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文档简介
1、垃圾焚烧飞灰处理的代价两周前,自然大学和点绿中国(原中国垃圾论坛)请清华大学的刘建国老师来做了一次讲座,主要内容就是垃圾焚烧所产生的飞灰处理。下面的内容是志愿者马洁根据讲座录音做的整理。讲座内容开头讲了当前垃圾焚烧的两种技术流化床和炉排炉在中国的使用情况。虽然有些飞灰处理技术的观点值得商榷,但是绝对是科普的好资料。主讲人:刘建国(清华大学)时间: 1月19日地点:中国垃圾论坛办公室 焚烧增长非常快o 09年焚烧比例占到垃圾处理量的20%,不到80%是卫生填埋。包括堆肥在内的其它方式只有3%。焚烧还是在持续
2、地增加,所以飞灰作为焚烧的主要副产物,它的重要性也会越来越突出。o 01年36座焚烧厂,09年是93座。这两年还在增加,但是没有得到新的数据。o 国际上从1876开始在纽约、伦敦、汉堡开始有了简易的焚烧炉,发展经历了非常长的时间。o 到了上世纪80年代,第四代焚烧技术,后来很快到第五代的技术。o 大量投资花费到烟气处理
3、,也就是污染控制方面。 我们国家大概从1988年才开始有了焚烧,同时有了自己国产的土炉子,就是非常简易的,基本上跟家里生火的炉子差不多,就是规模大一些。国产的是四川乐山的,深圳的垃圾焚烧是引进的。本世纪以来基本上都是第五代的水平。但是同时一些土的炉子在有一些地方也还在用。所以要区分开大型的现代化的炉子与小型的土炉子,不要两者的一些问题混淆起来。最突出的特点是烟气处理的分量越来越重,烟气处理主要还是分离净化的过程。是把烟气中脏的部分给它吸附下来,分离出去,然后排出去的气体就干净了。但是这些脏的东西就非常的脏,这里面就是重金属、二噁英都在里面。之前为什么没有这么突出飞灰的问题,因为之前都
4、排到大气当中了,灰相对来说就要干净,后来烟气处理的设施越来越严格,脏的东西就都富集到灰当中去了,这个灰就会越来越麻烦,处理它的难度就会越来越大。所以,一方面我们看到灰是比较难处理的,但是另一方面我们看到,这是技术进步的结果灰越脏意味着排到大气中的烟气越干净,因为物质守恒嘛,它不到这儿去就那儿去。所以面对飞灰,我们要想到,虽然这个很难处理,但是这个是一件好事,就是它从难控制的烟气存在的形态,我把它转化为容易控制的固态一个形态。所以这个我们要从积极的方面来看。炉排炉和流化床的区别:当然从焚烧炉来讲,目前我们国家的情况是主要有两种炉型。一种是国际上用的比较多的,机械炉排炉;还有另外一种是,我们国家一
5、些科研单位在劣质煤燃烧的技术基础上发展出来,可以用到垃圾处理上的流化床焚烧技术。目前这两种炉型基本把垃我国圾焚烧处理的市场瓜分了。炉排炉让垃圾进来后一直是运动的,从底部有空气通入,然后因为垃圾本身是有热值的,刚开始时候是有助燃的喷油,把它点燃了,它就烧起来了。烧起来以后,慢慢垃圾往下走然后烧的越来越充分,但是气体要往上走,走到上面这些还没有完全地燃烧,有些气体只是封起来了,成为小分子的有机物,然后再到上面的二次燃烧室,再通入二次空气,然后再进一步地去燃烧。就是真正地完整地燃烧是在二燃室发生的。最后就是这些渣掉下来,这是我们单说的这个炉排,后面再讲整个焚烧的系统。流化床跟这个有点不一样,流化床是
6、用一种石英砂做热的介质,这种传热就是先加热石英砂,让它的温度非常高。举个例子,就跟咱们见到那个糖炒栗子是一样的,受热比较均匀。它的好处是,石英砂是高温加热的,垃圾热值低一点没有关系,在这儿能够发生充分的混合,燃烧的充分性比机械炉排炉要好一些。送风以后,石英砂一直处于沸腾的状态,也就是硫化的这样一个状态,然后垃圾从那个地方进去。这个是我们国家争议比较大的一个炉型。垃圾从这儿进去又要跟石英砂充分混合,所以它要求对垃圾前面要做比较好的预处理,要把它破碎到一定的地步,不像机械炉排炉那样大块的没关系直接就进去。进去后,石英砂和下面的空气处于沸腾的状态,和垃圾在这儿混合,混合后吹到上面去,这里面是一个除尘
7、器,除尘器把这些沙子收集起来然后又给送回来,就是叫循环流化床,这个沙子再回来。后面是一样的,再接锅炉。它因为有强力的送出,又有石英砂在这儿,所以它烟尘的产生量远远要比炉排炉要大。就是因为它强烈的送风,烟尘都吹到这儿去,整个烟尘的产生量,其实就是飞灰的产生量。机械炉排炉要大好几倍。这个后面我还会有数据。前些年,为什么流化床发展比较快呢,也是因为它比较适合烧这种低热值的垃圾,国家允许它掺煤。后来就是因为你很难控制它掺多少煤,结果它就使劲掺煤,然后把这个垃圾焚烧炉变成一个小的火电厂,但是它又享受着生物质发电的优惠政策。所以它在市场竞争中实际把炉排炉放到了这样一种不利的位置上。它可以以很低的价格,甚至
8、出现比较离谱的,不要钱给你来处理垃圾这样的一个情况。所以它去竞标的话,它的价格很低。所以这是钻了政策的空子,发展的非常快。问:那后来有没有限制呢?刘建国:后来是限制了,一方面是政策本身限制,另外一方面是现在煤比那时候贵,他去加煤然后弄了不划算了。现在流化床的技术也在进步,现在它的势头没有前些年那么猛了。渣子中肯定会有一些沙子排出去,这个肯定有一些损失率,这个必须再添加新鲜的。它们的一个分布。按焚烧厂的数量,炉排炉占40%,按规模是占51%。流化床按数量占38%,按规模占40%。大体上是这样的一个情况,炉排炉稍微占一些优势,这些年炉排炉的优势越来越明显。这是我们国家用的比较多的两种炉型。
9、0;飞灰基本的特性现代垃圾焚烧的系统一个现代化垃圾焚烧厂必备的:垃圾储藏仓,因为我们国家垃圾比较湿,垃圾需要在这里面发酵一下,夏天待5天,冬天一个星期10天。然后进入到焚烧炉中去。在这儿燃烧以后,热的气体进入这个锅炉,锅炉产生蒸汽,然后蒸汽驱动汽轮机发电,这就是垃圾焚烧电厂的基本情况。然后从锅炉出来的这些气体,首先要经过洗气塔。实际上现在垃圾焚烧系统中一般都有极冷,温度在1秒钟之内要降到250度以下,这个是避免二噁英的再度合成,然后进入到洗气塔。洗气塔主要是去除酸性气体。接下来进入布袋除尘,或者是静电除尘。现在用的比较多的是布袋除尘器。通常在这个位置上需要再给它喷射活性炭,用来吸附二噁英、重金
10、属。吸附后这些东西都进入到除尘器当中。“正宗的”飞灰即是除尘器中收集到的,当然从锅炉里还会收集到一些锅炉灰,它们性质上有些差异,但是有时候锅炉灰也混到这个飞灰中去,笼统地把它叫做飞灰。从炉排底部排出来这些就是炉渣,专业上把它叫做“底灰”。飞灰是从燃烧室来的,也有些飞灰从燃烧室出来后,从除尘器完了再通过烟囱排放。现代化垃圾焚烧系统主要是这样一些部分。图中没有画出来的是它依赖一个很好的自动控制系统。飞灰的产生量炉排炉飞灰的产生量稍微要小一些。占垃圾焚烧量的3-5%。流化床就非常的高,产生15-20%。按照这样进行一个简单的估算,可以得到从09年飞灰的总产量。流化床的飞灰产生量是炉排炉的好几倍,它有
11、它的优势,但是从飞灰角度来讲它有它的劣势。飞灰的化学分析主要的组分是钙Ca 硅Si铝 Al。从这几个指标来讲,它跟水泥的原材料非常的相近。这提供了一种可能性飞灰有可能作为建筑材料去资源化利用。但是它里面还有一些在后续的处理利用中会成为干扰性元素的物质,特别是氯Cl。在我们国家产生的飞灰里氯平均在百分之十几,有的甚至到百分之二十多。钠钾这些含量也比较高,也就是它当中主要是氯化钠、氯化钾非常多。飞灰中有相当一部分就是盐,这也是跟我们吃饭比较咸然后一烧进入到这些中有关。它这个含量比水泥中氯的含量高好几个数量级。所以如果要在水泥窑中,它就会成为一个限制性的因素。水泥中如果掺那么多盐
12、的话,那么它没法被使用,水泥比较忌讳这些东西。另外,水泥的生产比较忌讳钠、钾这种东西,它容易使窑堵塞。这些东西都是限制性的因素。另外一个就是硫。焚烧炉中我们也有脱硫,酸洗,酸洗本身也是脱硫的过程。最后这也是脱硫的一个产物,它这里面硫的含量必然也挺高的。所以,如果你想建材化利用的话,氯、钾、硫这些就会成为限制性的因素,你就要把这些个东西剔除掉才行,至少要降低到合适的水平。这是建材化利用时真正的难度所在。当然是有办法除掉,但是这些办法又会产生它的代价。 飞灰中的重金属问题这是主要的一些组分,另外我们特别关注飞灰,主要还是因为重金属问题。它当中是各种重金属都有,像这些铅、锌、镉(六价镉)、
13、汞、砷。因为烟气处理对重金属而言就是一个不断富集的过程,富集以后这些东西大部分都到了灰当中去。所以处置和利用时我们重点控制的污染物其实就是重金属。对于飞灰而言,重金属问题是一个首要的问题。我们简单看看重金属从哪来。垃圾当中含有各种各样的重金属,垃圾本身来源是比较复杂的。这些重金属的特性也不一样,焚烧的过程中有的是容易挥发,比如像汞;有的是中等挥发,比如像铅、镉,就是在焚烧炉这种高温下也是大部分挥发出来;还有一些属于难挥发的,比如像铜、镍。挥发性越强,在燃烧中越容易进入到烟气中去,最后又被活性炭所吸附,然后最后捕集下来。处理重金属的过程,要么通过烟气排放到大气当中去,要么就是富集到飞灰当中被捕集
14、下来,还有一部分就进入到炉渣,也就是底灰当中去。只有这三个出路,不在这儿,就在另外两个里面。这个是美国的一些数据。我们国家还没有很详细的这些数据。(PPT)汞是有一小半是要通过烟气排放,这就是为什么我们在垃圾中特别忌讳汞,这些东西尽可能不要让它进入到垃圾当中去,因为进入后很难把它捕集下来,汞是比较难处理的,很多都通过烟气排放到大气中去了。三分之一的汞在飞灰中,底灰中跟飞灰中差不多。镉、铅是垃圾焚烧中最最关注的两种重金属,也是在飞灰当中最多的,基本上90%是在飞灰中,烟气中非常少,在底灰中的量也是非常有限。尤其是这两个毒性比较强、量又比较大。一些挥发性比较弱的金属,会在底灰当中,但是由于底灰量比
15、较多,所以相对来讲,平均含量也不是特别高,所以飞灰我们主要关注这些挥发性比较强的重金属。从这些中我们可以看出,烟气处理是非常有效的,但是控制以后这些重金属就进入到飞灰中去。二噁英问题另外一个就是大家关注的二噁英(PPT图:不同国家在飞灰中测二噁英的含量)。大家看,含量差别还是挺大的,总的来讲,每克飞灰中含有1到几个纳克这样一个水平上。这个是我们国家的,都是清华测的,就是我们在做研究的过程中测到的数据。有0.34,2.34,也有3.95,大体上是在这样一个水平上。所以在飞灰中还是富集了,大家考虑下飞灰的量还是比较大的话。一个1000吨的焚烧厂,一天它要产生30到50吨的飞灰的话,它的二噁英数量还
16、是相当可观的。但是,我刚刚也强调,大家看到这个数字的时候应该高兴,因为它在这儿了,排放到烟气中的就少了。在这儿毕竟是在一堆废物当中,我们再去处理这一堆废物就行,如果进入空气当中去,你再去控制就是不可能的事情。这是我们测的一些不同的焚烧炉。大家看,像医疗废物的焚烧炉,它的飞灰中二噁英的含量就非常高。因为医疗废物本身含氯的塑料比较多,它在燃烧的过程中会产生大量的二噁英,它的飞灰中二噁英的量非常高。当然我们在整个焚烧的过程中也通过各种途径去控制二噁英。这里面估计大家也都知道“3T+E”的控制,包括极冷这种控制;还有活性炭在洗涤塔或者反应塔之后要喷射活性炭,然后在布袋除尘再把它收集下来。这是我们现在比
17、较经典有效的半干法加布袋除尘加活性炭喷射,这是焚烧厂烟气处理的一个流程。这样对重金属及二噁英有比较好的效果。总体来说,也告诉大家这样几个数字,就是垃圾焚烧排放的二噁英实际上通过烟气排放的只占20%不到,80%多的是在飞灰当中,也就是说大部分二噁英还是被我们的烟气处理设施捕集下来,真正排放到环境中去的只占20%。这个数字我想也是非常重要的,这个数字告诉我们,就是我们在关注垃圾焚烧二噁英的排放、影响的时候,其实那些通过烟气排放的只是其中非常小的一部分,真正大部分还是在飞灰中,所以我们也应该对飞灰的处理予以高度的关注。它大体的一个排放因子,炉排炉是1克的飞灰大概是2.0纳克,流化床是0.6。流化床因
18、为灰的产生量大,它就有一个稀释的效果。飞灰中富集80%二噁英,这个信息是很多人不知道的。一味地纠缠在烟气当中排放的那些上去,实际那个量是比较有限的。我们说把它捕集到飞灰当中有什么好处呢。我们之所以关心重金属、二噁英,主要是担心这些东西会对生态环境、人体健康会产生不利的影响。比如通过烟囱排放了以后,长距离的输送然后沉降下来,人可能也会呼吸到,沉降到那些农作物上面,最后你又吃了这些水果、农作物,有的沉降到水体当中,然后鱼类再把它吸收了,鱼的体内再富集,人又吃了这些鱼。或者在地表上,可能会影响到地表水、地下水,这是总体上它可能对人体健康的影响。但是如果说你把它富集飞灰当中以后,那么它这些迁移的途径就
19、没有了,它只能是降雨,入渗了,然后这些东西当中的重金属、二噁英被冲出来了,然后进入地表水或地下水去了,然后人又喝了这些水,这样就会对人体产生毒害。所以它的这种暴露途径,或者说进入人体的途径就大大地减少。尤其是我们把它进入安全填埋场,你如果固化以后,它本身浸出的可能性即释放的可能性就大大降低了,然后你又放到填埋场中去,危废填埋场本身防渗是非常严格的,它释放到环境中的可能性就非常的小。所以我们说,你只要把它放到那儿以后,基本上就是万无一失,你把它稳定化以后,然后放到填埋场当中去,它不会对人体产生不利的影响。所以我们把重金属、二噁英富集到飞灰当中去,它对人体健康、生态环境的好处是非常明显的。我们大体
20、总结一下,就是飞灰的特性是产生量比较大,对于这种特性的废物,它这么大的产生量,处理的难度是比较大的。特性是比较复杂的。另外为什么说垃圾焚烧“产生”的重金属二噁英主要存在与飞灰当中,打了个引号,重金属显然不是垃圾焚烧产生的,本身是垃圾当中就有的;二噁英很多时候也一样,本身垃圾当中也带这些二噁英,它在焚烧过程中很多实际上是被分解了,分解了以后后面还有一个再度合成的过程。因为我们尽管有极冷,但是总是有些环节,这些东西会再度合成。合成以后,我们烟气处理把它捕集下来以后,它主要是存在于飞灰当中。所以,垃圾焚烧相当于它有毒有害的这些东西都富集到了飞灰当中去。飞灰就属于富集重金属和二噁英的复合类的。它当中还
21、有一些挥发性的物质,像氯、硫、钠、钾,这些东西对它后续的处理及利用又有大的影响。当然飞灰的特性由于炉型的不同也有一定的差异。炉排炉的飞灰中重金属、二噁英高一些,但它本身产生量小;流化床的飞灰中那些东西的含量小一些,但是它产生量大。如果严格从环保的角度来讲,当然是我把它越浓缩越好,我希望它再重一些,再浓缩10倍,再浓缩100倍,这样才好,所以从这个意义上来讲,我们更倾向于使用炉排炉来焚烧,因为它让有毒有害的东西更富集了。像这种不高不低,你还真不好去处理它,有可能它刚好处于某一个法规处理的限制以下,它还可以去利用,但是这种利用一定成了一种稀释以后的利用,所以对环境来讲并不是一件好事。这是第二部分我
22、要介绍的飞灰的特性。 飞灰的处理与处置安全填埋及建材化利用它的基本依据是,飞灰是我们国家法定的危险废物。我们国家危险废物名录当中,18化HW18就是焚烧出来的残渣,第一项就是生活垃圾焚烧飞灰,也就是说这个你不用再去做鉴别,不用再去有任何疑问,国家已经规定死了,它就是属于这种危险废物。所以它的处理利用必须按照国家危险废物的一些法律法规的标准来严格地管理。从处理上面来讲,我们来梳理下它处理的几种思路。第一个,我们说它主要的危害组分是重金属,金属不像有机物,烧了以后转变成二氧化碳和水,重金属无论用何种办法,你消灭不了它,所以你只能通过物理的、化学的、热的方法,让它的迁移性降低,就是让它不容
23、易释放出去。实际上就是一个稳定化的方法。这就是为什么飞灰普遍首先采用的是一个稳定化的方法,就是因为它里面主要的危害组分是重金属,重金属没有别的办法,只有这种稳定化的方法。它次要的危害组分是二噁英类。二噁英类是有可能去进一步破坏的,因为它是有机物嘛,你要再来一次高温就把它也破坏了,当然高温以后它还会再度合成,它总是合成的量没有原来的量大了。它还是有可能去破坏的。所以,基本的思路是稳定化以后,然后安全填埋。这个也是发达国家普遍采用的基本路线。第二个是,我们前面也分析了,它的主要的化学组分是跟水泥比较接近的。它就存在作为建筑材料使用的一个可能性。当然你在作为建筑材料使用时,它有一系列的限制条件。第一
24、个限制条件就是重金属、二噁英这个问题要解决了。它的含量、毒性要满足国家相关的这些要求。首先法律要允许你这么去做,做了以后它的含量跟毒性要降低到国家规定的水平之下,这个还是可以做到的。另外一个需要去重点考虑的,实际上真正难办的是它当中的这些挥发性的物质,氯、硫、钠、钾这些东西,它对于处理利用过程的排放以及产品的性能都存在非常大的不利影响。你要想建材化利用的话,就得先把这些东西除掉。除的话效率最起码要达到99%以上,才有可能去利用。你要把这些东西拿下来,你还得去投入水、能耗,这些东西都得弄到里面去。这里面又带来很多次生的问题。表明上看这个好像也是一条路线,但是资源化利用又带来一些次生的问题,所以第
25、二条的方法实际上先要做预处理,预处理然后满足重金属和二噁英的要求,然后也要氯、硫、碱的要求,然后再去建材化利用。大的思路就是这两个思路。这个是基于它主要的组分,基于它的危害组分我们来分析,没有太好的办法,只有这两个办法。国际及国内的情况从国际上来看,基本上这里面就涵盖了研究、一些应用。基本上我们说,第一条,稳定化,稳定化产物去填埋。从国外来讲,是进“安全填埋场”,就是危险废物的安全填埋场。我们国家考虑到我们焚烧产生飞灰的量非常大,危废填埋场的库容非常有限。也就是两三万方,四万方就算是比较大的了,造价非常高。如果去接受飞灰的话,一两年这个填埋场就满了。基于这样一个情况,我们国家考虑到现实的情况,
26、我们的卫生填埋场比较多。如果你稳定化满足更高的一个要求,也就是说你在前面把功夫做足了,可以在卫生填埋场,也就是生活垃圾填埋场单独地弄一个单元,然后填埋这个飞灰。因为生活垃圾填埋场一般都是几十万方、几百万方这样的一个库容,所以它有空间接受飞灰,这样成本也要低一些,也更为可行。如果前面稳定化这块效果比较好的话,它完全是可以达到跟在安全填埋场一样的安全性的要求。这个是我们国家在2008年的生活垃圾卫生填埋污染控制标准当中单独给这个飞灰留了这么一个口子,就是可以进这个卫生填埋场。第二条路,是建材化的。有两种类型,一种是熔融,大概是在1200度到1400度这样的一个温度下,让飞灰完全变成液体。然后把它水
27、萃以后,变成玻璃态的,就是变成玻璃体这种东西。当然在这样一个过程中,二噁英彻底被去除了,重金属也是相对来讲得到了一个非常高度的稳定化,那么这个熔渣你可以去再做利用。但是大家要想到,这么多的飞灰要在这么高的温度下去熔融,整个能耗是非常高的。日本的一些焚烧厂是这么做的,它基本上焚烧厂发的电,全部都利用于飞灰的熔融了,它就没有再去发电上网这些方面的空间了。而且在高温熔融中,富集的重金属很多又挥发出来了,必然要挥发出来,因为你在1000多度的情况下,哪怕是难挥发的那些都要挥发出去,因为你飞灰中还含那么高的氯,含氯以后,它的沸点就要降低很多,大部分都挥发出来了。你还得再把它再给收集起来,单独地再去处理这
28、些东西,就等于从重金属这个角度来讲,没有解决什么太大的问题,因为很多都跑走了,你又再把它收集下来。这是一个,日本有些是这么做的。我们国家,包括我本人,原来也是03年到05之间做了这方面的一些研究,实际上这方面的研究也一直在做。但是尽管我在做这方面研究,实际上我自己的理念上并不支持这样的一个方向。因为这个首先你要去预处理,预处理不管是氯也罢,钠钾也罢,主要这两个它都是水溶性的,那你就是再用水把这些灰给洗一遍,大概硫可以洗出来60%,钠钾这些大概95%以上的可以洗出来,就是有把它洗出水里面了。洗到水里以后,你这些灰就可以满足去做建材的一些要求。这条路中,一个是专门的一个烧结窑,然后去烧结,做成建筑
29、的原料,我们是做过这方面的研究和开发;另一个是洗以后进入到水泥窑,就是水泥窑把它作为替代的一个原料,然后去利用。从实践上来讲我不是特别地支持,是因为它们的问题是耗能。德国的地下储存法有一条,我这儿单独列出来。欧洲国家,主要是德国,非常行之有效的一个方法。德国大概一半以上的这些飞灰,包括毒性比飞灰强很多倍的一些废物,是采用地下储存的方法。它是在一个地质条件非常好的一个矿井,然后把它永久地封存起来。一半要在地下几百米以下。这样就实现与生物圈的永久隔离。填埋及建材化利用的成本计算实际上大的方面来讲,一个是建材化的利用,另外一个是土地储存。国际上国内基本上就是这么一些办法。从它的基本特性来讲,你也不可
30、能有更多的办法去处理。填埋法是稳定化,这个比较简单,就是对重金属的话,没有办法去破坏、去除,只能是加一些东西提高它的化学稳定性,如果你是通过提高它的强度来提高稳定性,这个就是固化,实际上我们这里面很多加水泥,水泥起的主要是固化的效果。另外是加一些添加剂来让这些组分从化学上实现它的稳定性。实际上我们固化稳定化是连在一起说的,因为加了水泥以后同时有固化跟稳定化的效果。一种情况是你把飞灰做成跟混凝土砌块一样,先加水泥,然后搅拌、混合、成型,养护一段时间,然后把它填到填埋场去。另外一种也是混合以后但是不让它成型,是松散的这种,然后把它装在袋子里面,然后也把它码起来,这个是送到这种安全填埋场。这个是刚才
31、提到了,这个是比较安全的一个办法。但是它比通常要增容50%,就是加水泥加的比较多,才能达到入场的要求。一方面水泥是要花钱的、整个稳定化的过程要花钱;另外一方面,要送到填埋场,填埋场要的钱是挺高的,一般危废填埋场一方的话要在1500以上。如果要是1000吨的一个焚烧厂的话,每天的飞灰处理上面花的钱就会非常非常多,所以很多人不是特别情愿去走这条路,想走其它的资源化利用,甚至有些焚烧厂不但不想花钱,还想通过它来挣钱,想如果做成建筑材料就可以挣钱了。我们国家比较现实的是,2008年生活垃圾卫生填埋污染控制标准给出了这样一个规定。就是考虑到现实的情况,就是满足一定要求可以进入到生活垃圾的填埋场去处理。含
32、水率小于30,这个非常容易达到;二噁英的含量是小于3纳克每克,这个也不难达到,对于很多飞灰比这个数字是要低的,当然也有一部分是超过这个数字,超过了就要想办法降低去满足这个标准。另外就是我没有把那个表给出来,因为它有一个危害成分主要就是重金属的浓度标准,那个表就比要进危险废物填埋场的那个表的限制要低很多,就是你要满足这样一个更严格的要求。这个也是一条出路。如果说你能够做到,进入生活垃圾填埋场也可以。但是,这通常就意味着你在固化稳定化的过程中,你的投入要更多,如果你的二噁英含量达不到标准,就要分解二噁英使其降低,现在研究上有一个成本比较低,大家比较能接受的方法就是“球磨”的方法。这个方法算是比较新
33、的。就是通过球磨,产生一个局部的高温,在高速的碰撞过程中,有的地方的温度达到1000多度,球磨的时候里面要加氧化钙(石灰),石灰作为一个催化剂,碱性环境下,高温下,二噁英的氯离子就会脱除。在实验系统中,二噁英去除的效率达到99%以上,甚至有的完全检测不到二噁英了。基本上最后的产物就是氯化钠、氯化钙,二噁英类的完全被破坏了。但是这个还没有大规模地商业的应用。这个是一个思路。我们刚才讲,你要是让飞灰进卫生填埋场,单水泥的固化就不够了。通常来讲就是又要有水泥,又要加这种稳定化的药剂,包括一些硫化物,包括一些有机的和无机的一些螯合剂。加上这些东西以后,然后才可能达到生活垃圾入场的要求。所以你在后面是省
34、钱了,但是在这一步你要花的钱就要更多一些。所以下来你要根据你自己飞灰的情况算总账,看哪一个经济上更合算。相对来讲,大多数情况下还是这个要更合算一些就是稳定化以后进卫生填埋场要更合算一些。飞灰的再利用建材化来讲,前面我们说了飞灰的一些组分跟水泥的组分是很接近的,所以它存在去建材化的可能性。但是这些问题解决不好,你在建材化的过程中,污染物的排放会增加,从运行上还会有设备的堵塞。水泥窑如果接受你这么一点飞灰,然后让它的水泥窑管路又堵塞的话,这样它停一次的话影响就非常大,所以也是不太愿意去接受这些东西。我们飞灰当中含量这么高,要降低三个数量级,硫也要降低两个数量,这些要完全达到也是很难的。通常是洗一遍
35、,然后再适量地添加。好在现在水泥窑生产能力比较大,每天5000吨的都有。你可能每天这里面加10吨的这些飞灰进去,即使这样也要预处理了以后才行。预处理的办法就是水洗,但是水洗以后的这个水怎么办,氯、硫、碱,包括重金属、二噁英,很多都进到水当中来了。重金属还比较好办,可以再给它沉淀,比如说再加一些磷酸盐,沉淀下来再去过滤。但是这些水非常难办,这些水当中就含氯化钠、氯化钾,这些东西没有地方去。除非在海边,然后你稀释以后排到海里去。这个是有可能的,因为海水本身就是这种氯化钠、氯化钾。如果你不在沿海,这些东西没有地方去排放。进污水处理厂的话,污水处理厂是不要的,这么高含量的氯离子、可溶性的盐类进到污水厂
36、以后对它的微生物的整个系统是有相当的冲击。而且你这个还要调pH值,就是还要做很多的一些工作。最后限制,实际上就在可溶性盐氯化钠、氯化钾这个上面。有一种办法就是把这些水再给它蒸干,就是用焚烧产生的热把这些东西蒸干,蒸干以后再用沥青等其它一些东西再去固化,再去填埋。这样就带来很多很多的问题。那你就要算一个总账经济上、环境上,总的算下来就有问题了。比如像硫,本身是烟气处理时脱硫的一个结果,然后大部分如果是进入到水泥窑当中去,高温下水泥窑的温度在1400度,全部又出来了,出来后再给它再脱一遍,通常就是这样一个情况。再加上这个水,基本上你是没有办法去处理的。我专门跟欧盟的专家探讨过,我说你们为什么不采用
37、这种办法,他们说其它的包括重金属、二噁英都还是可以达到这些标准,但他们主要的顾虑是水洗以后的这些水。但是我们现在的法规污水排放标准中对于氯离子是没有要求的,所以有时候也钻这个空子,你就排了也就排了,但是你往哪排,像这种东西那么浓的水,你要排到任何地方都会对它整个水体的质量造成非常显著的影响。尽管量不大,但氯的浓度非常大。你要不想排的话,一个是像刚才说的,排到海里面去,这个可能影响不是非常大,要么就是把它蒸干了以后然后再去处理。要不然没有别的办法。如果这些问题能解决的话,你可以做建材化的利用。对水泥厂来讲,那点东西也问题不大,只要不影响它的运行,产品的质量基本上不会受到太大的影响,也在完全可以接
38、受的范围之内。日本也有这种操作,水洗以后进入到水泥窑中去。进入水泥窑后完全成了产品,没有废渣排出,这是水泥窑处理这些危险废物很好的一个方式。像重金属除了挥发出去的那些,水泥窑本身也有比较完善的烟气处理的设施会把它捕集下来,另外很多做了模拟实验的,它是在窑内在循环。重金属像铅、镉一直窑内循环,过很长时间要把这些东西放一下,这些东西再引出去单独地进行处理,那又是富集了大量重金属物质的一种危险废物。还有就是专门的烧结炉。这个从经济上来比,就比水泥窑处理更差一些。烟气处理的设施还要单独去弄,整个过程中还要成型一系列的,流程就很长。这个我们也是做了这种研究,但是现在没有真正的工业化应用。地下储存法的特点
39、另外一个地下储存,主要是德国,它有大量的这些岩盐矿,就是氯化钠。这种矿的存在本身表明,第一,这个地方是干的,如果有水的话,氯化钠就溶解了,第二,这个地方长期地质上是稳定的,地质上不稳定的话就会有裂缝,有裂缝就会有水就会进去。所以这种矿的存在就表明这个地方地质历史上就是稳定的。所以在这种情况下,如果把这个飞灰放在一个容器当中然后把它封闭到地下的矿井当中去,应该是非常安全的一个办法。它主要用的是岩盐矿,当然也有一些石膏矿、金属矿、煤矿、黏土矿,但是这个要求都是干的,你不能有水。我们国家的矿,这些干的就没听说过,这些矿水的问题是个大问题。但是岩盐矿在我们国家是一个非常丰富的资源,开采出来食用的话,全
40、世界的人吃一万年都吃不完。所以资源到了非常大的时候,就不是一种高价值的资源,如果适当把某一部分拿出来然后去处理这种废物,这个实际上是对这种资源更高效的利用,因为人将来很可能就用不着这些东西。像德国收集起来的镍镉电池,像废的日光灯管,PCB变压器,飞灰,还有一些比飞灰毒性更强的一些持久性有机污染物类的这样一些东西,永久地封存到地下去,这是比较好的一个办法。它要求长期的一个稳定性、良好的地质环境,深度一般在400米以下,没有地下水,岩层的透水性要很差,在这样的地方要有采矿的条件,要安全,你要具备这种储存废物的设施,然后跟采矿也不能相互影响。这是在德国的这样一个照片,飞灰就跟在仓库里把这些东西给码起来一样。飞灰过去以后,它要做检验分析,然后样品还都要保存下来,然后再把它通过这种竖井弄下
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