摘要:在175t/h旋风炉上进行垃圾焚烧飞灰高温熔融处理试验,采用煤粉作为辅助燃料,飞灰与煤粉质量比为2:8,试验结果表明,在旋风炉内温度达到1450℃,飞灰中的二恶英能够被彻底分解,急冷熔渣、尾气及静电除尘器捕集灰中二恶英浓度很低,分别为2~3ng-TEQ/kg、0.033ng-TEQ/m3以及23~26ng-TEQ/kg,远低于现行国际、国内二恶英排放标准,可以安全排放。对急冷熔渣、尾部飞灰进行重金属浸出实验研究,发现重余属浸出量远低于国家危险废物浸出标准,说明急冷熔渣及尾部飞灰可作为建筑材料循环利用。由于目前试验的旋风炉没有尾部脱硫、脱硝装置,所以试验过程中SO2、NOx排放浓度高,说明在未来的高温熔融炉尾气处理中需加入脱硫、脱硝装置,以控制NOx及SO2排放。
关键词:焚烧飞灰;高温熔融;旋风炉;二恶英;重金属;静电除尘器
中图分类号:TK229文献标识码:A文章编号:1004-8774(2009)04-01-04
前言
垃圾焚烧炉尾部布袋除尘器捕集灰(简称飞灰)中的重金属、二恶英严重超标,例如,日本的垃圾焚烧飞灰中重金属铅(Pb)的含量为738~79500mg/kg,镉(Cd)的含量为4~573mg/kg(炉排炉),二恶英含量在1000~50000ng-TEQ/kg。2000年以后,我国垃圾焚烧炉开始运营的较多,主要炉型为进口炉排炉和循环流化床垃圾焚烧炉,其中,上海御桥垃圾焚烧厂(进口炉排炉)飞灰中铅(Pb)含量:972~2480mg/kg,镉(Cd)含量:50~66mg/kg;二恶英含量在980~1520ng-TEQ/kg;哈尔滨垃圾焚烧厂进口内循环流化床垃圾焚烧炉布袋除尘器捕集灰中铅含量870mg/kg,镉含量为16mg/kg,二恶英含量达到800ng-TEQ/kg;国内报道的炉排炉布袋捕集灰中二恶英含量有的高达7530ng-TEQ/kg。所以我国生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485--2001)明确指出,垃圾焚烧飞灰属危险废物,不能随意填埋堆放。
发达国家为了保护生态环境,对焚烧飞灰的处理十分严格。目前国际上比较安全的垃圾焚烧飞灰处理方法主要有4种:①熔融处理-再生利用;②水泥混凝固化处理-填埋;③药剂稳定处理-填埋;④酸溶液浸出处理-填埋。也有采用超临界技术对灰渣中有机物进行安全处理。由于第②、③、④种方法处理后仍需要大量的填埋场地,所以,发达国家如美国、德国、日本等最推崇的飞灰处理技术为熔融处理后再生利用。该技术能够分解飞灰中的二恶英、回收飞灰中的有价重金属,并使熔渣达到安全可再生利用,从而进一步实现飞灰资源化。但是发达国家通常采用燃油、焦炭或采用电热熔融的方法熔融处理飞灰,处理成本昂贵,在我国难以普遍推广应用。为此,作者提出以煤为辅助燃料,采用旋风炉技术对飞灰进行高温熔融处理,并将余热回收发电,具有较高经济性和应用价值。
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2021-08-03
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