文章導讀：目前針對垃圾焚燒飛灰有多種處理技術，但是不是所有的處理技術都能實現飛灰的減量化、資源化、無害化的處置要求。對于“綠水青山”的生態文明政策，環境污染物質的“三化”處理是最優選擇，垃圾焚燒飛灰的處置也不例外。
垃圾焚燒飛灰是日常生活垃圾焚燒過程中產生的，在垃圾焚燒的過程中，垃圾中有機物主要以氣態物質的形式排放；無機物質則主要形成固體顆粒物，其中顆粒較大固體沉積在焚燒爐底部及爐排上，被稱為底灰，而那些細小的顆粒物則漂浮在煙氣中，隨煙氣一同進入煙氣凈化系統，這些顆粒物構成了焚燒飛灰50%的比例，剩余的焚燒飛灰則源自于煙氣凈化過程中投加的石灰石或活性炭，它們共同在除塵器（靜電除塵器、布袋除塵器等）中被捕集，同時也有一部分細小的顆粒物在煙道及煙囪的底部沉降下來，這些被捕獲和沉降下來的細小顆粒物則被稱作焚燒飛灰。
圖1垃圾焚燒飛灰
焚燒飛灰同時具有重金屬危害特性和持久有機污染物危害特性。在焚燒飛灰中含有較高濃度且容易被水浸出的Pb、Cd、Cu、Cr及Zn等重金屬，以及具有很強危害性的二噁英和呋喃，這些污染物質可以通過污染水體、土壤，進而危害到動植物和人體的健康。根據《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485-2014）規定：“生活垃圾焚燒飛灰應按危險廢物管理”。
隨著垃圾焚燒事業在國內的推廣，垃圾飛灰的處理及資源化利用問題越來越受到普遍關注，對飛灰處置技術的研究也在不斷深入。
國內目前常見的飛灰處理技術
水泥固化法
水泥固化法是目前應用最廣泛的焚燒飛灰固化技術。該方法是將水泥和焚燒飛灰用水按一定比例混合均勻,通過水合反應使重金屬等有害成分固定在穩定的礦物結構中,防止其溶出,以達到穩定化、無害化的目的。為了提高固定效果,保證水泥能有效地完成水硬性膠凝反應,有時需根據飛灰的種類向混合物中加入適當的添加劑。
水泥固化法所需材料費和運行費用較低，但存在以下問題：①處理后廢物體積增加；②新的填埋場有限；③存在長期穩定性問題，飛灰中特殊的鹽類和有機物的分解容易造成固化體破裂，從而造成再次污染。
熔融燒結法
熔融法是將飛灰在燃料爐內利用燃料或電力加熱到1400℃以上的高溫,飛灰中二噁英等有機污染物發生熱分解、燃燒及氣化,而無機物則熔融形成玻璃質熔渣,同時一部分低熔點重金屬元素蒸發而被收集,殘留在飛灰中重金屬元素可以包圍在燒結熔融的玻璃態網絡中甚至形成玻璃的網絡結構,從而有效地控制重金屬的浸出。燒結法是將待處理的危險廢物與細小的玻璃質,如玻璃屑、玻璃粉混合,經混合造粒成型后,在1000-1100℃高溫熔融下形成玻璃固化體,借助玻璃體的致密結晶結構,確保固化體的永久穩定。
熔融燒結技術具有減容率高、熔渣性質穩定、無重金屬溶出等優點,且玻璃化后的焚燒飛灰可以用作建筑或鋪路材料,實現灰渣的資源化利用。但其制約因素與其優點同樣明顯,該技術需要消耗大量的能源,設備投資高，高含鹽二次灰處理難度大。
化學藥劑穩定后填埋
藥劑穩定化是利用化學藥劑通過化學反應使有毒有害物質轉化為低溶解性、低遷移性及低毒性物質的過程。藥劑穩定化技術以處理重金屬廢物為主,目前在飛灰穩定化處理方面應用較多。
水泥窯協同處置技術
水泥窯協同處置焚燒飛灰技術是通過對飛灰進行水洗脫氯，烘干后作為替代原料生產水泥,一方面利用水泥窯獨特的高溫環境將飛灰穩定脫毒,另一方面同時節約了部分水泥生產原料,實現了資源化利用，水經過處理和蒸發后回用洗灰。該技術脫氯效果好，對水泥窯影響小，煙氣排放達標，飛灰中的重金屬固熔于水泥晶格中，二噁英去除徹底，同時回收大量珍貴鉀鹽資源。
水泥窯協同處置飛灰技術，即“脫鹽預處理和脫鹽飛灰的水泥窯資源化處置”技術，實際是“飛灰洗脫預處理”+“高溫煅燒”技術，只不過把后半部分將能耗大、容積相對小的熔爐，替換成容積大、不需要為處理飛灰另提供熱量的水泥窯。該技術已經成為我國飛灰處理最有發展前景的一項新技術。
圖2水泥窯協同處置飛灰
飛灰處置技術“三化”情況
減量化
水泥固化法，水泥加入量約為飛灰質量的10%-20%，未能做到減量；化學藥劑穩定后填埋，加入藥劑沒有達到減量的效果；水泥窯協同處置和熔融燒結法利用高溫分解二噁英固化重金屬，達到了危險物減量的效果。
資源化
水泥固化法與化學藥劑穩定化后的飛灰不能作為他用，只能按廢棄物填埋；熔融燒結后的玻璃固化提可以做為路面材料等；水泥窯協同技術，將飛灰分解成工業鹽、與水泥原料最大限度地將飛灰資源化。
無害化
水泥固化在酸雨等環境作用下,固化體中的大部分重金屬及無機鹽將隨時間推移被逐漸溶出,對環境存在著長期的、潛在的威脅。
熔融燒結技術很難控制Pb、Cd、Zn等易揮發重金屬元素與氯化氫氣體逸出的二次污染,需進行嚴格的后續煙氣處理,故處理成本很高，與我國國情現狀不符，且二次飛灰污染問題難以得到有效解決。
飛灰的藥劑穩定化只控制重金屬污染，不能對二嗯英等有機污染物以及鹽類進行穩定化，需要結合其他處理來完成飛灰的無害化過程。由于各類焚燒飛灰組分差異大,因此很難找到一種價格適中、效果穩定、普便適用的焚燒飛灰穩定化藥劑，最關鍵的是化學藥劑處理后的飛灰在環境中的長期穩定性尚不明確。
水泥窯協同處置飛灰，使得部分飛灰與水泥生產的結合,部分生成工業用鹽，既節約了飛灰處理能耗,又減少了水泥原料消耗最大程度地實現了飛灰的無害化。
以上分析可知，目前飛灰各種處理方法，水泥窯協同處置飛灰技術，即“脫鹽預處理和脫鹽飛灰的水泥窯資源化處置”技術較好地實現了飛灰的“三化”處理，該技術將有望成為我國飛灰處理最具有推廣性，且長期有效可行的方法。
垃圾焚燒飛灰是日常生活垃圾焚燒過程中產生的，在垃圾焚燒的過程中，垃圾中有機物主要以氣態物質的形式排放；無機物質則主要形成固體顆粒物，其中顆粒較大固體沉積在焚燒爐底部及爐排上，被稱為底灰，而那些細小的顆粒物則漂浮在煙氣中，隨煙氣一同進入煙氣凈化系統，這些顆粒物構成了焚燒飛灰50%的比例，剩余的焚燒飛灰則源自于煙氣凈化過程中投加的石灰石或活性炭，它們共同在除塵器（靜電除塵器、布袋除塵器等）中被捕集，同時也有一部分細小的顆粒物在煙道及煙囪的底部沉降下來，這些被捕獲和沉降下來的細小顆粒物則被稱作焚燒飛灰。
圖1垃圾焚燒飛灰
焚燒飛灰同時具有重金屬危害特性和持久有機污染物危害特性。在焚燒飛灰中含有較高濃度且容易被水浸出的Pb、Cd、Cu、Cr及Zn等重金屬，以及具有很強危害性的二噁英和呋喃，這些污染物質可以通過污染水體、土壤，進而危害到動植物和人體的健康。根據《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485-2014）規定：“生活垃圾焚燒飛灰應按危險廢物管理”。
隨著垃圾焚燒事業在國內的推廣，垃圾飛灰的處理及資源化利用問題越來越受到普遍關注，對飛灰處置技術的研究也在不斷深入。
國內目前常見的飛灰處理技術
水泥固化法
水泥固化法是目前應用最廣泛的焚燒飛灰固化技術。該方法是將水泥和焚燒飛灰用水按一定比例混合均勻,通過水合反應使重金屬等有害成分固定在穩定的礦物結構中,防止其溶出,以達到穩定化、無害化的目的。為了提高固定效果,保證水泥能有效地完成水硬性膠凝反應,有時需根據飛灰的種類向混合物中加入適當的添加劑。
水泥固化法所需材料費和運行費用較低，但存在以下問題：①處理后廢物體積增加；②新的填埋場有限；③存在長期穩定性問題，飛灰中特殊的鹽類和有機物的分解容易造成固化體破裂，從而造成再次污染。
熔融燒結法
熔融法是將飛灰在燃料爐內利用燃料或電力加熱到1400℃以上的高溫,飛灰中二噁英等有機污染物發生熱分解、燃燒及氣化,而無機物則熔融形成玻璃質熔渣,同時一部分低熔點重金屬元素蒸發而被收集,殘留在飛灰中重金屬元素可以包圍在燒結熔融的玻璃態網絡中甚至形成玻璃的網絡結構,從而有效地控制重金屬的浸出。燒結法是將待處理的危險廢物與細小的玻璃質,如玻璃屑、玻璃粉混合,經混合造粒成型后,在1000-1100℃高溫熔融下形成玻璃固化體,借助玻璃體的致密結晶結構,確保固化體的永久穩定。
熔融燒結技術具有減容率高、熔渣性質穩定、無重金屬溶出等優點,且玻璃化后的焚燒飛灰可以用作建筑或鋪路材料,實現灰渣的資源化利用。但其制約因素與其優點同樣明顯,該技術需要消耗大量的能源,設備投資高，高含鹽二次灰處理難度大。
化學藥劑穩定后填埋
藥劑穩定化是利用化學藥劑通過化學反應使有毒有害物質轉化為低溶解性、低遷移性及低毒性物質的過程。藥劑穩定化技術以處理重金屬廢物為主,目前在飛灰穩定化處理方面應用較多。
水泥窯協同處置技術
水泥窯協同處置焚燒飛灰技術是通過對飛灰進行水洗脫氯，烘干后作為替代原料生產水泥,一方面利用水泥窯獨特的高溫環境將飛灰穩定脫毒,另一方面同時節約了部分水泥生產原料,實現了資源化利用，水經過處理和蒸發后回用洗灰。該技術脫氯效果好，對水泥窯影響小，煙氣排放達標，飛灰中的重金屬固熔于水泥晶格中，二噁英去除徹底，同時回收大量珍貴鉀鹽資源。
水泥窯協同處置飛灰技術，即“脫鹽預處理和脫鹽飛灰的水泥窯資源化處置”技術，實際是“飛灰洗脫預處理”+“高溫煅燒”技術，只不過把后半部分將能耗大、容積相對小的熔爐，替換成容積大、不需要為處理飛灰另提供熱量的水泥窯。該技術已經成為我國飛灰處理最有發展前景的一項新技術。
圖2水泥窯協同處置飛灰
飛灰處置技術“三化”情況
減量化
水泥固化法，水泥加入量約為飛灰質量的10%-20%，未能做到減量；化學藥劑穩定后填埋，加入藥劑沒有達到減量的效果；水泥窯協同處置和熔融燒結法利用高溫分解二噁英固化重金屬，達到了危險物減量的效果。
資源化
水泥固化法與化學藥劑穩定化后的飛灰不能作為他用，只能按廢棄物填埋；熔融燒結后的玻璃固化提可以做為路面材料等；水泥窯協同技術，將飛灰分解成工業鹽、與水泥原料最大限度地將飛灰資源化。
無害化
水泥固化在酸雨等環境作用下,固化體中的大部分重金屬及無機鹽將隨時間推移被逐漸溶出,對環境存在著長期的、潛在的威脅。
熔融燒結技術很難控制Pb、Cd、Zn等易揮發重金屬元素與氯化氫氣體逸出的二次污染,需進行嚴格的后續煙氣處理,故處理成本很高，與我國國情現狀不符，且二次飛灰污染問題難以得到有效解決。
飛灰的藥劑穩定化只控制重金屬污染，不能對二嗯英等有機污染物以及鹽類進行穩定化，需要結合其他處理來完成飛灰的無害化過程。由于各類焚燒飛灰組分差異大,因此很難找到一種價格適中、效果穩定、普便適用的焚燒飛灰穩定化藥劑，最關鍵的是化學藥劑處理后的飛灰在環境中的長期穩定性尚不明確。
水泥窯協同處置飛灰，使得部分飛灰與水泥生產的結合,部分生成工業用鹽，既節約了飛灰處理能耗,又減少了水泥原料消耗最大程度地實現了飛灰的無害化。
以上分析可知，目前飛灰各種處理方法，水泥窯協同處置飛灰技術，即“脫鹽預處理和脫鹽飛灰的水泥窯資源化處置”技術較好地實現了飛灰的“三化”處理，該技術將有望成為我國飛灰處理最具有推廣性，且長期有效可行的方法。
