烟气净化工艺和焚烧炉类型对生活垃圾焚烧飞灰性质的影响分析

纪树满

（广州迪斯环保设备有限公司，广州510330）

1 引言

在生活垃圾焚烧过程中，会产生大量飞灰，经试验，飞灰中含有大量的有毒物质，严重影响着人们的正常生活。因此，本文对烟气净化工艺以及焚烧炉类型对飞灰性质的影响进行分析，对改善生态环境，提高生活垃圾处理水平有着重大意义。

2 生活垃圾焚烧飞灰性质相关概述

生活垃圾的处理，一般是通过焚烧、烟气净化工艺来进行。在其焚烧过程中会产生生活垃圾焚烧飞灰，简称“飞灰”。就飞灰的物理性质来说，飞灰的基本形态是灰色粉末状，是一种含水量较小的尘粒状细小物质。飞灰虽然含水率低，但却容易吸湿，飞灰粒径较小但孔隙率高，因此，它可以吸收大气中的水分。飞灰的化学性质，主要体现在飞灰构成要素上。飞灰中含有很多国家认定的污染毒物，如重金属、二噁英以及溶解盐等物质。为降低飞灰对环境的污染程度，应采用合适的处置技术，改变、影响飞灰性质，并将其安全填埋。

3 烟气净化工艺和焚烧炉类型对生活垃圾焚烧飞灰性质的影响分析

由于飞灰中含有大量有毒物质，所以在处理生活垃圾时，需要针对飞灰性质，对其进行害化处理。飞灰中有毒物质特性、含量和烟气净化工艺、焚烧炉类型息息相关，具体来说，可以体现在以下几个方面。

3.1 材料选择与实验方法

3.1.1 实验材料选择

选择某城市的生活垃圾处理厂，并从中采集一定数量的飞灰作为实验材料。该生活垃圾处理厂所选用的烟气净化工艺以及焚烧炉类型主要有“炉排炉+半干法”以及“流化床+半干法”“炉排炉+干法”“流化床+干法”等。实验需用样品，是在上述工艺顺利进行时所采集。但在样品采集后，应将其在54℃的地方放置一小时，再进行实验[1]。

3.1.2 实验方法分析

在分析烟气净化工艺以及焚烧炉类型，对生活垃圾焚烧飞灰性质进行影响分析时，所采用的实验方法是元素分析、有毒物质测定以及有毒物质形态分析的方式。首先，选用XRF（X射线荧光光谱）对实验飞灰样品进行元素分析。其次，在聚四氟乙烯消解管内放入0.2g 飞灰样品，之后用实验所选等例子光谱仪分析其有毒物质含量，如重金属、二噁英的含量。最后，通过提取法对飞灰内有毒物质形态进行分析，同时对有毒物质形态进行归类处理，如有机结合态、可交换态以及残渣态等类型。

3.2 影响分析与讨论

3.2.1 飞灰内有毒物质形态变化

通过提取法（Tessier 五步提取法）的实验分析，飞灰中所含有的As 以可交换态以及残渣态等形式存在。其中炉排炉飞灰有19.5%～60.9%是以可以进入水溶液的可交换形态存在。而流化床飞灰则有5.7%～25.1%是以上述形态存在。在飞灰内的有毒物质中，Ba 则是以残渣形态存在。Ba元素在“流化床+半干法”中有91%的数量是以残渣态存在，而“炉排炉+干法”Ba的残渣形态数量小于“流化床+半干法”。此外，飞灰中的Cd的物质形态，在流化床中多以铁锰氧化物结合态存在，Cd 占比约为61%。飞灰内的重金属含量较多，其物质内容主要有Cu、Pb、Cd、Zn、Ni 等，经试验分析，大部分有毒物质在不同的焚烧炉类型，以及烟气净化不同工艺中并没有太大的形态变化[2]。

3.2.2 飞灰内有毒物质毒性变化

在分析飞灰内有毒物质毒性变化时，主要是针对飞灰内部的重金属，用醋酸缓冲溶液法这类方式，了解重金属毒性变化。在重金属含有的所有元素中，只有Pb 还存在一定毒性，其浓度明显超出毒物标准值。流化床产出飞灰内的Pb 毒性浓度为0.020～0.047mg·l-1。而炉排炉飞灰中内的Pb 毒性浓度为32.99±0.21mg·l-1。由此可见，炉排炉飞灰内有毒物质的毒性高于流化床内有毒物质毒性。

3.2.3 影响结论概述

生活垃圾飞灰的主要构成元素有Ca 以及Cl 两种。首先，采用“炉排炉+干法”的垃圾处理方法，其中Ca 含量较多。而在“流化床+半干法”中Ca 含量远低于“炉排炉+干法”。此外，烟气净化工艺对有毒物质构成元素影响效果不佳，但处理工艺的不同会影响各有毒物含量。其次，目前飞灰有毒物质中Pb在醋酸缓冲溶液法中，所判定其毒性浓度较强。其中“炉排炉+干法”中的Pb 毒性浓度远高于“炉排炉+半干法”。

4 结语

综上所述，在处理生活垃圾时，如何通过影响生活垃圾焚烧飞灰性质，降低环境污染，仍是生活垃圾处理的难题。经研究，烟气净化工艺以及焚烧炉类型，在处理生活垃圾时，会在不同工艺下，对飞灰性质造成一定影响。因此，为保障生活垃圾焚烧飞灰的安全处理，应重视烟气净化工艺和焚烧炉的有效配合。