生活垃圾焚烧发电炉渣综合利用技术

生活垃圾焚烧发电炉渣综合利用技术

狄国旺

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摘要：城镇生活垃圾处理是城镇管理和环境保护的重要内容，是社会文明程度的重要标志，关系人民群众的切身利益。《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》中提出，到2020年底直辖市、计划单列市和省会城市(建成区)生活垃圾无害化处理率达到100%，其他设市城市生活垃圾无害化处理率达到95%以上，县城(建成区)生活垃圾无害化处理率达到80%以上。

关键词：生活垃圾；焚烧发电炉渣；综合利用技术

炉渣是生活垃圾焚烧的副产物，包括炉排上残留的焚烧残渣和从炉排间掉落的颗粒物。若将垃圾焚烧发电厂产生的炉渣作为一般固体废弃物进入填埋场处置，则会增加对填埋库容的需求，且对环境、土壤存在一定的污染。因此，炉渣的综合利用和无害化处置非常重要，也是生活垃圾无害化处置的最后一公里。

一、生活垃圾焚烧炉渣简介

生活垃圾经过焚烧后，有机物基本焚烧完全，因生活垃圾中基本不含有重金属等物质，因此在对炉渣进行检测时，重金属都在规定限值内。生活垃圾焚烧中关注度最高的二恶英，在温度850度以上可以得到完全分解，一般二恶英分解后在烟气净化系统中，烟气温度降低后有少量重新生成。因此炉渣中不含有二恶英。炉渣属于一般固体废物，无毒性。

（一）炉渣的成分

主要包括熔渣、玻璃、陶瓷和砖头、石块等物，还含有一定的塑料、金属物质和未完全燃烧的纸类、纤维、木头等有机物，按照《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》要求，生活垃圾炉渣的热灼减率应该在5%以下。

炉渣中金属物质主要有铁、铜、铝等，另外还有部分金银等重金属。

炉渣含有极少数重金属，主要来自于生活垃圾中的少部分电子产品。通过对炉渣浸出物毒性分析，可知炉渣中重金属物质均为超标，主要含量如下。

（二）炉渣的处置和利用

从生活垃圾焚烧发电厂出来的焚烧炉渣（生渣），含有砖瓦、未燃尽垃圾、废金属等大量的物质集料，无法直接综合利用。如果进行填埋，不但占用大量土地，而且会对周边环境和地下水造成污染。炉渣中含有少量金属物质，铁、铜、铝、金银等占比约为4%左右，提取出金属后，剩余炉渣破碎水洗后，可制成和机制砂性能类似的建材，称为环保砂。可用于路基水稳层，制砖等。从而实现炉渣的百分百利用，非常符合循环经济理念。

（三）炉渣产品

炉渣在进行综合处理后，主要产品为大块铁、铁粉、玻璃、铜、铝、金银、环保砂。大块铁在除锈后，可直接进入熔炉重新利用；铁粉的主要成分为四氧化三铁和三氧化二铁，可做为铁矿石替代材料。炉渣中含有大量的玻璃，主要来源于生活垃圾中的玻璃瓶等，可通过色选机选出后，当废旧玻璃回收利用；铜、铝、金银等有色金属可直接回收利用；环保啥可用于路基材料和制砖等。

二、炉渣综合利用技术

早在2007年，随着国内早期垃圾发电厂的产生，炉渣综合利用技术就出现了，但是早期由于缺少环保监管，技术和经验不足等，严重制约了炉渣综合利用的发展。早期炉渣综合利用仅停留在分选金属铁、铜、铝等，且生产污水问题没有得到有限解决。

近年来，随着垃圾发电厂的不断增加，环保监管的不断完善，使得炉渣综合利用形成了一条完善的技术和产业链。可以实现炉渣中多种可利用物质精确分离，可实现无任何工业污水外排，并实现自动化机械化生产。

经过对广州市南沙炉渣综合处理厂的调研发现，该项目系统由广东广东忠能科技集团研发，全厂自动化程度很高，设备采用全密封式设计，保证无任何异味。配置了8台隔膜压滤机，所有生产用水都实现了内循环，炉渣综合利用技术已经完全成熟。

整个生产过程均为封闭状态，首先炉渣通过大型振动筛将少量未完全燃烧的杂质分离出来（此部分杂质重回垃圾焚烧发电厂回炉焚烧），经过振动筛后的炉渣再由一级除铁器和圆筒除铁器将炉渣内的铁金属杂质除去。其次，经过初步除铁后的炉渣进入破碎机粉碎（此过程为封闭式注水粉碎，达到降噪、避尘、易于流动排出的作用）。炉渣经过粉碎后，得到粒径较小的炉渣、少量未完全燃烧的杂质及少量金属杂质混和物，根据各种颗粒的可浮性及其对水的亲和力不同的特点，通过大型水浮选设备，将对水亲和力较小的未完全燃烧的可燃性无机物及有机物悬浮分离，即利用滚笼式筛网把悬浮杂质分离除去；将密度较大的铁屑等不利于建材原料的金属杂质在浮选设备中进行沉淀分离；通过以上分选处理方式，可用于建材生产原材料的小颗粒炉渣通过滚笼式筛网流入集沙池。经过沙水分离器干化脱水，把沙输送至沙堆场作为生产原料待用；生产过程中的水，则进入到水循环系统进行过滤，重新回到生产过程中循环使用，不对外排放。

三、炉渣综合利用存在的问题

由于部分农村地区生活垃圾含泥量大，导致炉渣在进行综合利用后，会产生大量的污泥。一般正常垃圾发电厂炉渣在进行综合利用后，污泥含量约为25%左右，可进行初步干化后直接外售用于制砖。在污泥产量增大时，可能会产生在合理的运输经济距离内，市场饱和现象。随着生活垃圾清运的规范化和农村生活垃圾收集的规范化，此问题会不断得到完善。

四、结论

生活垃圾焚烧发电厂炉渣综合利用项目属于循环经济，是一种全新的经济发展模式，高效的解决了资源减量、循环及再利用的问题，以炉渣资源化综合利用来发展循环经济是实现推动持续发展的根本途径，发展循环经济是建设资源节约型社会、环境友好型社会的必然要求。

参考文献

[1]《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》（CJJ90 2009）

[2]《GB/T 25032-2010生活垃圾焚烧炉渣集料》

[3]《生活垃圾炉渣检测报告》

[4]《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》