城市生活垃圾焚烧飞灰无害化处置与资源化路径探索

近年来，城市生活垃圾焚烧处理逐渐成为我国垃圾处理的主流方式，其优势在于体积减量明显、处理效率高。然而，焚烧过程中衍生的飞灰含有多种重金属、二噁英及其他有毒成分，是典型的危险废物。飞灰若处置不当，可能造成土壤和地下水污染，甚至危及人类健康。因此，如何实现飞灰的无害化安全处置，并在保障环境安全的前提下实现其资源化利用，成为当前环保领域的重要课题。本文通过对飞灰处置与资源化路径的系统梳理，分析现有处置技术的优劣及适应性，探索切实可行的资源化利用路径，为我国城市生活垃圾焚烧飞灰的可持续管理提供理论基础与政策建议。

城市生活垃圾焚烧飞灰的处置与利用研究

1 城市生活垃圾焚烧飞灰的成分特征与环境风险

1.1 飞灰的物理化学组成分析

城市生活垃圾焚烧飞灰是垃圾焚烧过程中烟气净化系统收集的细颗粒物质，其物理化学组成复杂。从物理性质看，飞灰呈灰白色粉末状，粒径细小，比表面积大，具有较强的吸附性。化学组成上，主要包含硅、铝、钙、铁等元素的氧化物，约占总质量的 60%80% ，同时含有氯、硫等卤素化合物。此外，飞灰中还存在多种微量元素，这些元素的具体含量因垃圾来源、焚烧工艺等因素有所不同。例如，在工业活动频繁地区，飞灰中重金属含量往往较高。深入分析其物理化学组成，是后续评估环境风险和选择处置技术的重要基础。

1.2 重金属与二噁英等污染物含量现状

飞灰中重金属和二噁英等污染物含量是其环境风险的关键指标。重金属如铅、镉、铬、汞等在飞灰中普遍存在，部分地区的检测数据显示，铅含量可达数百 mg/kg ，镉含量也常超过土壤环境质量标准。二噁英作为剧毒有机污染物，其在飞灰中的含量因焚烧条件而异，不完全燃烧的情况下，飞灰中二噁英浓度可能高达数千 ngTEQ/kg。此外，飞灰中还含有氟化物、多环芳烃等污染物，这些污染物的高含量现状，使得飞灰若处置不当，将对环境和人体健康构成严重威胁。

1.3 飞灰对环境与健康的潜在危害

飞灰中污染物一旦进入环境，将产生多方面的危害。重金属在土壤中累积，会破坏土壤结构，影响植物生长，通过食物链进入人体后，可能导致神经系统、肾脏等器官受损；二噁英具有强致癌性和生物蓄积性，会干扰人体内分泌系统，影响生殖和免疫系统功能。若飞灰随意堆放或填埋，其中的污染物还可能通过雨水淋溶渗入地下水，污染水体资源，危害水生生态系统。

2 飞灰无害化处置的主流技术及其适用性分析

2.1 固化/稳定化技术及其处理效果

固化/稳定化技术通过添加固化剂，将飞灰中的污染物固定在固化体晶格中或包裹在密实的凝胶结构内，降低污染物的迁移性。常用的固化剂包括水泥、石灰、沥青等。以水泥固化为例，在合适的配比下，能使重金属浸出浓度大幅降低，如铅的浸出浓度可从数百 mg/L 降至几 mg/L 。该技术操作简单、成本较低，适用于处理量大、对处置成本敏感的场景。但固化后体积会有所增加，且长期稳定性存在一定不确定性，在高湿度等极端环境下，仍可能存在污染物再次释放的风险。

2.2 热处理（熔融、热解）技术的应用现状

热处理技术中的熔融和热解在飞灰无害化处置中应用广泛。熔融技术通过高温将飞灰熔化形成玻璃态物质，可有效固定重金属，同时分解二噁英，重金属浸出浓度远低于标准限值，二噁英分解率可达 99% 以上。热解技术则在无氧或缺氧条件下使飞灰中的有机物分解，降低污染物含量。

2.3 化学洗脱与水洗技术的优势与局限

化学洗脱技术利用酸、碱或络合剂与飞灰中的重金属发生化学反应，将其从飞灰中提取出来；水洗技术则主要通过水的溶解作用去除飞灰中的可溶盐和部分污染物。化学洗脱对重金属的去除效率较高，部分重金属去除率可达 90% 以上，水洗能有效降低飞灰的氯含量，改善后续处理性能。但化学洗脱会产生大量高浓度重金属废水，处理难度大；水洗技术则对重金属和二噁英的去除效果有限，且耗水量大，易造成二次污染，实际应用中常与其他技术联合使用。

3 飞灰资源化利用的路径探索与政策建议

3.1 飞灰资源化利用的可行性与典型案例

飞灰资源化利用具有理论可行性和实践案例支撑。飞灰中含有的硅、铝等元素使其可作为建材原料使用，如将飞灰经过处理后用于制备水泥、陶瓷、砖块等。日本某企业将飞灰与硅砂、石灰等混合，通过高温烧结制成建筑用砖，其强度和耐久性满足相关标准。此外，飞灰中的重金属也可通过提取回收利用，部分地区已实现从飞灰中提取锌、铅等金属。这些案例证明，在合适的技术和处理条件下，飞灰资源化利用能实现环境效益与经济效益的双赢。

3.2 飞灰再利用产品的开发与市场应用

飞灰再利用产品的开发聚焦于建材、冶金等领域。在建材方面，除建筑用砖外，还开发出了道路基层材料、混凝土掺合料等产品。如将飞灰经过稳定化处理后用于道路基层铺设，其强度和稳定性良好，可降低道路建设成本。在冶金领域，飞灰可作为炼铁的原料补充，替代部分铁矿石。

3.3 政策支持与监管体系的完善路径

完善政策支持和监管体系是推动飞灰资源化利用的关键。政府应出台激励政策，如对采用飞灰资源化技术的企业给予税收优惠、财政补贴，鼓励企业加大研发和应用力度。同时，建立严格的飞灰资源化产品质量标准和认证体系，规范市场秩序。在监管方面，加强对飞灰产生、运输、处置全过程的监管，利用信息化手段实现飞灰流向的可追溯，明确企业和相关部门的责任，严厉打击非法倾倒和违规处置行为，为飞灰资源化利用创造良好的政策环境。

4 结语

飞灰作为城市垃圾焚烧过程中的高危副产物，其无害化处置与资源化利用已成为现代固废管理的重要方向。当前，尽管多种处置技术已在实践中应用，但仍需从工艺优化、成本控制、资源转化效率等方面持续提升。未来，应加强技术集成与创新，推动飞灰从末端治理向全过程管理转变。同时，政府应加大政策扶持与监管力度，建立科学、系统的飞灰资源化利用机制，实现环境效益与经济效益的双赢。飞灰的安全处置和资源化不仅是环保技术的挑战，也是城市可持续发展的必由之路。

参考文献

[1]王建明,刘晓峰.城市垃圾焚烧飞灰无害化处理技术研究进展[J].环境工程,2023,41(6):120-124.

[2]张丽娜,陈伟.生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用现状与展望[J].中国环保产业,2022,30(4):58-62.

[3]李志强,赵玉峰.飞灰中重金属稳定化处理技术与环境影响分析[J].固体废物处理与资源化,2021,9(3):33-37.