? ? 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。