垃圾焚化底渣熟化方式介绍.PDF

工業污染防治 第 94 期(Apr. 2005) 21 廢棄物資源化 垃圾焚化底渣熟化方式介紹 * ** 孫世勤 、闕蓓德 摘 要 隨著國內資源善用觀念逐步落實以及垃圾焚化比率逐年升高，推動灰渣資源 再利用之需求亦逐漸浮現。按焚化特性，灰渣得分為底渣及飛灰兩大類，其中又以 底渣之數量較多、潛在危害性相對較低，故其再利用性較高。經適當前處理後之底 渣大多得藉與其他天然材料混合使用，以作為道路基底層、混拌骨材、無筋混凝土 等土建工程替代材料，並符合相關工程應用標準，惟對環境而言，仍必須確認經前 處理後之底渣不會造成長期累積性不當影響。本文嘗試以國外先進國家普遍採行之 底渣經分選後再熟化以穩定污染物防止溶出之作法，介紹底渣熟化之目的、與其他 加藥方式之比較、熟化之過程、防止重金屬溶出機制、熟化工程技術、應用限制條 件及與其他如水洗流程之搭配作法等，期藉由熟化過程徹底改變底渣之礦物質結構 促使其達成長期穩定化目的，不僅得確保長期對環境無害，並得經進一步處理提升 底渣作為工程替代材料之品質及下游使用者之接受度，最終融入一般土建材料市場 之去化通路，逐步達成零廢棄目標。 【關鍵字】垃圾焚化底渣、熟化、再利用 *中興工程顧問股份有限公司 環境工程二部 技術經理 **東南技術學院 環境管理學系 助理教授 22 垃圾焚化底渣熟化方式介紹 一、前 言 垃圾經焚化後其內之不燃物 及燒結物將形成灰渣，按我國「一般廢棄物回收 清除處理辦法」規定僅分為底渣與飛灰兩類，但若再依焚化處理流程得細分為由爐 床間隙掉落之篩灰 (siftings)及爐床尾部排出之爐尾底渣 (slag) ，統稱為底渣(bottom ash) ；鍋爐灰(得再細分為第一段鍋爐灰、過熱器 灰、節熱器灰等 ) 、第一段集塵器 飛灰（如旋風集塵器）、半乾式洗煙塔飛灰及第二段集塵器飛灰（如袋濾式集塵器 飛灰），統稱為「飛灰」。另按灰渣之基本特性區分，篩灰及爐尾底渣多屬於垃圾 本身之不燃物，鍋爐灰及第一段集塵器飛灰屬於純燃燒飛灰，半乾式洗煙塔灰及第 二段集塵器灰則屬於純燃燒飛灰、反應物與未反應物之混合物（得稱為集塵反應飛 灰）。按目前台灣地區垃圾焚化廠之型式，底渣以爐尾底渣為主（ 99.5% ），飛 灰大部分以集塵反應飛灰為主（ 90% ）。由於底渣與飛灰之產量不同、性質迥異， 收集、處理或再利用之考量亦有所差異，故本文所討論之範圍僅限於「底渣」。 二、底渣特性 在底渣物理特性方面，爐尾 底渣係垃圾焚化後之殘留物，主要為不可燃物， 因底渣係經過淬火冷卻，故其含水量高，呈黑色，顆粒分布範圍大多呈球形及不規 則狀，以 4.76-25.4 mm間顆粒最多，表面有許多小孔具吸水性及膠結性；篩灰則係 由爐床上爐條間細縫所掉落之細粒，通常小於 13mm ，且因混有因有機物未完全氣 化而滴落之焦油，異味較重。至於底渣之化學成分，經除去水分、金屬及未燃物後， 以 SiO2 、CaO等為主，呈鹼性（pH 10.5 ），並受廢棄物進料成分、焚化爐體設計、 焚化過程及操作參數等變化之影響而具相當程度變異性，以組成成分為例，其變異 性常超過 20%甚至達 50%以上，必須藉長期相當數量之採樣計畫方得建立一定之 代表性。 在潛在有害元素方面，一般 而言粒徑愈小污染物含量愈高，主要包括以陽離 子型態出現之重金屬（如 Pb 、Zn 、Cu等，含量較高，約為數百~數千mg/kg ）、以 工業污染防治 第 94 期(Apr. 2005) 23 含氧陰離子型態出現之重金屬 (如Mo 、Sb 、As 、Se等，含量較低 ) ，以及溶解性鹽 類（如 SO4 -2 、Cl-