焚烧炉渣的化学性质及资源化利用

对炉渣的化学分析表明，Si、Al、Ca、Na、Fe、C、K 和Mg是炉渣的主要组成元素。与飞灰相比，炉渣中的挥发性重金属（如Cd、Hg、Pb和Zn）含量比较低，其他重金属含量与飞灰相似（如Ag、Co和Ni）或略高于飞灰（如As、Cu、Cr和Mn）。

在元素组成上，浦东新区垃圾御桥焚烧电厂炉渣与国外生活垃圾焚烧厂的炉渣是相似的，除个别的元素（如Na、Cu、Se）——浦东新区垃圾焚烧电厂炉渣中Cu和Se略高于国外，而Na则比国外的炉渣高出20～30倍。这主要与我国的公民的饮食结构（食盐的使用量高）和垃圾中厨余垃圾比例高有关。

对浦东新区垃圾焚烧发电厂熔渣中溶解盐的含量分析见表9-6，可见炉渣中溶解盐的质量百分含量较低，不到1%。因此，炉渣处理处置时因溶解盐污染地下水的可能性较小。其中硫酸盐的含量约0.08%～0.12%（以SO计），能够满足道路中各种稳定土中对硫酸盐含量的要求。

另外，我国的危险废物毒性浸出方法标准——水平振荡法浸出程序（GB 5086.1—1997）和美国的TCLP测试所得结果表明，炉渣的重金属浸出浓度较低，远远低于标准限值，属于一般废物。由此可见，炉渣的资源化利用前景比较乐观。

表9-6　上海市浦东新区垃圾焚烧电厂炉渣中溶解盐的含量　单位：%

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对炉渣的矿物组成分析表明，御桥垃圾焚烧发电厂炉渣的矿物组成比较简单，主要有SiO2、CaAlSi2 O4和Al2 Si2 O5，也含有少量的CaCO3、CaO和ZnMn2 O4，因此，炉渣的化学性质比较稳定，耐久性较好。其化学基本组成见表9-7，可见SiO2、Al2 O3、Fe2 O3占到混合物总质量的60%。

表9-7　垃圾焚烧后灰烬的化学基本组成　单位：%

对炉渣酸中和能力试验结果表明，炉渣的酸中和能力约为3.8～4.6 meq／g炉渣（以p H 值=4为终点），p H 值缓冲能力较强，抵抗酸性物质（如酸雨）的能力较强。初始p H值（蒸馏水浸出，液固比为5∶1）在11.5以上，能有效抑制重金属的浸出。

由上面对焚烧炉渣集料化学分析结果可知，焚烧发电厂炉渣的性质与国外生活垃圾焚烧厂的炉渣性质类似，Si、Al、Ca、Fe、C、K 和Mg是其中主要组成元素。可见炉渣的重金属含量和浸出毒性以及溶解盐含量均低于国家标准要求，且材料化学性能较为稳定，炉渣资源化利用的环境风险较小。