熔融固化

熔融固化的顯著優勢在於對固廢的減量化，傳統的固廢處理方法對城市生活垃圾焚燒處理後產生的爐渣和煙塵量一般分別為原來垃圾總質量的10%-20%和1%-5%，如果再加上煙氣淨化處理及垃圾焚燒過程中加入的消石灰等藥劑量形成的灰渣量，爐渣和煙塵的總量則佔原垃圾量的35%-45%。而通過熔融固化技術可減少50%的灰渣產生量。這也是發達國家普遍採用的固廢處理方法 ^[1]  。

發達國家垃圾焚燒爐渣的一般處置方法

利用熔融固化技術處理固態污染物的優點主要是：

（1）玻璃化產物化學性質穩定，抗酸淋濾作用強，能夠有效阻止其中污染物對環境的危害。

（2）固態污染物質經過玻璃化技術處理後體積變小，處置更為方便。

（3）玻璃化產物可作為建築材料被用於地基、路基等建築行業。

迄今為止的實踐證明，玻璃化作用不但應用於許多固態污染物的熔融固化處理，而且能用於處理含重金屬、揮發性有機物、半揮發性有機污染物、多氯聯苯或二噁英等危險固廢的處理。另外，該技術在工業重金屬污泥的微晶玻璃資源化方面也得到了廣泛的應用。

根據熔融固化技術處理場所的不同，可把它分為兩類：原位熔融固化技術（ISV）和異位熔融固化技術(ESV)。根據使用的熱源不同，異位熔融固化技術又可分為燃料熱源熔融固化技術和電熱源熔融固化技術 ^[2]  。

原位熔融固化技術通常應用於被有機物污染的土地和原位修復、採用電能來產熱以熔化污染土，冷卻後形成化學惰性、非擴散的堅硬玻璃體技術。

通常情況下，ISV系統包括電力系統、揮發性氣體收集系統、逸出氣體冷卻系統、逸出氣體處理系統、控制站和石墨電極。

受污染土壤原位熔融固化技術工藝流程圖

燃料熱源熔融固化技術，以燃料為熱源，將固體廢物投入燃燒器中，表面被加熱至1300-1400℃，有機物熱分解、燃燒、氣化，熔化的無機物轉化為無害的玻璃質熔渣，其中低沸點重金屬物質轉移到氣體中，殘餘物質則被固定在玻璃質的基體中。

燃料式熔融系統工藝流程

電熱源熔融固化技術，在玻璃熔爐中利用電機加熱熔融玻璃做供熱介質，將廢物及空氣導入到熔融玻璃表面或內部，使廢物在高温下分解並反應，廢氣流到後處理體系，殘渣被玻璃體包裹並移除體系 ^[3]  。

電熱式熔融系統工藝流程

一般電熱源熔融爐比燃料熱源熔融爐排氣量少，排氣設備也趨於簡潔。熔融處理的不足之處是建設費、管理費等較高；操作比焚燒處理複雜；與流動狀態的熔融爐渣及Na、K等鹼金屬鹽類直接接觸的爐材部位易被強烈腐蝕等。今後要考慮延長耐火材料的使用壽命，進一步提高熔融效率、燃燒效率、煙氣處理效率及電極的使用壽命 ^[4]  。