h13052104-msw焚烧飞灰熔融技术研究进展

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1、MSW焚烧飞灰熔融技术研究进展栾敬德*，姚鹏飞，李润东(沈阳航空航天大学能源与环境学院，沈阳，110034)摘要：近年来，城市生活垃圾焚烧因其减容减量性明显引起了广泛的关注。然而，作为副产品的焚烧飞灰属于危险废物，其安全处置不容忽视。本文对水泥固化、化学药剂稳定化、酸溶剂提取、熔融固化四种飞灰处理方法进行分析，阐述了各自的优缺点；详细介绍了飞灰熔融处理技术的相关进展，指出节能降耗是现阶段飞灰熔融亟待解决的问题。关键词：城市生活垃圾；焚烧；飞灰；熔融固化ProgressonthemeltingtechnologyofMSWincinerationflyashLuanJingde,Yao

2、Pengfei,LiRundong（SchoolofEnergy&EnvironmentalEngineering,ShenyangAerospaceUniversity,Shenyang110034,China）Abstract:Recently,MSWincinerationhascausedarousedwidepublicconcernduetothesignificantvolumereductionandmassreduction.However,thesafetreatmentofMSWincinerationflyashisnotignoredbecauseitisa

3、hazardouswaste.Inthispaper,fourdisposalmethodsofflyash,suchascementsolidification,chemicalstabilization,acidsolventextractionandmeltingsolidification,wereanalyzedtoexpoundtherespectiveadvantagesanddisadvantages.Theresearchprogressonthemeltingtechnologyofflyashwasintroducedindetail.Moreover,itis

4、pointedoutthatsavingenergyisanurgentproblemintheflyashmeltingatpresent.Keywords:MSW;incineration;flyash;meltingsolidification1概述随着城镇化进程的加快，人民生活水平提高，我国城市生活垃圾却以每年10%的速度递增[1]。据统计，2002年生活垃圾总量为1.31亿吨，2007年为1.5亿吨[2]，到2010年则达到了2.6亿吨[3]。未经处理的城市生活垃圾不仅造成大量土地占用，严重污染环境，危害人类健康。目前，城市生活垃圾常用的处理方法主要有填埋，堆肥和焚烧三种。

5、填埋处理是我国大多数城市生活垃圾最基本的处理方法，但是由于占用大量土地，且渗滤液会污染周围土壤和地下水，其比重逐年降低[2,3]。堆肥处理周期长，处理量小，受市场影响且堆肥质量不理想，在国外已经很少采用[4]。焚烧不仅能够实现垃圾处理减量化和无害化的治理目标，而且具有占地面积小、实现能源再利用等优点，在发达国家及部分发展中国家得到了广泛应用。美国、日本等发达国家已开始大量应用，并产生了良好的环保效益和经济效益。在日本超过70%的城市生活垃圾采用焚烧法处理。根据《中国城市生活垃圾行业投资分析报告（2012）》，我国垃圾焚烧项目从1998年到2012年累计投资总额达1469*国家自然科学

6、基金项目（51208311）*国家重点基础研究发展计划项目（2011CB201500）*辽宁教育厅科学研究一般项目（L2011023）亿元，共449个项目。到2015年还将逐渐增加384座垃圾焚烧发电厂，由此可见垃圾焚烧在我国呈现良好的发展势头，被认为是我国处理城市垃圾的一个重要方向[5]。垃圾焚烧会产生大量飞灰，约占垃圾焚烧总量的3%~5%，飞灰中的重金属和二噁英会带来新的环境问题。如何实现这类二次污染物的妥善处置已成为垃圾焚烧行业亟待解决的问题。2飞灰污染特性飞灰组分与焚烧的垃圾成分、焚烧炉炉型、焚烧气氛和烟气处理方法等因素有关。飞灰中的主要元素以Ca，Si，Al，Fe，K，Na

7、为主，与一般矿物的元素组成较为近似[6]。飞灰中含有重金属、二噁英、溶解盐等有害物质。由于飞灰颗粒松散堆积，颗粒间存在明显的孔隙，有毒重金属易于浸出[7]，尤其是Pb、Cd、Hg等元素。在酸性环境下，重金属浸出量会显著增加并造成污染。飞灰的溶解盐质量分数可高达22.1%，主要为氯化物，它的存在会影响飞灰的固化和稳定化效果[8]。飞灰中的二噁英和呋喃等属极毒的危险废物，容易在生物体内积累[9]，会对环境和人类健康带来严重危害。《国家危险废物名录》已将飞灰规定