垃圾焚烧飞灰处理技术综述

2.2玻璃固化
玻璃固化是将飞灰或飞灰与玻璃料的混合物加热到1，000～1，200℃以上的熔融温度，并控制熔炉的气氛防止重金属的挥发，熔融物质淬火形成玻璃态，有害物质被固化在玻璃态中，从而避免了对环境的污染。YoungJunPark等人[14～15]在飞灰中加入5%SiO2后在1，500℃高温下熔融30min，待飞灰的物理和化学状态改变后，降温使其固化形成玻璃固化体，借助玻璃体的致密结晶结构将飞灰牢固地封闭在玻璃体中。所得玻璃体的维式强度为4，000～5，000MPa，抗折强度为60～90MPa，完全可以资源化利用。此种处理过程有很好的减重、减容效果，这是因为1，500℃时氯化物基本上都挥发出来，飞灰一般可以减重2/3左右。同时熔融后重金属被牢固地束缚在SiO2硅氧四面体组成的网络结构中，浸出率很低，可以满足目前的浸出标准。但耗电高达600～1，250kW•h/t，并且熔融过程中产生了含大量重金属及酸性气体的烟尘，增加了系统处理费用，使得处理费用高达166～500美元/t，只有经济发达的国家才能规模化应用。陈德珍等[17]在玻璃固化过程中利用B2O3、CaF2、硼砂等作为助熔剂将熔融温度降到1，000℃以下，从而大大降低了熔融过程中的能耗；同时，所得低温玻璃固化体对Pb、Cd具有较好的固化效果。但是玻璃固化体因其自身性能的限制，一般不能直接用作建筑材料，常作为水泥的配合料或作为混凝土中的骨料；又因为熔融渣的碱性非常高，会对水泥、混凝土造成一定的碱腐蚀。
2.3烧结处理技术
烧结指固体粉状成型体在低于其熔点温度下加热，使物质自发地充填颗粒间隙而致密化的过程。烧结既可以发生在单纯的固相之间，也可以在液体参与下进行。烧结过程中主要的变化是：颗粒间接触界面扩大并逐渐形成晶界，气孔从连通状变成孤立状并且逐步缩小，最后大部分甚至全部从坯体中排出，使成型的致密度和强度增加，成为具有一定性能和几何外形的整体[18]。
MangialardiT等人[4]的研究中，将飞灰压制成底面直径为15mm，高为20mm的小圆柱形坯体，然后在1，140℃的高温下煅烧60min，烧结固化体的抗压强度达到28MPa，满足意大利对混凝土中粗集料强度的要求，因此这种飞灰烧结固化体可用做混凝土中的掺加料。但这种方法要求飞灰须经过水洗预处理，否则飞灰中的硫酸盐、氯盐以及玻璃体对绕结固化过程极为不利。
3提取法
重金属提取主要是利用酸、生物制剂将飞灰中的重金属浸出，或利用加热的方法将重金属挥发出来并回收加以利用。但飞灰中的重金属一般并不是稀有金属，所回收重金属的价格往往还不能抵消所需药剂的成本费，因此这是一种非常昂贵的方法，从经济的角度讲并不实用。这种方法后来发展为水洗、酸洗的方法，目的并不是回收飞灰中的重金属，而是去除其中的污染物，回收盐类物质。例如日本的AES(acid extraction sulfide stabilization)工艺采用酸浸取+硫化物稳定法：先加盐酸浸取飞灰(pH=6)，然后加硫化物，沉淀(pH=8)，脱水后，固体填埋，废水进一步处理[19]。
4结语
随着垃圾焚烧处理技术的逐渐推广，焚烧飞灰的妥善处理日益迫切。垃圾焚烧飞灰由于富含重金属和二恶英等污染成分被视为危险废物。固化/稳定化是较常用的方法，但目前对固化体只能采取安全填埋的方式，这造成了土地资源的极大浪费。如果能对固化体进行资源化利用，那将有着广阔的发展前景。
参考文献略