突破二噁英最后的防线:垃圾焚烧飞灰处理技术介绍

2022-08-17
 

随着《关于在全国地级以上城市全面开展生活垃圾分类的通知》的发布,垃圾分类在全国如火如荼,上海率先开展垃圾分类。据统计,7月份上海湿垃圾分离量约8200吨/天,同比翻了一番多;干垃圾终端处理量为1.71万吨/天,同比下降约21个百分点,明显减少。

实施垃圾干湿分离,湿垃圾从源头与垃圾焚烧发电厂混合垃圾分离,可直接降低炉内垃圾含水量,提高炉内垃圾热值,增加吨垃圾焚烧发电;干湿分离越彻底,焚烧热值越高,单位垃圾发电量越高。湿垃圾分离进入厨房垃圾处理厂进行厌氧发酵后,沼气用于发电,处理后进入生活垃圾焚烧发电厂进行焚烧发电。

 
 
 
垃圾分类对垃圾焚烧的影响
 
 
 
 

垃圾焚烧可以有效地减少、无害和回收垃圾,但不可避免地会产生二次污染。垃圾焚烧过程中产生的飞灰量为焚烧垃圾总量的2%~5%,富集CD、Pb、Zn、Ni、二恶英等高浓度、波动大的持久性有机污染物,已列入国家危险废物名单中的HW18类危险废物。垃圾焚烧飞灰需要深度处理,符合G1889-28的要求。

 
 

垃圾分类有助于减少垃圾焚烧飞灰中的二噁英

 
 
 

垃圾焚烧过程中的废物成分、燃烧设备的设计和燃烧过程中的温度都会影响二恶英的产生。根据分析,焚烧废物氯含量与二恶英产生正相关,焚烧温度与二恶英产生负相关,氯废物主要来自湿废物,可直接降低焚烧废物氯含量,降低废物含水量,增加废物焚烧热值,减少二恶英排放。

 
 
 
垃圾分类可导致垃圾焚烧飞灰中重金属含量升高
 
 
 
 

飞灰中的重金属主要来自织物、塑料、灰土、干纸等,属于炉干垃圾的范畴。厨余湿垃圾中的重金属含量相对较小。垃圾分类实施后,虽然可以减少炉内焚烧垃圾的总量,但炉内垃圾的单位重金属含量会增加,最终导致垃圾焚烧中飞灰重金属含量的增加。

随着全国垃圾分类的普及,垃圾干湿分离率越高,垃圾焚烧飞灰中重金属含量的增加将成为制约行业发展的瓶颈。

 
 
 

垃圾焚烧飞灰处理技术

 
 
 
 

垃圾焚烧飞灰处理技术主要包括水泥固化、熔融固化和药物稳定,通过物化手段稳定飞灰中的有害成分。

水泥固化法

该方法利用水泥水化过程中的物化反应,使飞灰中的重金属稳定在水化硅酸盐中。飞灰可作为路基和建筑材料通过水泥固化使用。目前,该技术在世界各地得到了广泛的应用。该技术具有原料丰富、技术成熟、二恶英处理不成熟、固化后重金属稳定性差等优点。

熔融固化法

熔融固化法根据不同的浓度,分为烧结法和高熔化/玻璃熔化法。该技术采用高温处理方法,具有减量化程度高、固定效果好、二恶英完全降解等优点。然而,由于该技术的高能耗和尾气温度,目前尚未大规模推广。然而,该技术在业内的发展充满了期待。环保-镇江生活垃圾焚烧灰等离子体熔化技术示范项目,通过等离子体熔化灰得的玻璃体重金属浸出远低于国家安全性

药剂稳定法

采用化学药剂通过化学反应将飞灰中的有毒有害重金属和有机污染物稳定使其溶解性、迁移性及毒性物质降低到安全程度的过程。药剂稳定法具有无害化、少或不增容、成本相对低廉的优点。

化学药剂包括有机药剂和无机药剂, 无机药剂目前主要采用硫化物、硅酸盐、石灰和磷酸类药剂, 根据选用药剂的不同, 固化效果也各不一样。

有机药剂主要指有机高分子螯合物,以含有多羟基、硫基等功能基团的有机大分子为主,如以三硫基均三嗪(TMT)为主要成分的螯合剂和以DTC类螯合剂为主要成分的螯合剂,药剂添加量一般为飞灰总量的1%~3%。

螯合反应

有机螯合剂处理飞灰重金属基本原理:

聚合物活性螯合基团快速捕获飞灰中的各种重金属,通过配置螯合、网络捕获、桥梁和压缩双电层,产生不溶于水的重金属螯合物和共沉淀复合物。生成的螯合物不能在晶格中重新沉淀,有效实现钝化和稳定。

实践表明,使用有机螯合剂相比Na2S和石灰等无机化学药剂稳定化效果更加显著,目前螯合物药剂稳定法逐渐成为处理垃圾焚烧飞灰的主流方法。

全国大型垃圾焚烧发电项目,如深能源、广环投、光大国际、重庆三峰、福建圣元等大型企业运营的垃圾焚烧发电项目,都采用螯合剂法处理焚烧飞灰。

药剂处理后飞灰

 
 
 
垃圾焚烧飞灰螯合剂技术厂
 
 
 
 

江苏我国螯合剂处理方法起步较晚,行业发展不成熟。目前,该法律主要提供两种技术方案,一种是根据吨飞灰处理标准成本进行外包操作,另一种是由经营垃圾焚烧发电项目的企业购买螯合剂。

江苏乐尔环境科技股份有限公司,致力于环保领域的重金属处理药剂的研发,其飞灰螯合剂添加量0.5%~3%,增容1%~2%,具有螯合效率高、见效快、持效时间长等特点。

与生态环境部固管中心成立飞灰稳定化研发合作项目

项目名称:垃圾焚烧飞灰螯合剂关键技术研发.

H系列飞灰螯合剂

H系列飞灰螯合剂针对不同地区飞灰的特性,针对性的开发专项型药剂,做到处理效果更优、价格更便宜。

飞灰螯合剂H2060B,专门针对复杂含量的飞灰重金属处理研制。

飞灰螯合剂H2060D兼具稳定重金属及钝化二噁英的双重性能。

以上两款飞灰螯合剂,已有效应用于多个垃圾焚烧飞灰处理项目中。如光大环境杭州项目垃圾焚烧飞灰项目铅超标,添加量1.5%达标;深能环保焚烧飞灰项目硒、砷超标,添加量2%达标。

江苏乐尔环境科技股份有限公司 飞灰螯合剂
 

飞灰螯合剂

 

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