仅在日本有一定应用。

三、思考与展望

生活垃圾焚烧本质上是将分散在环境中的污染物集中起来加以焚毁去除和分离浓缩的过程，而飞灰则是毒性污染物分离浓缩的终端产物。飞灰中的毒性物质越多，意味着释放到环境中的毒性物质越少。从这个意义上来讲，我们不需要为飞灰中富集了大量毒性物质而感到害怕，反而应该感到高兴。

对烟气污染物排放符合标准的生活垃圾焚烧厂而言，只要飞灰得到了妥善处置，其污染控制的目标即可最终达到;也只有飞灰得到了妥善处置，其污染控制的目标才算最终达到。判断飞灰是否得到妥善处置，最主要的是评估其环境风险是否得到有效控制。控制我国生活垃圾焚烧飞灰的环境风险，必须要警惕“敷衍了事”的最终处置，更要防止“短期功利”的资源化利用。以更为广泛的视野和更为长远的眼光加以审视，要符合环境伦理的基本要求。

生活垃圾焚烧飞灰特性复杂，危害严重，其处理技术路线必须全局统筹、系统设计，慎重选择，控制风险，在确保无害化的前提下再考虑资源综合利用。一些技术看似可实现飞灰的资源化利用，实则“压下葫芦起了瓢”，在复杂的工艺过程中又产生了新的难以控制的废水、废气及固体废物，将生活垃圾处理过程中历经多重环节、付出很大代价才富集到相对稳定的少量固体残渣中的毒性污染物重新释放到水、大气和土壤等环境介质中，形成了“逆向污染控制”。更为隐蔽的是，作为特征污染物的重金属不可能被消灭，甚至也未被有效固定，而是被高度“稀释”后分散在更易暴露于人群的产品中，使产品中的重金属含量数倍地增加，从而将当代人产生的飞灰处理问题扩大化地“转移”至下一代，成为下一代必须面临的废物处理问题。

生活垃圾焚烧飞灰的首要危害物质是重金属，飞灰处理的主要目标在于控制重金属的环境风险，因而符合环境伦理的飞灰资源化利用工艺必须同步实现重金属的分离回收，否则就会模糊焦点，本末倒置。飞灰烧结或熔融具备一定的分离回收重金属的潜力，是飞灰资源化利用方面有一定可能的发展方向。尽管水泥窑在处理多种工业固体废物和危险废物方面具有无可比拟的巨大优势，但是由于飞灰的特殊性质，水泥窑协同处置飞灰属于权宜之计，不宜提倡推广。

固化稳定化后因地制宜地进行规范的填埋处置可有效切断重金属和二噁英的暴露途径，从而实现环境风险最小化的目标，是我国生活垃圾焚烧飞灰处理的现实选择。现阶段应在系统全面的技术评估及标准实施效果后评估的基础上，对相关标准进行必要的修订，并研究建设飞灰专用填埋场的可行性。

同时，德国利用深部岩盐矿井处理飞灰的方式也给我们带来很大启发。我国地下岩盐资源丰富，分布范围较广，苏北、苏南、安徽、山东、湖北、四川、云南、陕西等地均有大型盐矿分布，特别是陕西省榆林市探明的特大型岩盐矿床可开采上万年，分布面积广，埋藏深，厚度大，具备建设危险废物地下贮存库的地质条件。我国应借鉴德国的成功经验，积极开展相关研究和示范，逐步推广应用岩盐矿井贮存技术，为我国生活垃圾焚烧飞灰乃至其它高毒性难处理危险废物提供一条成本低廉、安全可靠的处理途径。

综上，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，我国生活垃圾焚烧飞灰处理的可行技术路线包括(按照优先度排序：(1)固化稳定化后进行规范的填埋处置;(2)深部岩盐矿井地下贮存;(3)同步重金属分离回收的建材化利用。

原标题：我国垃圾焚烧飞灰处理现状及技术路线分析

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