宗 達(dá) ，王子釗，孔 芹

（光大環(huán)保技術(shù)研究院有限公司，廣東 深 圳518040）

1 爐渣處理必要性

為緩解城市生活垃圾產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)和日益緊張的填埋場(chǎng)容量之間的矛盾，全國(guó)各地都在積極建造垃圾焚燒廠。焚燒可使垃圾減量約90% ，但垃圾焚燒會(huì)產(chǎn)生占焚燒垃圾總質(zhì)量30%左右的底灰［1］。國(guó)家規(guī)定，焚燒產(chǎn)生的爐渣與除塵設(shè)備收集的飛灰應(yīng)分別收集、貯存和運(yùn)輸，爐渣按一般廢物處理，飛灰按危險(xiǎn)廢棄物處理［2］。

為促進(jìn)生活垃圾焚燒爐渣循環(huán)利用技術(shù)在我國(guó)的推廣，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約與綜合利用工作，我國(guó)已將《生活垃圾焚燒爐渣利用技術(shù)要求》列入2007年度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃，《生活垃圾焚燒爐渣集料》的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也于2010年9月發(fā)布。

就目前而言，國(guó)內(nèi)的生活垃圾焚燒發(fā)電廠產(chǎn)生的為數(shù)較多的爐渣還沒(méi)有普遍利用起來(lái)，管理較為規(guī)范的企業(yè)還能將爐渣送往填埋場(chǎng)填埋處置，但受運(yùn)營(yíng)成本和填埋庫(kù)容的影響，絕大部分焚燒爐渣都被隨意堆放，也有個(gè)別私下外運(yùn)用作綠化或農(nóng)用的現(xiàn)象發(fā)生。雖然無(wú)論從產(chǎn)生量、穩(wěn)定性還是對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境的污染程度而言，相對(duì)于其它固體廢棄物，如污泥、建筑垃圾和餐廚垃圾，焚燒爐渣對(duì)環(huán)境影響要小得多。但如果長(zhǎng)期無(wú)序堆放、雨水沖刷，勢(shì)必造成有礙景觀、占用土地、堵塞管道的不利影響，如果通過(guò)無(wú)序手段流入食物種植領(lǐng)域，這些都是和垃圾處理無(wú)害化、資源化的初衷相去甚遠(yuǎn)，而且就爐渣而言，其本身潛在的剩余價(jià)值也沒(méi)有得到充分的利用。

2 濕法爐渣處理工藝介紹

國(guó)內(nèi)較為常用的爐渣濕法預(yù)處理工藝基本相似，即爐渣經(jīng)過(guò)分揀、去除大鐵塊、篩分、濕法破碎、去除細(xì)鐵、去除有色金屬等流程，實(shí)現(xiàn)金屬的提取及爐渣的凈化。較之于干法，濕法處理的優(yōu)點(diǎn)是搖床與跳汰機(jī)的使用能夠最大化的提取爐渣中的金屬成分（提取率達(dá)到90%以上）。

2.1 典型工藝一

2.1.1 工藝流程

工藝流程詳見圖1。

圖1 爐渣濕法預(yù)處理典型工藝一流程

2.1.2 工藝說(shuō)明

對(duì)上述國(guó)內(nèi)垃圾焚燒發(fā)電廠普遍采用的爐渣濕法處理工藝，主要描述如下。

（1）爐渣入料：把爐渣從發(fā)電廠運(yùn)到爐渣處理場(chǎng)地，并裝入投料斗；

（2）分揀：爐渣經(jīng)初步分揀、將混雜其中的極少量較大輕質(zhì)雜物清除出來(lái)，未燃盡可燃物返回垃圾焚燒廠繼續(xù)焚燒，固體廢棄物不可燃盡雜質(zhì)運(yùn)到垃圾填埋廠填埋；

（3）一次除鐵：通過(guò)前裝機(jī)上料至振動(dòng)給料機(jī)，在振動(dòng)給料機(jī)的輸送過(guò)程中，混雜在爐渣中的較大粒度雜質(zhì)會(huì)分離，清除大粒度雜質(zhì)的爐渣進(jìn)入磁力滾筒；

（4）濕法破碎：初步清除出金屬后再進(jìn)入濕式打砂機(jī)，同時(shí)沖洗水也從打砂機(jī)的上方流入，打砂機(jī)將爐渣中100 mm以下的燒結(jié)渣塊、石塊或混凝土塊等堅(jiān)硬的物質(zhì)充分細(xì)碎。目前，打砂機(jī)的出料粒度可以根據(jù)后續(xù)要求調(diào)整到10～0.8 mm之間；

（5）二次除鐵：輸送帶上安裝吸鐵機(jī)吸取粗廢鐵，破碎后用金屬回收設(shè)備把重金屬和鐵粉進(jìn)行回收；

在生長(zhǎng)情況觀測(cè)中，大花月季生長(zhǎng)量最高，其中最突出的為梅郎口紅、月季王朝、大紫光、彩云、金獎(jiǎng)?wù)?、美?guó)粉、薩曼莎等；藤本月季生長(zhǎng)量次之，其中最突出的為御用馬車、安吉拉；豐花月季整體生長(zhǎng)量最小，位居前五位的為紅帽子、世紀(jì)之春、金馬莉、滿堂紅、仙境、冷香玫瑰。

（6）有色金屬去除：經(jīng)打砂機(jī)粉碎后的爐渣直接進(jìn)入鋸齒波跳汰機(jī)，渣粉中的重介質(zhì)顆粒物質(zhì)，如金屬及其它重物質(zhì)得到充分沉降，隨著下降水流流入跳汰機(jī)底部，再通過(guò)管路收集；清除出重介質(zhì)雜物的漿狀爐渣原料排至搖床，經(jīng)過(guò)搖床的高效、自動(dòng)篩選，可以再次將殘留在爐渣中的金屬類重介質(zhì)分離，而經(jīng)過(guò)搖床分層的較輕的物質(zhì)，基本上已經(jīng)去除了所有金屬物質(zhì)。經(jīng)上述多級(jí)聯(lián)合分選，混雜在爐渣中的各類輕重介質(zhì)絕大部分都被清除出來(lái)；

（7）篩分與出料：瀝干水分后的爐渣通過(guò)前裝機(jī)上料，進(jìn)入高效雙層振動(dòng)篩，篩孔尺寸根據(jù)終端產(chǎn)品的需要設(shè)置。

2.2 典型工藝二

2.2.1 工藝路線

工藝路線詳見圖2。

2.2.2 工藝說(shuō)明

（1）篩選及一級(jí)破碎：經(jīng)焚燒產(chǎn)生的爐渣，組成成分混雜，為了先清理大塊的為完全燃燒的垃圾，需要對(duì)爐渣進(jìn)行一次篩選及一級(jí)破碎。具體操作：爐渣通過(guò)傳送帶輸送進(jìn)篩選滾筒進(jìn)料口。直徑小于100 mm的爐渣顆粒透過(guò)滾筒側(cè)面網(wǎng)孔流出，進(jìn)入下一道工序；而體積較大的渣塊、石塊、混凝土塊及大粒的金屬則通過(guò)滾筒的大口端流出，通過(guò)傳送帶送入到打砂機(jī)進(jìn)行一級(jí)破碎后，由傳送帶輸送回待處理爐渣區(qū)；未完全燃燒的垃圾被人工檢出，集中后送回垃圾焚燒爐重新焚燒。

（2）一級(jí)磁選：分選出爐渣中的磁性金屬。具體操作：經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)的滾筒后，直徑小于100 mm的爐渣顆粒由料口底部流出，均勻分布在傳送帶上。傳送帶上方設(shè)置懸掛式磁力除鐵器，可使?fàn)t渣中的鐵被磁選出來(lái)離。

（4）二級(jí)磁選：分選出爐渣中的磁選金屬。具體操作：濕式打砂機(jī)出口設(shè)置滾筒式磁力除鐵器，由濕式打砂機(jī)出口流出的爐渣及沖洗水混合物，流經(jīng)滾筒式磁力除鐵機(jī)，使含磁性金屬被二級(jí)磁選出來(lái)。

（5）浮力重選其他金屬：從爐渣中提取有色金屬。具體操作：經(jīng)二級(jí)磁選后的爐渣及沖洗水混合物，流入鋸齒潑跳汰機(jī)。鋸齒波跳汰機(jī)上升水流快于下降水流，使?fàn)t渣中的重顆粒物質(zhì)得到充分沉降，而比重較輕的物質(zhì)則分布在跳汰機(jī)床層的上部。沉降于跳汰機(jī)床層底部較重的金屬混雜物還將被分類處理。

（6）非金屬尾砂沉淀：過(guò)濾成品爐渣中的工藝水。具體操作：已去除所有金屬物質(zhì)后的爐渣砂粒，隨著水流經(jīng)過(guò)跳汰機(jī)出料口流入渣池。渣池設(shè)有隔欄排水口，工藝水經(jīng)過(guò)過(guò)濾后流入廢水處理系統(tǒng)。

3 污染物排放

爐渣濕法處理工藝主要存在以下問(wèn)題函待解決。

3.1 污水污染

爐渣預(yù)處理的工藝過(guò)程耗水主要發(fā)生在打砂機(jī)和跳汰機(jī)的工藝用水，這部分污水一旦排放到環(huán)境中，必將造成二次污染。目前采用的措施是在爐渣預(yù)處理區(qū)設(shè)爐渣瀝干水收集溝、沉淀池和儲(chǔ)水池等一系列工藝水回收設(shè)施，以對(duì)場(chǎng)區(qū)可回收的水進(jìn)行回收利用。

3.2 沉淀污泥污染

爐渣中重介質(zhì)金屬及氯鹽容易在循環(huán)池中沉淀到污泥中，該類污泥如果直接填埋，容易造成二次污染。國(guó)內(nèi)目前的處置手段是將污泥用高壓板框壓濾機(jī)將含水率降到60%以下后按一定比例摻入爐渣中制磚。

4 濕法和干法的比較

目前來(lái)看，除了濕法工藝，還有干法工藝，干法工藝在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少，主要是由于國(guó)內(nèi)外生活垃圾焚燒爐渣成分的差異較大，尤其是國(guó)內(nèi)爐渣金屬含量（3%）遠(yuǎn)低于國(guó)外的爐渣（15%），而國(guó)外干法預(yù)處理雖能較大程度的提煉出爐渣中的金屬成本，但超過(guò)10級(jí)的磁選及若干級(jí)渦電流分選使得設(shè)備投資與運(yùn)行成本非常高，項(xiàng)目無(wú)法盈利。圖3干法處理工藝的流程圖［3］。

5 結(jié)論

（1）從設(shè)備投資、運(yùn)行成本、收入等各方面綜合考慮，目前濕法還是占有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，所以在目前主流市場(chǎng)上濕法占據(jù)了主要地位，干法目前的項(xiàng)目業(yè)績(jī)?cè)趪?guó)內(nèi)較少。

表1 濕法干法工藝比較

（2）從環(huán)保排放看，濕法的污染物主要是污水污染和沉淀污泥污染，污水可以循環(huán)利用，沉淀污泥可以制磚，但目前在一些不規(guī)范的處理企業(yè)中，還存在著污水、污泥未經(jīng)處理，隨意排放的問(wèn)題，這個(gè)現(xiàn)象在未來(lái)環(huán)保加強(qiáng)執(zhí)法力度的情況下相信會(huì)逐步改善。

圖3 爐渣干法法預(yù)處理流程

［1］李新明，樂(lè)金朝，馬清文.城市生活垃圾焚燒底灰應(yīng)用于路面基層的研究［J］.中外公路，2009，29（6）：261～266.

［2］生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB l8485—2001）［s?］.

［3］章 驊，何品晶，邵立明，等.生活垃圾焚燒爐渣再生集料利用［C］／／全國(guó)環(huán)境化學(xué)學(xué)會(huì).首屆全國(guó)再生混凝土研究應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會(huì).上海：全國(guó)環(huán)境化學(xué)學(xué)會(huì)，2008：151～156.