垃圾焚燒飛灰資源化處置技術

我國城市生活垃圾清運量為逐年上升的趨勢，2019年生活垃圾清運量達到2.04億噸。焚燒作為生活垃圾的處理方式之一，發(fā)展較其快速。2020年垃圾焚燒量約2億噸，飛灰400萬噸（按2%計）。且飛灰中重金屬種類多、含量高，二惡英嚴重**標，屬于HW18危險固廢。

對于垃圾焚燒飛灰的處理，國內外發(fā)展進度區(qū)別很大，歐美日等發(fā)達國家由于健全的法律法規(guī)實現了垃圾焚燒飛灰無害、高效循環(huán)利用；而國內的處理方式較為傳統，絕大部分填埋處理，資源化、高值化利用率低。
①填埋法：填埋處理方式不僅占用了大量土地，容易造成土壤和地下水資源污染， 而且二惡英會大量逸出造成空氣污染。
②水泥固化法：二惡英在水泥生產過程中從飛灰中解析出來后經水泥窯煙氣凈化系統又富存于除塵灰中。
③熔融固化法：垃圾焚燒飛灰進行玻璃化，實現了重金屬玻璃固化、二惡英裂解，因煙氣冷卻過程中部分重新合成二惡英，無法消除二惡英污染。
④微晶玻璃法：利用垃圾焚燒飛灰自有特點，重金屬作為微晶玻璃的形核劑，經后續(xù)形核、晶化和熱處理得到微晶玻璃。
目前，垃圾焚燒飛灰資源化高值化利用率低。紅色陶瓷粘土，長石和剛砂生產磚的較佳配方中，其較佳配方僅為20% ；在生產環(huán)保陶瓷工藝中，垃圾焚燒飛灰的利用率也**25％；在高溫熔融制備的玻璃制品中，垃圾焚燒飛灰的利用率僅為10%，重金屬才能被穩(wěn)定地固化；未經處理的垃圾焚燒飛灰的可行添加量限制在10%以下，但如果能夠控制有害物質（氯化物，堿金屬，痕量金屬），可能使可行添加量增加到約30%~50%。
當前對垃圾焚燒飛灰資源化利用的研究熱點之一是多固廢協同制備微晶玻璃，且能達到重金屬固化的要求。
以垃圾焚燒灰渣為主要原料，以酸洗污泥為形核劑，采用高溫熔融獲得基礎玻璃，通過一步熱處理獲得微晶玻璃。本發(fā)明實現了垃圾焚燒灰渣和酸洗污泥的無害化處置與高值化利用，通過熔融?一步熱處理方法制備微晶玻璃，具有工藝流程短、節(jié)能降耗、易于產業(yè)化的優(yōu)點。所制備的微晶玻璃性能良好，符合JC/T 2097-2011《工業(yè)微晶玻璃板材性能要求》。

垃圾焚燒飛灰中重金屬固化原理主要是物理包覆和化學穩(wěn)定化。物理包覆即重金屬被低滲透率的固化體包裹與環(huán)境隔離的過程；化學穩(wěn)定化是重金屬由容易溶出的形態(tài)轉變?yōu)檩^難溶出的的形態(tài)的過程，或重金屬毒性降低的過程。產品中的重金屬**《危險廢物鑒別標準-浸出毒性鑒別》( GB5085.3-2007)限值。