葉海霞

河南國(guó)安建設(shè)集團(tuán)有限公司，河南洛陽(yáng) 471100

1 概述

城市生活垃圾焚燒灰渣根據(jù)其收集位置的不同，主要可分為底灰和飛灰，底灰一般包括爐排渣和爐排間掉落灰，有些焚燒廠也將鍋爐灰與爐排渣混合收集并處理處置。底灰占了灰渣總量的80%左右（重量計(jì)），主要由熔渣、黑色及有色金屬、陶瓷碎片、玻璃和其它一些不可燃物質(zhì)及未燃有機(jī)物組成。飛灰是指在煙氣凈化系統(tǒng)（APC）和熱回收利用系統(tǒng)（如節(jié)熱器、鍋爐等）中收集而得的殘余物，約占灰渣總量的20%左右，其中的APC 飛灰包括煙灰、加入的化學(xué)藥劑及化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，其物理和化學(xué)性質(zhì)隨焚燒廠煙氣凈化系統(tǒng)的類型不同而有所變化。

2 灰渣的資源化利用用途及其環(huán)境影響

2.1 石油瀝青鋪裝路面的替代骨料

MWC 底灰或混合灰渣，經(jīng)篩分、磁選等方式去除其中的黑色及有色金屬并獲得適宜的粒徑后，可與其它骨料相混合，用作石油瀝青鋪面的混合物。這在美國(guó)、日本及歐洲一些國(guó)家均有使用。

為避免灰渣會(huì)對(duì)瀝青產(chǎn)生較高且不均勻的吸附，其熱灼減率不能大于10%。并且，示范工程的測(cè)試結(jié)果表明，只要處置得當(dāng)，灰渣瀝青利用并不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。

通過(guò)對(duì)底灰-瀝青混合物滲濾液9年的跟蹤測(cè)試，研究者發(fā)現(xiàn)即使用保守的方法估計(jì)，底灰中Pb、Cd、Zn和其它成分的9年累計(jì)釋放量也仍然是很低的。

研究者們也對(duì)某種用于瀝青中的商品化灰渣骨料，美國(guó)工程材料公司制造，由去除黑色及有色金屬后的底灰制成）利用的預(yù)期生命周期及其對(duì)人類健康和環(huán)境的影響等進(jìn)行了綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果認(rèn)為：只要采用適當(dāng)?shù)墓芾砑夹g(shù)，該骨料瀝青利用的所有健康風(fēng)險(xiǎn)均低于美國(guó)環(huán)保局認(rèn)為的可接受風(fēng)險(xiǎn)目標(biāo)值；骨料中最有可能造成潛在危害的元素為Pb，但其危害程度也低于實(shí)施中的健康標(biāo)準(zhǔn)；該骨料的瀝青利用不會(huì)對(duì)人類和環(huán)境造成不可接受的影響。

2.2 水泥混凝土的替代骨料

在美國(guó)和荷蘭，底灰（或混合灰渣）被用作混凝土中的部分替代骨料。最常見(jiàn)的是將底灰、水、水泥及其它骨料按一定比例制成混凝土磚，這在美國(guó)已有商業(yè)化應(yīng)用。

1985年起，美國(guó)大學(xué)海洋科學(xué)研究中心廢物管理所（WMI）開(kāi)始評(píng)估穩(wěn)定后MWC 灰渣的各種海洋和陸地利用的可行性。他們?cè)诤５?，用穩(wěn)定后焚燒灰渣制成的水泥磚建成了兩座人工暗礁。結(jié)果他們用幾個(gè)能源回收廠的焚燒灰渣制成了符合或超過(guò)美國(guó)材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（ASTM）的水泥磚，證明了灰渣建材利用的技術(shù)可行性。結(jié)果表明：船庫(kù)內(nèi)的空氣質(zhì)量與周圍大氣相同；灰渣中的環(huán)境相關(guān)污染物能被有效地截留于水泥基質(zhì)中；工程測(cè)試還表明該灰渣磚與標(biāo)準(zhǔn)混凝土磚的抗壓強(qiáng)度相當(dāng)。

2.3 填埋場(chǎng)覆蓋材料

混合灰渣用作填埋場(chǎng)覆蓋材料是美國(guó)目前用的最多的資源化利用方式。

由于填埋場(chǎng)地自身的有利衛(wèi)生條件：含環(huán)境保護(hù)設(shè)施如防滲層及滲濾液回收系統(tǒng)等，灰渣因重金屬浸出而對(duì)人類健康和環(huán)境的不利影響可以得到很好的控制；灰渣若用作填埋場(chǎng)覆蓋材料，可不必進(jìn)行篩選、磁選、粒徑分配等預(yù)處理工藝。因此在經(jīng)濟(jì)上、環(huán)境上和技術(shù)上，灰渣用作填埋場(chǎng)覆蓋材料均是一種非常好的選擇。

通過(guò)對(duì)專用混合灰渣填埋場(chǎng)滲濾液的分析表明，滲濾液中的重金屬濃度均低于毒性浸出測(cè)試最大允許濃度，灰渣樣品中的2，3，7，8-TCDD 毒性當(dāng)量低于美國(guó)疾病控制中心推薦的居住區(qū)土壤限值，且土樣中的濃度也低于此限值，土樣中重金屬濃度不超過(guò)背景值。但需引起注意的是，灰渣填埋場(chǎng)滲濾液中的溶解鹽濃度較高，常高出飲用水標(biāo)準(zhǔn)值幾個(gè)數(shù)量級(jí)以上。因此，在將底灰用作填埋場(chǎng)覆蓋材料（因?yàn)榈谆抑械娜芙恹}含量較低，而飛灰則高出許多）時(shí)，需監(jiān)測(cè)其滲濾液中的溶解鹽情況。

2.4 路基、路堤等的建筑填料

由于目前填埋庫(kù)容的緊張、重新選址的困難和填埋費(fèi)用的昂貴，以及天然骨料缺乏的壓力，底灰用作停車場(chǎng)、道路等的建筑填料，成為歐洲目前灰渣資源化利用的主要途徑之一，在美國(guó)也有一些示范工程應(yīng)用。

底灰的穩(wěn)定性好、密度低，其物理和工程性質(zhì)與輕質(zhì)的天然骨料相似，并且焚燒灰渣容易進(jìn)行粒徑分配，易制成商業(yè)化應(yīng)用的產(chǎn)品，因此，使之成為一種適宜的建筑填料。歐洲多年的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，這種灰渣資源化利用方式是成功的[5]。

3 灰渣利用的規(guī)定及相應(yīng)的處理措施

灰渣的資源化利用已被證實(shí)是可行的，但由于灰渣中也含有一些有毒有害的污染物，如重金屬（主要來(lái)自生活垃圾。通過(guò)焚燒，家庭垃圾中33%的Pb、92%的Cd和45%的Sb 遷移至飛灰中）呋喃等，直接利用可能會(huì)對(duì)人類健康和環(huán)境造成不利影響；并且未經(jīng)處理的灰渣不一定能滿足建筑材料所規(guī)定的技術(shù)要求，因此，灰渣在利用前，需進(jìn)行預(yù)處理，有時(shí)還需進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理（主要為飛灰），滿足一定要求后方可利用。

目前的灰渣預(yù)處理技術(shù)主要有：篩選（調(diào)整粒徑范圍），磁選（去除黑色金屬，主要為鐵），渦流分選（去除有色金屬），老化/風(fēng)化1個(gè)月～3個(gè)月（降低溶解鹽浸出濃度，改善其物理化學(xué)性質(zhì)）。處理技術(shù)有：提取/回收，玻璃化、熔融等熱處理法，固化/穩(wěn)定化（水泥固化、瀝青固化、石灰穩(wěn)定、化學(xué)藥劑穩(wěn)定法等）和蒸發(fā)結(jié)晶（去除Hg）等。除對(duì)灰渣進(jìn)行處理以改善其利用可能外，對(duì)其利用的環(huán)境條件也有所限制。

[1]張益.我國(guó)生活垃圾處理技術(shù)的現(xiàn)狀和展望[J].環(huán)境衛(wèi)生 工程，2000，8(2)：81-84.

[2]林豐.城市生活垃圾焚燒爐可行性方案的分析研究[J].環(huán) 境保護(hù)，1999，10：13-15.