“一言不合”就協(xié)同：當(dāng)飛灰遇上了水泥窯

  提起飛灰，會(huì)想到什么？大地之殤、焚燒之痛、談灰色變、浴水重生……

  垃圾焚燒飛灰中氯離子、重金屬、二噁英等有毒物質(zhì)含量較多，我國(guó)環(huán)保局將其定義為危廢，代號(hào)HW18。因國(guó)內(nèi)無垃圾分類基礎(chǔ)，飛灰污染物質(zhì)不穩(wěn)定和成分不確定使其無害化處置和再生循環(huán)面臨很大困難。

  水泥窯協(xié)同處置飛灰技術(shù)、環(huán)?？煽?、處理成本合理，為困擾全國(guó)各大城市的“垃圾圍城”問題提供了一條可行的產(chǎn)業(yè)鏈處置終端技術(shù)。

  飛灰知多少

  哪里來的

  垃圾焚燒飛灰是在生活垃圾焚燒發(fā)電過程中主要收集于煙氣管道、煙氣凈化裝置、旋風(fēng)分離器和布袋除塵器等處的容重較輕、粒徑細(xì)小的粉體物質(zhì)。

  產(chǎn)生量有多少

  我國(guó)垃圾焚燒主要以流化床和爐排爐為主，兩種爐型處理能力分別占我國(guó)生活垃圾比例為1:2，流化床焚燒爐產(chǎn)生飛灰量約為入爐垃圾質(zhì)量的15-20%，爐排爐產(chǎn)生飛灰量約為入爐垃圾量的3-5%。

  垃圾焚燒能力占無害化處理能力表格

  根據(jù)《十三五城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，十三五期間，全國(guó)規(guī)劃新增生活垃圾無害化處置能力50.97萬噸/日，設(shè)市城市生活垃圾焚燒能力占無害化總能力比例達(dá)到50%，東部地區(qū)達(dá)到60%。垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng)，未來飛灰產(chǎn)生量巨大。

  到2020年底，垃圾總焚燒量達(dá)59.14萬噸/日，年產(chǎn)生飛灰量約為1000萬噸。

  成分復(fù)雜、毒性大

  城市生活垃圾焚燒飛灰中不僅含有大量的Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn等重金屬無機(jī)有害物，還富集了高濃度的具有最強(qiáng)毒性的二噁英等有機(jī)致癌物，故我國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局將生活垃圾焚燒飛灰定義為國(guó)家危險(xiǎn)廢物（代號(hào)HW18）。

  資源化特征

  飛灰中的不溶物主要以鈣、硅、鋁、鐵等無機(jī)組分為主，這也是利用水泥窯處置飛灰的優(yōu)勢(shì)之一，這部分成分約占飛灰總量的60-70%，全國(guó)目前每年產(chǎn)生400萬噸飛灰，經(jīng)無害化處理后，將能替代優(yōu)質(zhì)石灰石280萬噸。

  主要政策支持

  《關(guān)于城市垃圾焚燒飛灰處置有關(guān)問題的復(fù)函》環(huán)辦函2014（122）：飛灰在目前沒有相關(guān)綜合利用標(biāo)準(zhǔn)情況下，不得采用送建材公司加水泥、河沙做標(biāo)磚等方式進(jìn)行綜合利用，只能按照《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB30485-2013）要求，利用水泥窯協(xié)同處置等方式進(jìn)行綜合利用。

  《危險(xiǎn)廢物豁免管理清單》：生活垃圾焚燒飛灰處置滿足《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB30485-2013），進(jìn)入水泥窯協(xié)同處置，水泥窯協(xié)同處置過程不按危險(xiǎn)廢物管理；提高了處置企業(yè)的積極性。

  《關(guān)于促進(jìn)生產(chǎn)過程協(xié)同資源化處理城市及產(chǎn)業(yè)廢棄物工作的意見》中指出加大支持推進(jìn)利用現(xiàn)有水泥窯協(xié)同處理垃圾焚燒飛灰等危廢。

  《綠色制造工程實(shí)施指南（2016-2020年）》中指出鼓勵(lì)推進(jìn)水泥窯協(xié)同處理生活垃圾飛灰等，促進(jìn)產(chǎn)城融合。

  水泥窯協(xié)同飛灰，why

  填埋場(chǎng)限制

  飛灰填埋處置在近期內(nèi)是主要的處置方式，但隨著環(huán)保監(jiān)查力度的加大，其對(duì)環(huán)境的潛在風(fēng)險(xiǎn)的不可控性會(huì)限制其廣泛應(yīng)用。

  中國(guó)環(huán)科院固體廢物污染控制技術(shù)研究所調(diào)查發(fā)現(xiàn)，所有填埋場(chǎng)防滲層均有嚴(yán)重的滲漏現(xiàn)象，對(duì)周邊地下水環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。

  水泥窯優(yōu)勢(shì)

  水泥窯協(xié)同處置飛灰具有技術(shù)成熟、不占用土地、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)小的優(yōu)勢(shì)，將隨著技術(shù)的不斷優(yōu)化和處置成本的降低，將成為我國(guó)大中型城市飛灰處置的主流技術(shù)。

  飛灰的主要化學(xué)組分為鈣、硅和鋁，接近普通硅酸鹽水泥，存在作為建筑材料進(jìn)行資源化利用的一定物質(zhì)基礎(chǔ)，如可替代部分原料、處理量較大、處理較為徹底、二噁英可完全焚毀去除等。 水泥熟料為合格品，質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)。

  環(huán)境無害化

  經(jīng)過預(yù)處理的飛灰在水泥窯中高溫熔融煅燒，二噁英被完全分解且不會(huì)二次合成，實(shí)現(xiàn)環(huán)境無害化；而重金屬被有效固定在水泥熟料中，真正實(shí)現(xiàn)了飛灰的無害化、減量化與資源化處置。

  首條飛灰工業(yè)化處置示范線

  目前國(guó)內(nèi)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行的只有金隅琉水的3萬噸/年水泥窯協(xié)同處置飛灰示范線。

  實(shí)現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，最大單日處理量實(shí)現(xiàn)了150噸/天，連續(xù)穩(wěn)定處理能力110-120噸/天。

  飛灰工業(yè)線流程示意圖 來源：中國(guó)水泥

  國(guó)內(nèi)外技術(shù)指標(biāo)對(duì)比圖：

  問題焦點(diǎn)

  水洗脫氯鹽

  我國(guó)飛灰中氯含量高達(dá)到100-200g/kg以上，而普通水泥中規(guī)定氯含量必須小于0.6g/kg，因此為了飛灰的資源利用必須把飛灰中所含的大量的氯去除掉。

  水洗脫氯過程中的二噁英

  二噁英不溶于水，只能吸附在水中的懸浮物中，所以只要將水中的懸浮物去除，水中就不會(huì)存在二噁英。

  垃圾飛灰對(duì)水泥質(zhì)量的影響

  垃圾飛灰中鈣、硅、鋁、鐵共占總量的60%以上，這些都是水泥中所需要的成分，因此用水洗飛灰燒制水泥，通過對(duì)水泥生料配料進(jìn)行微調(diào)即可生產(chǎn)出合格的水泥熟料。

  協(xié)同存在的不足和問題

  第一：藥劑投加量較大（主要調(diào)節(jié)酸堿用），運(yùn)行成本費(fèi)用較高

  第二：廢水蒸鹽后，產(chǎn)生的混鹽（主要是鉀鈉鹽）價(jià)值低，后續(xù)分離成本高

  第三：運(yùn)行容易出現(xiàn)結(jié)皮堵塞現(xiàn)象，對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行有一定影響

  第四：重金屬問題，水泥煅燒過程中鉛、鎘、汞等毒性較強(qiáng)的重金屬絕大部分進(jìn)入煙氣，后被捕及進(jìn)入窯灰，再次返回窯內(nèi)再次煅燒或直接與水泥熟料混合，成為水泥產(chǎn)品的一部分，實(shí)際上將重金屬分散稀釋到了水劑產(chǎn)品中。

  經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益

  飛灰處置屬于社會(huì)公益項(xiàng)目，政府會(huì)為企業(yè)處置做相應(yīng)的補(bǔ)貼，經(jīng)濟(jì)效益不明顯，但仍可微利運(yùn)營(yíng)。同時(shí)可為企業(yè)轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)保障。

  保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了飛灰的資源綜合再利用，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向，而且能夠進(jìn)一步解決困擾多年的垃圾飛灰處置出路問題，實(shí)現(xiàn)了社會(huì)效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益的有效統(tǒng)一。