淺析資源化利用的生活垃圾焚燒發(fā)電爐渣特性

張超然

【摘 要】近年來，我國(guó)越來越重視資源利用領(lǐng)域的發(fā)展，不斷創(chuàng)新資源利用的方式，不斷推動(dòng)節(jié)能降耗方面的發(fā)展。在這種發(fā)展形勢(shì)下，我國(guó)基于資源化利用的生活垃圾焚燒技術(shù)也得到了長(zhǎng)足發(fā)展，相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平和工藝水平也在不斷提升，實(shí)現(xiàn)了通過焚燒垃圾來進(jìn)行發(fā)電。隨著生活垃圾焚燒技術(shù)的不斷發(fā)展，生活垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的爐渣也可以被加以利用，進(jìn)一步提升資源的利用率。論文就資源化利用的生活垃圾焚燒發(fā)電爐渣特性做了相關(guān)闡述。

【Abstract】In recent years， China has paid more and more attention to the development of the field of resource utilization， the ways of resource utilization have been continuously innovated， and the development of energy conservation and consumption reduction has been continuously promoted. Under this development situation， the domestic waste incineration for power generation technology based on resource utilization in China has also been greatly developed， and the level of infrastructure construction and technology has also been constantly improved， and the electricity generated by incineration of waste has been realized. With the continuous development of the domestic waste incineration technology， the slag produced in the process of domestic waste incineration can also be used to further enhance the utilization rate of resources. The paper expounds the characteristics of the slag of the domestic waste incineration for power generation based on the resource utilization.

【關(guān)鍵詞】資源化利用；生活垃圾焚燒；發(fā)電爐渣；特性

【Keywords】 resource utilization； domestic waste incineration； power generation slag； characteristics

【中圖分類號(hào)】X705 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）11-0189-02

1 引言

生活垃圾焚燒是目前國(guó)際范圍內(nèi)比較先進(jìn)的垃圾處理措施之一。隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，雖然有效提升了城市化建設(shè)的水平，但是也產(chǎn)生了越來越多的城市生活垃圾，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。針對(duì)這一問題，生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生了。通過對(duì)生活垃圾進(jìn)行焚燒處理，不但能夠有效處理城市生活垃圾，還能夠利用焚燒過程產(chǎn)生的能量進(jìn)行發(fā)電，提升資源的利用率。隨著我國(guó)生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平和工藝水平也在不斷提升，目前，我國(guó)每年都在增加生活垃圾焚燒發(fā)電廠的數(shù)量。

隨著生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在生活垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的發(fā)電爐渣數(shù)量也在不斷增加。在焚燒生活垃圾的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的爐渣，這部分爐渣的數(shù)量通常會(huì)占據(jù)焚燒垃圾總量的3成左右。這部分爐渣在經(jīng)過科學(xué)合理的處理之后，也能夠轉(zhuǎn)化為有效的資源被加以利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源，提升資源利用率的目的。對(duì)于發(fā)電爐渣的利用而言，發(fā)電爐渣的特性將直接影響其資源化利用的狀況。因此，就要對(duì)資源化利用的生活垃圾焚燒發(fā)電爐渣的特性展開深入研究和分析。

2 發(fā)電爐渣的處理工藝

在對(duì)生活垃圾進(jìn)行焚燒處理的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的爐渣和飛灰。對(duì)于爐渣而言，在爐渣冷卻之后會(huì)儲(chǔ)存起來加以利用。對(duì)于飛灰而言，在經(jīng)過了固化處理后會(huì)實(shí)施填埋處理，整個(gè)生活垃圾焚燒掉的過程都不會(huì)生產(chǎn)二次污染。目前，我國(guó)在處理發(fā)電爐渣的過程中，通常會(huì)采用濕法處理工藝。在此過程中，先要分離和分揀大塊的金屬制品，然后實(shí)施篩分、濕法破碎，將細(xì)鐵分離、將有色金屬分離等環(huán)節(jié)，這樣不但能夠有效提取金屬物，還能夠?yàn)闋t渣集料的制備提供良好的條件。首先，在發(fā)電爐渣從生活垃圾焚燒發(fā)電廠運(yùn)送到儲(chǔ)存地點(diǎn)之后，要先存放一段時(shí)間，然后再將發(fā)電爐渣放入振動(dòng)篩設(shè)備、磁選設(shè)備以及滾筒篩設(shè)備中，在此過程中，具有磁性特征的金屬制品將從發(fā)電爐渣中被有效分離出來。另外，如果發(fā)電爐渣之中存在未燃盡的可燃物，這部分可燃物要運(yùn)送回生活垃圾焚燒發(fā)電廠，實(shí)施回爐焚燒的處理。第二，經(jīng)過嚴(yán)格篩選之后的發(fā)電爐渣要放入破碎機(jī)設(shè)備實(shí)施破碎處理。第三，在發(fā)電爐渣中的大塊物料被充分的細(xì)碎之后，就可以將發(fā)電爐渣放入跳汰機(jī)設(shè)備，實(shí)施重力分選的環(huán)節(jié)。在此過程中，在跳汰機(jī)設(shè)備的底層，能夠通過重介質(zhì)將發(fā)電爐渣中的重質(zhì)有色金屬進(jìn)行有效回收，并分成不同的類型；在跳汰機(jī)設(shè)備的上層，能夠通過滾筒篩將發(fā)電爐渣中的夾雜物有效分離出來。第四，實(shí)施渦流分選的環(huán)節(jié)，在此過程中，能夠有效將發(fā)電爐渣中的鋁分離出來，此時(shí)，發(fā)電爐渣中的塊狀金屬物質(zhì)就全部被有效分離出來了。第五，對(duì)剩下的發(fā)電爐渣還要實(shí)施渣水分離環(huán)節(jié)，之后得到處理后的尾渣。

3 生活垃圾焚燒發(fā)電爐渣的特性

如果想要有效的對(duì)生活垃圾焚燒發(fā)電爐渣進(jìn)行資源化利用，就要對(duì)發(fā)電爐渣的結(jié)構(gòu)組成、成分以及特性展開深入研究和分析，以此來為發(fā)電爐渣的利用方向規(guī)劃提供有效依據(jù)。

3.1 發(fā)電爐渣的物理特性

發(fā)電爐渣就是指在生活垃圾焚燒發(fā)電的過程中殘留在爐排上和從爐排掉落的固體殘?jiān)腆w物質(zhì)。通常情況下，發(fā)電爐渣由熔渣、磚塊、石子、玻璃、陶瓷、金屬以及未燃盡的可燃物等組成，發(fā)電爐渣屬于不均勻混合物。從表面上觀察發(fā)電爐渣，會(huì)發(fā)現(xiàn)發(fā)電爐渣的外觀具有多孔隙和淺灰色的特征。

總的來說，發(fā)電爐渣的雜質(zhì)含量是比較多的，在發(fā)電爐渣中，鐵、鋁等金屬物質(zhì)大概占據(jù)發(fā)電爐渣總量的20%左右；石子以及玻璃等制品大概占據(jù)發(fā)電爐渣總量的15%左右；剩下的部分就是爐渣集料，爐渣集料大概占據(jù)發(fā)電爐渣總量的65%左右。在現(xiàn)實(shí)生活中，為了提升發(fā)電爐渣的整體利用率，要對(duì)爐渣集料實(shí)施相關(guān)的處理措施，以此來有效去除發(fā)電爐渣中存在的雜質(zhì)，最后通過滾筒篩設(shè)備來制備出爐渣集料。通過相關(guān)的篩分試驗(yàn)表明，爐渣集料的顆粒直徑通常在0.074mm到5mm之間，其中超過六成的爐渣集料的顆粒直徑在0.074mm到2mm之間，一成左右的爐渣集料的顆粒直徑在0.002mm到0.074mm之間。通常情況下，爐渣集料的相對(duì)密度比石灰?guī)r集料的相對(duì)密度要小，爐渣集料的吸水率比石灰?guī)r集料的吸水率要大。另外，爐渣集料的塑性指數(shù)和雜質(zhì)含量是符合水泥穩(wěn)定類集料的要求的，所以，目前爐渣集料經(jīng)常被用來充當(dāng)?shù)缆坊鶎硬牧稀?/p>

3.2 發(fā)電爐渣的化學(xué)特性

如果想要對(duì)發(fā)電爐渣的成分構(gòu)成進(jìn)行充分了解，可以通過相關(guān)措施來檢測(cè)分析發(fā)電爐渣的化學(xué)元素組成，通常會(huì)采用掃描電鏡和光電子能譜相結(jié)合的方式。另外，可以采用X射線衍射儀法來檢測(cè)分析發(fā)電爐渣的礦相組成。發(fā)電爐渣的主要成分是石英以及方解石等，發(fā)電爐渣內(nèi)部包含的元素有C、O、Cd、Al、Si、Cr等，其中主要的元素有Si、Ca、Al；次要的元素有Si；微量元素有Cr、Cd等。這些元素都屬于不易揮發(fā)的元素。發(fā)電爐渣具有較強(qiáng)的堅(jiān)固性和耐久性，同時(shí)還具有一定的強(qiáng)度，因此，經(jīng)常被用來充當(dāng)?shù)缆坊鶎硬牧稀？偠灾?，發(fā)電爐渣的化學(xué)性質(zhì)是比較穩(wěn)定的。

另外，通過相關(guān)的化學(xué)檢測(cè)表明，發(fā)電爐渣中的放射性指標(biāo)、重金屬浸出毒性以及有害有機(jī)物的含量都低于國(guó)家的相關(guān)規(guī)定指標(biāo)，因此，目前我國(guó)相關(guān)的部門已經(jīng)明確規(guī)定了發(fā)電爐渣可以被當(dāng)成一般的固體廢物進(jìn)行管理，也正因?yàn)槿绱耍瑢?duì)發(fā)電爐渣加以利用是不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染的。發(fā)電爐渣的整體特性和天然砂石還是有很多的相似之處的，因此，對(duì)發(fā)電爐渣進(jìn)行資源化利用是絕對(duì)可行的。從發(fā)電爐渣的實(shí)際應(yīng)用角度來看，發(fā)電爐渣的化學(xué)性質(zhì)具有水硬性的特征，因此比較穩(wěn)定，耐久性也比較好，所以將發(fā)電爐渣應(yīng)用到道路基層建設(shè)過程中，按照科學(xué)的配比摻進(jìn)水溫材料中，是具有適應(yīng)性和可行性的。

4 生活垃圾焚燒發(fā)電爐渣的資源化利用

通過對(duì)發(fā)電爐渣的資源化利用，不但可以有效節(jié)約發(fā)電爐渣的處理成本，還能夠有效提升資源的利用率。目前，在國(guó)際范圍內(nèi)，就灰渣的資源化利用而言，發(fā)電爐渣是主要的利用資源。在現(xiàn)實(shí)生活中，發(fā)電爐渣的資源化利用方向主要包括：充當(dāng)無鋼筋混凝土的骨料、充當(dāng)瀝青混合料的骨料、充當(dāng)填埋場(chǎng)的覆蓋層材料以及充當(dāng)路基材料。目前，發(fā)電爐渣資源化利用的主要方向就是充當(dāng)工程材料。在發(fā)電爐渣實(shí)際的應(yīng)用過程中，需要考慮兩點(diǎn)問題，一是以哪種方式進(jìn)入到當(dāng)今的工程材料市場(chǎng)，二是如何利用發(fā)電爐渣研發(fā)出當(dāng)今市場(chǎng)所需的工程材料產(chǎn)品。如果要想使發(fā)電爐渣真正進(jìn)入到當(dāng)今的工程材料市場(chǎng)，就要重視相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)工作。

總而言之，將生活垃圾焚燒發(fā)電爐渣制備成爐渣集料后，是可以進(jìn)入到相應(yīng)的工程材料市場(chǎng)的，也是目前比較好的應(yīng)用途徑。另外，值得注意的是，對(duì)生活垃圾焚燒發(fā)電爐渣實(shí)施資源化利用，不僅僅屬于技術(shù)工作，還需要協(xié)調(diào)好各方的利益和關(guān)系，只有這樣，才能夠使生活垃圾焚燒發(fā)電爐渣的資源化利用工作長(zhǎng)期發(fā)展下去[1]。

5 結(jié)語

綜上所述，對(duì)生活垃圾焚燒的發(fā)電爐渣進(jìn)行資源化利用是未來資源利用領(lǐng)域的主要發(fā)展趨勢(shì)，因此，就要及時(shí)掌握發(fā)電爐渣的相關(guān)分析，以便于為其實(shí)際的資源化利用提供有效依據(jù)，促進(jìn)發(fā)電爐渣的資源化利用，使其能夠真正地應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中，促進(jìn)我國(guó)資源利用領(lǐng)域的發(fā)展，為構(gòu)建和諧穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境提供強(qiáng)大助力。

【參考文獻(xiàn)】

【1】熊祖鴻，魯敏，胡大為，等.廣東省典型生活垃圾焚燒飛灰的物化及固化特性[J].環(huán)境化學(xué)，2014，33（7）：1173-1179.