城市生活垃圾焚燒爐渣的特性

研究樣品分別來自廣州、桂林、蘇州、寧波、重慶和沈陽，依次標記為樣品1—6。各垃圾焚燒廠運行時間均在近5年內，廣州市的焚燒廠早，運行起始于2011年，沈陽的焚燒廠在2019年開始運行。各垃圾焚燒廠焚燒爐類型和處理能力有所差異，但焚燒溫度基本相同，均高于850℃。各地垃圾焚燒爐渣的產生比例大致相同，占垃圾焚燒總量的20%～25%

爐渣物理性質分析

（1）物理組成

爐渣組分種類較多，主要組成部分是熔渣、有機物、黑色金屬、有色金屬和玻璃碎片等。在本次實驗操作當中，我們選取大約600g的爐渣，然后放置于鼓風干燥箱當中，對爐渣進行烘干操作，直到爐渣的重量不再變化，在烘干操作之后，稱量己經干燥至恒重的爐渣大約500g克，對其進行下列操作：首先進行磁選操作，旨在分離選擇出爐渣當中的黑色金屬。接著需要使用攝子等工具手動分離剩余的爐渣，依據剩余爐渣當中玻璃和有色金屬的外觀不同，形狀不同以及特征不同等條件，將玻璃碎片和有色金屬進行有效的分離。通過上述操作之后，將對剩余的熔渣，分離出的有機物、各色金屬和玻璃碎片等進行準確的稱量操作，以確定其各自的重量。顯而易見的是熔渣含量高、黑色金屬次之，有色金屬再次，而玻璃碎片和有機物的含量低。在上述的樣本中，通過分析可以得知，含量高的熔渣大部分是由于燃燒生活垃圾而產生的，它的主要的成分是不可燃燒的無機物，同時也含有可燃物燃燼灰分、未燃燼炭、殘余的添加劑和大量燃燒產生的反應生成物的存在；而含量次之的黑色金屬和有色金屬，它們主要是一些廢鐵、銅和鋁等金屬物質；玻璃碎片主要來自于各種玻璃容器和器具，如玻璃窗等；有機物主要是為燃燒或是未燃盡的塑料、木板、紙張等。

（2）微觀形態

使用SEM掃描電鏡對6個垃圾焚燒爐渣樣品進行微觀形態分析。由圖可知：放大1000倍時，觀察到爐渣大小形狀不一，邊緣多呈現不規則狀，且表面較為粗糙；放大5000倍（圖2b）觀察爐渣顆粒形態，6個樣品中的爐渣顆粒形狀不同，顆粒表面凹凸不平，有球狀、針狀、棍狀等不規則晶體附著在其表面，且中間空隙較明顯；將爐渣顆粒進一步放大10000倍，觀察某一爐渣表面的部分形貌細節，可以看出不同地區垃圾爐渣存在較大差別，例如樣品2和樣品5的爐渣中多由針狀、片狀、短棒狀等多種不規則晶體組成，而樣品1、樣品3、樣品4和樣品6多為多孔海綿狀不規則晶體組成?？傮w來看，生活垃圾焚燒爐渣為由不規則狀小粒子黏結成的大顆粒團聚體，且由于各地區生活垃圾組分以及焚燒工藝的差異存在不同。

1.2爐渣化學性質分析

（1）熱酌減率

熱酌減率是指焚燒爐渣經灼燒減少的質量占原焚燒爐渣質量的百分比。依據CJJ90—2002《生活垃圾焚燒處理工程技術規范》，爐渣熱灼減率應控制在3%～5%。本次實驗利用馬弗爐600℃進行爐渣的熱酌減率實驗，結果表明：除樣品3生活垃圾焚燒爐渣熱酌減率為3.1%外，其余地區焚燒爐渣熱酌減率均低于3%，說明當前各地區垃圾焚燒場焚燒充分，有機物燃燒徹底。

（2）浸出毒性

由垃圾焚燒爐渣浸出毒性檢測結果見表可知：六地區生活垃圾焚燒爐渣的浸出液毒性均遠低于GB5085.3—2007《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》，屬于一般固體廢棄物；與存量垃圾土相比，除鋅浸出含量低于垃圾土外，其余重金屬浸出含量均與其接近。無論爐渣或存量垃圾土，鋅浸出含量較高，均由于我國垃圾分類執行效果不明顯，部分電池與生活垃圾混合丟棄。將爐渣的重金屬浸出含量與GB3838—2002《地表水環境質量標準》Ⅴ類水標準和GB5084—2005《農田灌溉水質標準》進行對比，僅樣品6中Cr和樣品4、5中Pb浸出含量稍超出標準限值。因此，本研究涉及的生活垃圾焚燒爐渣可作為一般固廢進行處理，其處理或資源化利用時對環境造成危害的可能性不大。