《安全环境-环保技术》之危险废物焚烧飞灰处理处置技术.doc

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1、危险废物焚烧飞灰处理处置技术摘要：针对危险废物焚烧飞灰的来源和危害，对目前的处理处置技术进行了介绍和比较，本文分析了各项技术的优缺点，就当前技术存在的问题，提出了今后改进和发展的方向。1危险废物焚烧飞灰的来源及其危害1.1飞灰的来源危险废物焚烧飞灰是焚烧炉尾气处理过程中所产生的。飞灰的数量和特性因不同的焚烧废物、焚烧工艺和焚烧设备而有所不同。图1是典型回转窑焚烧危险废物过程中所产生飞灰。根据工序可以分为锅炉灰、急冷塔灰、布袋灰等，其中比较典型的为布袋灰。典型回转窑焚烧工艺的焚烧飞灰一般占整个焚烧废物的10%左右，其锅炉灰约占

2、5%，急冷塔飞灰约占15%，布袋飞灰约占80%。目前，危险废物焚烧所产生的飞灰并没有官方统计。仅东江环保股份有限公司每年产生的飞灰量约为2万。图1回转窑焚烧工艺尾气处理原则工艺流程1.2飞灰的危害危险废物焚烧飞灰属于危险废物，其危害主要来自三个方面：(1)水溶性盐，(2)重金属，(3)二噁英。1.2.1水溶性盐飞灰中含有大量水溶性钠盐、钾盐、钙盐，其本身虽然没有毒性，但是水溶性盐的存在，会对飞灰的无害化、资源化处理造成极大的危害。在无害化填埋处置后，固化体中的水溶性盐会慢慢浸出，一方面造成固化体崩塌，致使重金属也会浸出；另一

3、方面，可溶性盐进入渗滤液中，会造成渗滤液处理难度增大，且得到杂盐又无出路。在高温固化过程中，虽然飞灰经过玻璃化后可以作为建筑材料，但是水溶性盐作为氯化挥发试剂，在高温玻璃化过程中，不仅严重影响重金属的固化，而且会严重腐蚀设备和侵蚀耐火材料。因此，在无害化、资源化之前，一般要将飞灰中的水溶性盐分离出来。1.3.2重金属飞灰中含有大量的重金属及其化合物，主要有Cr6+、Pb2+、Zn2+、Cu2+等。重金属不仅严重污染土壤、水源等，而且对人体也有极大的毒性。对人体的危害主要表现为慢性中毒、脑病变、贫血、慢性肾衰竭和致癌等。1.3

4、.3二噁英飞灰中含有二噁英类物质，主要包括多氯二苯并二噁英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)，是一种剧毒物质，是氰化物的130倍，是砒霜的900倍，有“世纪之毒”之称。2危险废物焚烧飞灰的处理处置技术目前飞灰的主要处理技术有：(1)常温固化法，(2)水热固化法，(3)高温固化法。2.1常温固化法常温固化法就是在环境温度下，利用稳定剂/固化剂将重金属稳定化、固化后进行填埋处置。常温固化法是目前飞灰处理的主要方法，也是目前唯一工业化的方法。常温固化法有水泥固化法、石灰固化法和沥青固化法，其中以水泥固化法为主。常温固化法

5、的优点：(1)成本较低，一般300~400元/吨；(2)工艺简单，易操作。常温固化法的缺点：(1)增量较大，一般增量20%~30%；(2)水溶性盐会慢慢浸出，增加渗滤液处理难度和处理成本，且得到的杂盐是危险废物；(3)随着水溶性盐的浸出，不仅造成固化体存在崩裂可能，而且也造成重金属浸出而进入渗滤液中；(4)二噁英只是固化，没有焚毁，其危害依然存在。2.2水热固化法水热固化法是在高温、高压下对飞灰中的重金属进行固化、二噁英进行氧化分解，最好进行填埋处置。水热固化重金属的原理是在高温、高压下，将飞灰中常规化合物(CaO、SiO2

6、、Al2O3、MgO)合成类沸石矿物，利用沸石的离子吸附、离子交换和物理包裹将重金属稳定和固化其中；在固化重金属的同时，利用氧气等氧化剂，在高温、高压下，将飞灰中二噁英氧化分解。该方法目前正处在实验室研究阶段。水热固化法的优点：(1)重金属固化率可以达到95%；(2)能够分解大部分二噁英。水热固化法的缺点：(1)需要高温、高压设备，且对设备材质的耐腐蚀性要求非常高；(2)处理成本高；(3)二噁英分解不彻底，一般为75%~85%；(4)水溶性盐没有得到利用。2.3高温固化法高温固化法是在1000~1500℃的高温下，将飞灰中大

7、部分重金属固化在玻璃渣网格中，同时二噁英被彻底焚毁，高温化后的熔渣可以作为建材用料。由于无害化非常彻底，减量化在50%以上，因此高温固化法是目前飞灰处理处置的热门领域。高温固化法根据温度又可以分为烧结法(1000~1200℃)和熔融法(1300~1500℃)。由于高温熔融法比烧结法减量化更大(65%以上)，且熔融渣可以作为高档微晶板材、岩棉的原料，因此高温熔融法是飞灰减量化、无害化、高价值化研究的重点。熔融法的设备根据热源又可分为两大类：燃料式熔融炉和电热式熔融炉。燃料式熔融炉主要有：表面熔融炉、内部熔融炉、焦炭床熔融炉、旋

8、流熔融炉等。电热式熔炉主要有：电弧熔融炉、电阻熔融炉、电感熔融炉、等离子体熔融炉等。在众多熔融炉中，等离子体熔融炉的优点较为突出：(1)温度高、能量密度高，热量集中，传热效率高；(2)启动速度快，反应速度快，达到稳定状态速度快；(3)气流量小，所产生烟气量小，尾气处理成本低；(4)熔融氛围