上海市政院王艳明：焚烧厂稳定化/固化飞灰填埋处理面临的新问题

在2017（第五届）城市垃圾热点论坛上，上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司第五设计院总工程师王艳明指出，对于飞灰的管理，目前，我国还没有明确的技术路线。论坛现场，他重点总结了焚烧厂稳定化/固化飞灰填埋处理面临的新问题，并提出几点建议和对策。

来源：中国固废网     作者： 李晓佳

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世界各国都将“飞灰”定义为危险废物，“飞灰”是垃圾焚烧的主要产生物之一，根据《城市生活垃圾处理行业2015年发展报告》数据测算，焚烧飞灰的年产生量约为400万吨。由于附着大量污染有害物质，飞灰的处理备受关注。在2017（第五届）城市垃圾热点论坛上，上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司第五设计院总工程师王艳明指出，对于飞灰的管理，目前，我国还没有明确的技术路线。论坛现场，他重点总结了焚烧厂稳定化/固化飞灰填埋处理面临的新问题，并提出几点建议和对策。

以下为王艳明现场分享内容：（根据现场发言整理，未经本人审阅）

上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司第五设计院总工程师 王艳明

总体上讲，我国飞灰处置方式主要有三种：稳定化/固化进入填埋场；进入水泥窑协同处理；高温熔融处理后做建材。王艳明介绍，螯合稳定、固化养护、卫生填埋是最普遍采用的处理方式。

《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008出台之后，对生活垃圾填埋场从场址的选择、建设、运 行与封场后的全过程中的污染控制提出了更加严格的要求。标准补充了生活垃圾填埋场选址、基本设施的设计与施工要求，增加了可以进入生活垃圾填埋场共处置的 一般工业固体废物、生活污水处理污泥等入场要求，并提出了经过一定处理、符合标准要求的生活垃圾焚烧飞灰等废物可以进入生活垃圾填埋场，对促进我国的生活 垃圾焚烧设施建设也将有很大的促进作用。

飞灰稳定化/固化处置现状

飞灰主要是稳定化/固化处置，王艳明指出，飞灰稳化主要是，利用化学药剂钝化重金属变成不溶于水的无机矿物质或高分子络合物。常用的稳定剂有两种，一种是无机稳定剂，包括硫化钠、磷酸盐( 磷酸三钠、磷酸二氢钠) 、硫酸亚铁等。另一种是有机高分子螯合剂，涵盖括巯基胺盐、氨基硫代甲酸盐、EDTA 接聚体、月桂醇单质磷酸盐、壳聚糖衍生物。常用固化剂主要有四种，包括无机粘结物质：如水泥、石灰等；有机粘结剂：沥青等热塑性材料；热硬化有机聚合物：尿素、酚醛塑料和环氧化物等；玻璃质物质。王艳明介绍，稳定化/固化工艺，主要是有机螯合剂+ 无机药剂的复合药剂，配水泥石灰为固化基材提高产物强度，稳定化后的产物满足GB16889-2008入场要求。

“不同的固化剂、稳定剂所形成的固化飞灰具有不同的特性。”王艳明指出，水泥、石灰固化飞灰，虽然成本低，飞灰固化后物理力学特性好，但增重和增容较大、且随着时间增长重金属有重新释放危险。化学药剂稳定化飞灰，虽然不增容或少增容、处理效果稳定，但由于水泥类固化剂添加很少，呈螯合散粒。

稳定化/固化飞灰填埋面临的新问题

论坛现场，王艳明主要分析了稳定化/固化飞灰填埋面临的新问题。他介绍，《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008 对飞灰处理标准提出了一定的要求，主要强调含水率、重金属、二噁英等含量。《标准》第 6.3 条规定，焚烧飞灰进入生活垃圾填埋场处理要满足几点条件：其中，含水率要小于30%；二噁英的含量要低于3g TEQ/kg；按照HJ/T300 制备的浸出液中危害成分浓度低于下表所示限值。

生活垃圾焚烧厂产生的飞灰，处理方式主要有三大途径。

第一种与填埋厂的生活垃圾混填。这是不符合规范要求、属于打擦边球的做法。生活垃圾氨氮含量比较高，飞灰里面钙离子比较高，两者混填很容易形成渗滤液管的淤堵。在《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008出台后，很多地方的生活垃圾焚烧飞灰是与生活垃圾一起混填处理的，这也给填埋场后续的发展带来一定的挑战。

王艳明指出，随着环保执法的逐步趋严，混填的出路也相对受到限制。另外两种飞灰处理方式逐步成为主流，一种是在已建的填埋厂，设立独立的飞灰填埋分区。下图就是在已有的填埋厂设置填埋分区的项目案例图。

另外是建设独立的以固化飞灰填埋为主的填埋厂。王艳明指出，这两种方式都基于独立的防渗单元与渗沥液收集系统；只是后者还有比较完备的辅助系统，如生活管理设施、渗滤液处理设施等等。

“利用这两种方式，依然存在一些问题。”王艳明指出，现在大量的垃圾焚烧厂，原来固化的飞灰，早期都是按照危险废物的固化要求养护成砌块，这对水平衬垫系统的保护、填埋作业方式等均带来一定的隐患。而对于用螯合散粒方式固化的飞灰，扬尘的控制问题也需要重点考虑。

针对目前螯合固化飞灰的特性，王艳明也做了一些测试。比如锥尖阻力qc随龄期的变化趋势，测试结果显示，填埋龄期越长，期间锥尖阻力qc会衰减。惯入式TDR测试电导率随埋深的分布测试显示，填埋深度越深，导电率越高。

各龄期固化飞灰持水量与上覆应力的关系测试显示，固化飞灰持水基本可以达到40%以上，也就是说一般固化飞灰不会产生渗滤液。从各龄期固化飞灰渗透系数可以看出，固化飞灰的渗透性，实际上比较大。

稳定化/固化飞灰具有以下工程特性，包括土性、极配特性、比重、密度、含水量、持水量、渗透性、压缩性、内摩擦角、粘聚力等，具体见下表：

针对这些特性，王艳明总结了稳定化/固化飞灰在填埋过程中，可能遇到的新问题：

首先，扬尘的控制问题，因为污染控制标准中，对于飞灰进厂的标准要求是含水率不小于30%。但往往进入的飞灰都比较干，这很不利于填埋的安全生产。

其次，氨气的含量问题，以及渗滤液的产量、收集系统、水质等都是需要重点思考的问题。

关于渗滤液的水质问题，王艳明做了详细的检测工作，对于固化飞灰来讲，水质中重金属基本上都能达到标准要求，因为螯合比较好，短期内是比较稳定的。但衍生出的新问题不能忽视，如渗滤液调节池污染物组分，含有一定量的CODcr、BOD5、NH3-N，此外Cl-1含量极高。在这样的水质背景下，对后续渗滤液的处理无疑增加了很大难度。

王艳明分析产生这种现状的原因，指出，飞灰稳定化采用高分子有机螯合剂以及飞灰加湿用水采用垃圾渗滤液、浓缩液，导致飞灰渗滤液中CODcr、BOD5偏高。焚烧厂烟气处理工程中向烟气喷氨水脱硝以飞灰渗滤液中NH3-N偏高。垃圾焚烧Cl-1 释放以及无机稳定药剂导致渗滤液中Cl-1偏高。

对于飞灰的填埋处置，目前国内还只是参考生活垃圾填埋场污染控制标准，并没有明确的标准和规范。针对目前的标准要求，王艳明总结飞灰处置过程中存在的问题，指出，早期的混合填埋，存在渗滤液收集系统淤堵失效和重金属重新析出的隐患。独立分区或填埋库填埋处置，首先缺乏针对性的标准与规范。其次，灰渣工程特性因稳定/固化工艺不同，工程特性、渗滤液组分差异也很大。此外，渗沥液的产量计算、水质与处理工艺；气体收集与导排；填埋作业管理；固化飞灰填埋入场条件等都是目前存在主要问题。

飞灰处理未来发展对策及建议

针对目前存在的问题，王艳明也提出了几点建议和对策，他指出，要完善《生活垃圾焚烧飞灰固化稳定化处理技术标准》。其次，修订《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008 第 6.3 条规定：合理补充BOD、COD、CL-1等含量限值。第三，编制固化飞灰填埋场相关设计规范、标准，指导工程建设。稳定化/固化与填埋处理：上下游统筹、合理衔接。第四，完善优化飞灰固化稳定化处理工艺，严禁采用垃圾渗滤液、浓缩液加湿。第五，严格执行飞灰固化物入场检测的要求。

同时，王艳明也呼吁，针对固化飞灰的处置，在相关法律、法规完善并践行过程中，要严格按照标准，加强填埋作业的精细化管理，防止打擦边球的做法。

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