葉海霞

河南國安建設(shè)集團(tuán)有限公司，河南洛陽 471100

1 概述

城市生活垃圾焚燒灰渣根據(jù)其收集位置的不同，主要可分為底灰和飛灰，底灰一般包括爐排渣和爐排間掉落灰，有些焚燒廠也將鍋爐灰與爐排渣混合收集并處理處置。底灰占了灰渣總量的80%左右（重量計(jì)），主要由熔渣、黑色及有色金屬、陶瓷碎片、玻璃和其它一些不可燃物質(zhì)及未燃有機(jī)物組成。飛灰是指在煙氣凈化系統(tǒng)（APC）和熱回收利用系統(tǒng)（如節(jié)熱器、鍋爐等）中收集而得的殘余物，約占灰渣總量的20%左右，其中的APC 飛灰包括煙灰、加入的化學(xué)藥劑及化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，其物理和化學(xué)性質(zhì)隨焚燒廠煙氣凈化系統(tǒng)的類型不同而有所變化。

2 灰渣的資源化利用用途及其環(huán)境影響

2.1 石油瀝青鋪裝路面的替代骨料

MWC 底灰或混合灰渣，經(jīng)篩分、磁選等方式去除其中的黑色及有色金屬并獲得適宜的粒徑后，可與其它骨料相混合，用作石油瀝青鋪面的混合物。這在美國、日本及歐洲一些國家均有使用。

為避免灰渣會(huì)對(duì)瀝青產(chǎn)生較高且不均勻的吸附，其熱灼減率不能大于10%。并且，示范工程的測試結(jié)果表明，只要處置得當(dāng)，灰渣瀝青利用并不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。

通過對(duì)底灰-瀝青混合物滲濾液9年的跟蹤測試，研究者發(fā)現(xiàn)即使用保守的方法估計(jì)，底灰中Pb、Cd、Zn和其它成分的9年累計(jì)釋放量也仍然是很低的。

研究者們也對(duì)某種用于瀝青中的商品化灰渣骨料，美國工程材料公司制造，由去除黑色及有色金屬后的底灰制成）利用的預(yù)期生命周期及其對(duì)人類健康和環(huán)境的影響等進(jìn)行了綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果認(rèn)為：只要采用適當(dāng)?shù)墓芾砑夹g(shù)，該骨料瀝青利用的所有健康風(fēng)險(xiǎn)均低于美國環(huán)保局認(rèn)為的可接受風(fēng)險(xiǎn)目標(biāo)值；骨料中最有可能造成潛在危害的元素為Pb，但其危害程度也低于實(shí)施中的健康標(biāo)準(zhǔn)；該骨料的瀝青利用不會(huì)對(duì)人類和環(huán)境造成不可接受的影響。

2.2 水泥混凝土的替代骨料

在美國和荷蘭，底灰（或混合灰渣）被用作混凝土中的部分替代骨料。最常見的是將底灰、水、水泥及其它骨料按一定比例制成混凝土磚，這在美國已有商業(yè)化應(yīng)用。

1985年起，美國大學(xué)海洋科學(xué)研究中心廢物管理所（WMI）開始評(píng)估穩(wěn)定后MWC 灰渣的各種海洋和陸地利用的可行性。他們?cè)诤５?，用穩(wěn)定后焚燒灰渣制成的水泥磚建成了兩座人工暗礁。結(jié)果他們用幾個(gè)能源回收廠的焚燒灰渣制成了符合或超過美國材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（ASTM）的水泥磚，證明了灰渣建材利用的技術(shù)可行性。結(jié)果表明：船庫內(nèi)的空氣質(zhì)量與周圍大氣相同；灰渣中的環(huán)境相關(guān)污染物能被有效地截留于水泥基質(zhì)中；工程測試還表明該灰渣磚與標(biāo)準(zhǔn)混凝土磚的抗壓強(qiáng)度相當(dāng)。

2.3 填埋場覆蓋材料

混合灰渣用作填埋場覆蓋材料是美國目前用的最多的資源化利用方式。

由于填埋場地自身的有利衛(wèi)生條件：含環(huán)境保護(hù)設(shè)施如防滲層及滲濾液回收系統(tǒng)等，灰渣因重金屬浸出而對(duì)人類健康和環(huán)境的不利影響可以得到很好的控制；灰渣若用作填埋場覆蓋材料，可不必進(jìn)行篩選、磁選、粒徑分配等預(yù)處理工藝。因此在經(jīng)濟(jì)上、環(huán)境上和技術(shù)上，灰渣用作填埋場覆蓋材料均是一種非常好的選擇。

通過對(duì)專用混合灰渣填埋場滲濾液的分析表明，滲濾液中的重金屬濃度均低于毒性浸出測試最大允許濃度，灰渣樣品中的2，3，7，8-TCDD 毒性當(dāng)量低于美國疾病控制中心推薦的居住區(qū)土壤限值，且土樣中的濃度也低于此限值，土樣中重金屬濃度不超過背景值。但需引起注意的是，灰渣填埋場滲濾液中的溶解鹽濃度較高，常高出飲用水標(biāo)準(zhǔn)值幾個(gè)數(shù)量級(jí)以上。因此，在將底灰用作填埋場覆蓋材料（因?yàn)榈谆抑械娜芙恹}含量較低，而飛灰則高出許多）時(shí)，需監(jiān)測其滲濾液中的溶解鹽情況。

2.4 路基、路堤等的建筑填料

由于目前填埋庫容的緊張、重新選址的困難和填埋費(fèi)用的昂貴，以及天然骨料缺乏的壓力，底灰用作停車場、道路等的建筑填料，成為歐洲目前灰渣資源化利用的主要途徑之一，在美國也有一些示范工程應(yīng)用。

底灰的穩(wěn)定性好、密度低，其物理和工程性質(zhì)與輕質(zhì)的天然骨料相似，并且焚燒灰渣容易進(jìn)行粒徑分配，易制成商業(yè)化應(yīng)用的產(chǎn)品，因此，使之成為一種適宜的建筑填料。歐洲多年的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，這種灰渣資源化利用方式是成功的[5]。

3 灰渣利用的規(guī)定及相應(yīng)的處理措施

灰渣的資源化利用已被證實(shí)是可行的，但由于灰渣中也含有一些有毒有害的污染物，如重金屬（主要來自生活垃圾。通過焚燒，家庭垃圾中33%的Pb、92%的Cd和45%的Sb 遷移至飛灰中）呋喃等，直接利用可能會(huì)對(duì)人類健康和環(huán)境造成不利影響；并且未經(jīng)處理的灰渣不一定能滿足建筑材料所規(guī)定的技術(shù)要求，因此，灰渣在利用前，需進(jìn)行預(yù)處理，有時(shí)還需進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理（主要為飛灰），滿足一定要求后方可利用。

目前的灰渣預(yù)處理技術(shù)主要有：篩選（調(diào)整粒徑范圍），磁選（去除黑色金屬，主要為鐵），渦流分選（去除有色金屬），老化/風(fēng)化1個(gè)月～3個(gè)月（降低溶解鹽浸出濃度，改善其物理化學(xué)性質(zhì)）。處理技術(shù)有：提取/回收，玻璃化、熔融等熱處理法，固化/穩(wěn)定化（水泥固化、瀝青固化、石灰穩(wěn)定、化學(xué)藥劑穩(wěn)定法等）和蒸發(fā)結(jié)晶（去除Hg）等。除對(duì)灰渣進(jìn)行處理以改善其利用可能外，對(duì)其利用的環(huán)境條件也有所限制。

[1]張益.我國生活垃圾處理技術(shù)的現(xiàn)狀和展望[J].環(huán)境衛(wèi)生 工程，2000，8(2)：81-84.

[2]林豐.城市生活垃圾焚燒爐可行性方案的分析研究[J].環(huán) 境保護(hù)，1999，10：13-15.