3000t/d垃圾焚烧厂飞灰稳定化处置运营管理

3000t/d垃圾焚烧厂飞灰稳定化处置运营管理

刘超张雷

1深圳市能源环保有限公司深圳518052

摘要：垃圾焚烧发电厂的飞灰合规处置问题，严重影响了社会公众对垃圾焚烧行业的认可度。本文对垃圾焚烧厂飞灰稳定化处置运营管理进行探讨，并以3000t/d的垃圾焚烧厂为实例，探讨了飞灰稳定化处置运营管理的相关问题。

关键词：垃圾焚烧厂；飞灰；重金属；浸出毒性；管理。

目前，垃圾焚烧发电是处理生活垃圾的最佳途径和主要发展方向，但在垃圾焚烧过程中会产生相当量的生活垃圾焚烧飞灰。而生活垃圾焚烧飞灰中含有二噁英和重金属等有毒有害物质，如果垃圾焚烧飞灰不能得到有效的无害化处置，会造成水体和土壤的污染，对环境和人类健康造成严重危害。本文以3000t/d生活垃圾焚烧厂飞灰处置实例，简单论述飞灰稳定化处置运营管理的相关问题。

垃圾焚烧飞灰是指在垃圾焚烧发电厂烟气净化系统捕集物和烟道及烟囱底部沉降的底灰，炉排炉产生飞灰约占焚烧垃圾总量的（3～5）％，流化床焚烧炉产生飞灰约占焚烧垃圾总量的10%，生活垃圾焚烧飞灰含有大量的重金属和二噁英等有毒有害物质，世界卫生组织国际癌症研究中心将二噁英确定为一级致癌物。我国《国家危险废物名录》已将垃圾焚烧飞灰规定为编号HW18的危险废物。

随着大量的垃圾焚烧电厂的建立和运行，垃圾焚烧产生的飞灰也呈逐年增长的趋势。飞灰中含有大量的有毒、有害物质，其中重金属有Pb、Cr、Cd、Cu、Zn、Hg等，还有二噁英等剧毒有机物。在特定的条件下飞灰中的这些重金属和二噁英等会渗滤出来，造成水体和土壤的污染，对环境和人们的生活造成严重的影响，因此也受到了国内外的普遍关注。

1、飞灰稳定化工程实例

某市垃圾焚烧发电厂配备了4台750t/d炉排型垃圾焚烧炉、2台32MW凝汽式汽轮发电机及辅助系统。烟气净化采用“SNCR+半干式反应塔+干法脱酸+活性炭吸附+袋式除尘器”，后期计划每条焚烧线增设一套SCR脱硝系统。目前日均飞灰产生量约为60吨。

该垃圾焚烧发电厂目前主要采用螯合剂对焚烧飞灰进行稳定化处置，利用螯合剂中高分子活性螯合基团通过配位螯合、网捕、架桥、压缩双电层等机理，对飞灰中的各种重金属快速捕捉，并生成不溶于水的重金属螯合物以及共沉淀复合体等，使得处理后的飞灰达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)的填埋要求后，送入监管部门指定的填埋场进行分区填埋。

2、飞灰稳定化过程管理

2.1加强对政策法规解读

根据《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008），飞灰经过处理后达到以下标准，方可进入生活垃圾填埋场：

（1）含水率小于30%；

（2）二噁英含量低于3μgTEQ/Kg；

（3）按照HJ/T300《固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法》（制备的浸出液中危害成分浓度低于下表中规定的限值。

经稳定化处置后的焚烧飞灰，满足上述三点要求，即可进入政府指定的生活垃圾填埋场进行填埋处理。焚烧厂应留意最新政策法规，当相关法规条款出现变动时，企业需采取相应措施积极应对。

2.2增加对原灰数据搜集工作

由于生活垃圾成分多变且不可控，导致飞灰中重金属浓度波动也较大，需对原灰中重金属含量展开分析，研究季节变化、工况调整等情况对原灰中重金属含量的影响，并形成历史数据库，分析原灰中重金属含量波动情况，并按照原灰中重金属含量的峰值来确定螯合剂的添加量。

2.3确保螯合效果

确定螯合剂添加量之后，由于国内目前飞灰稳定化系统一般为工业应用级，计量系统不够精确，误差较大，为确保螯合剂添加量充足，在确定螯合剂基准添加量之后，一般需额外增加2-5%螯合剂用量。目前国内飞灰稳定化设备一般采用双轴式搅拌机，为确保飞灰与螯合剂搅拌充分，防止飞灰欠螯合，需每天对搅拌机进行清洗及检查，对磨损的刮刀、搅拌臂等重要备件及时进行更换。

2.4定期检测

一般而言，需对螯合后的飞灰定期进行检测，飞灰螯合物含水率及重金属含量监测频率一般为每月1次，飞灰螯合物中二噁英含量一般半年检测1次，送检单位需为有相关资质的第三方检测单位。

有条件的焚烧厂可根据本厂原灰的实际情况，对浓度较高的重金属加强检测频次，便于及时调整螯合剂添加量。

2.5优化现场运行方式

目前国内垃圾焚烧厂大多采用半干法或干法进行脱酸，吨垃圾石灰耗量一般控制在8-12kg，最终这些石灰都进入输灰系统，成为飞灰的组成部分，导致垃圾焚烧飞灰具有较强的吸潮性，在沿海等空气湿度较大地区，垃圾焚烧飞灰更易吸潮板结。为避免飞灰在灰仓内吸潮结块，需在灰仓设置电伴热系统，运行温度可根据现场实际情况设定，一般设置在110℃左右加热效果及经济性较好。

焚烧厂一般应设置两个或两个以上飞灰储存仓，每个飞灰仓容量需满足焚烧厂正常工况下3天的飞灰量。在省煤器爆管等事故状态下，飞灰湿度会明显提高，为避免堵塞后端飞灰稳定化设备，此时需将该部分含湿度较高的飞灰单独进一个灰仓。正常生产情况下，灰仓内一般不建议存灰，以避免飞灰吸潮板结导致无法正常下料的情况。

2.6加强档案管理

尽管经稳定化合格后的飞灰不再属于危险废物范畴，且《国家危险废物名录2016》对飞灰螯合物填埋过程有相应的豁免条款，但飞灰螯合物的转运过程仍需采用联单及报表制度，焚烧厂需对原灰产生量、螯合剂添加量、螯合物填埋量等关键数据建立完整的台账，一方面便于企业内部数据查阅，另一方面也便于监管单位的专项检查。

以生产数据为基础，焚烧厂可建立专门的飞灰稳定化管理档案，内容主要包括飞灰稳定化合规性文件、管理制度、设备备件台账、生产报表、检测记录、人员培训等，静态档案需准确，动态档案需及时更新。

2.7应急处理

飞灰稳定化过程中，主要面临两类应急情况，一是飞灰螯合物检测不合格，二是飞灰稳定化系统遇检修或短时间无法排除的故障。

不合格飞灰螯合物是指：电厂，环保、城管等主管部门，任何合法的团体或个体，委托有资质第三方检测的12项重金属及水分不合格报告的取样批次至上一合格报告的取样批次之间的飞灰螯合产品（含已填埋到生活垃圾填埋场的产品）。对于不合格飞灰螯合物，一般有两种处理途径。第一种为将该批次不合格飞灰螯合物重新进行螯合，经检测合格后方可重新进入填埋场填埋处置。第二种方式为委托有资质的第三方单位全程合规处置。

厂内应预留一个紧急放灰口，当全厂飞灰稳定化系统故障检修时，则由临时卸灰口直接卸干灰，并委托有资质的第三方单位采用全密封式飞灰运输车送至危险废物填埋场进行处理。

2.8留样处理

对于所有送检及监管单位抽检样品，焚烧厂均应至少取一个平行样进行封存留样，当对原样品检测结果有疑问时，可将平行样进行复检。所有样品一般至少留存1年。

为进一步加强对原灰及螯合物中重金属含量数据收集工作，有条件的企业可每天取一个原灰样、一个螯合物，在厂内配备一套快速检测仪器，建立飞灰及飞灰螯合物重金属含量的历史数据库。

2.9积极开展培训工作

焚烧厂需加强对飞灰处置过程中工作人员的培训力度，提高企业工作人员对飞灰处置管理的重视度和认知度，确保企业从事飞灰收集、运输、暂存、利用处置等工作的人员熟悉国家相关法律法规，熟知本单位危险废物管理规章制度、工作流程和应急预案等各项要求。对企业飞灰处置管理人员及操作人员实行考核上岗制度，只有经考核合格的人员才能在厂内从事飞灰稳定化处置相关工作，从源头降低飞灰稳定化过程中各环节可能造成的环境风险。

结语：飞灰稳定化处置管理是一个庞大的系统工程，要建立一个领导重视、分工明确、责任到人的管理机制，每个角色都各司其职，齐心协力，综合考虑管理中的各种影响因素，确保飞灰稳定化处置各环节合法依规。

参考文献：

[1]何品晶，章骅，王正达，章灿钢.生活垃圾焚烧飞灰污染特性[J].同济大学学报（自然科学版），2003.31（8）：972-976

[2]朱红兵，李秀，柳凌云.城市生活垃圾无害化处理工艺.环境科学与技术，2002,25（5）：28-30.

[3]李定龙，冯俊生，王晋.城市生活垃圾焚烧灰渣浸出实验.城市环境与城市生态，2004,17（3）：12-14

[4]金重阳.垃圾焚烧炉残渣处理技术探讨.环境保护科学，2003,29:32-34.

[5]GB18485-2014,生活垃圾填埋场污染控制标准[S].