頑“灰”生輝----垃圾焚燒飛灰遇到水泥窯協(xié)同處置

  為解決城市垃圾產(chǎn)生量過(guò)剩，填埋用地愈發(fā)緊張這一問(wèn)題，國(guó)家倡導(dǎo)將垃圾處置技術(shù)由垃圾填埋逐漸轉(zhuǎn)向“藍(lán)色焚燒”，近幾年垃圾焚燒項(xiàng)目數(shù)量及規(guī)模的快速增長(zhǎng)，導(dǎo)致危險(xiǎn)廢棄物HW18--垃圾焚燒飛灰的產(chǎn)量逐年遞增，因飛灰中蘊(yùn)含優(yōu)質(zhì)的水泥原料資源，經(jīng)“水洗脫鹽”后，通過(guò)成熟的水泥窯協(xié)同處理技術(shù)制成水泥熟料，使得垃圾焚燒飛灰重新得以利用，實(shí)現(xiàn)頑“灰”生輝。

  垃圾焚燒飛灰與水泥窯協(xié)同處置

  十九大報(bào)告提出，為滿足人民日益增長(zhǎng)的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要，要將建設(shè)美麗中國(guó)作為全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的重大目標(biāo)，著力解決突出環(huán)境問(wèn)題。隨著固體廢棄物處理技術(shù)不斷提高，固體廢棄物處理發(fā)展方向由治標(biāo)為主向標(biāo)本兼治方向發(fā)展；由較低水平的處理向較高水平的處理方向發(fā)展；由以無(wú)害化為重點(diǎn)向無(wú)害化、減量化、資源化方向發(fā)展。垃圾焚燒飛灰處置亦要走無(wú)害化、資源化的處置道路。

  垃圾焚燒飛灰多為灰白或者深灰色，含水量在10%~23%左右，粒徑在300μm以下，并且其顆粒形式呈現(xiàn)多樣化特點(diǎn)。對(duì)垃圾焚燒飛灰成分構(gòu)成進(jìn)行分析，為降低垃圾焚燒煙氣中酸性氣體的危害，一般選擇用噴灑石灰水方式，對(duì)焚燒煙氣中含有的SO2等酸性氣體進(jìn)行中和，因此飛灰中含有濃度較高的CaO，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%~60%，大部分集中在30%~40%左右。另外，城市垃圾種類比較多，其中含有粘土類物質(zhì)的垃圾，在焚燒處理后會(huì)導(dǎo)致飛灰中含有大量的SiO2、Fe2O3或者Al2O3等物質(zhì)。其中SiO2、Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)多為20%~30%，氧化鐵類物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)則多為10%以下。飛灰與硅酸鹽水泥熟料主要化學(xué)成分相同，可替代優(yōu)質(zhì)石灰石燒制水泥熟料。

  但垃圾焚燒飛灰中存在大量易溶鹽類物質(zhì)，如KCl、NaCl等，并且大部分易溶鹽類的質(zhì)量分?jǐn)?shù)集中在20%左右。

  根據(jù)水泥工廠設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50295-1999）中第4.2.1石灰質(zhì)原料應(yīng)符合下列規(guī)定：

  “石灰質(zhì)原料質(zhì)量指標(biāo)宜符合下列要求：氯離子（Cl-）含量小于0.015%。”根據(jù)《水泥窯協(xié)同處置固體廢物環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范》（HJ662-2013），“協(xié)同處置企業(yè)應(yīng)根據(jù)水泥生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，控制隨物料入窯的氯（Cl-）和氟（F-）元素的投加量，以保證水泥的生產(chǎn)和熟料質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。入窯物料中氟元素含量不應(yīng)大于0.5％，氯元素含量不應(yīng)大于0.04％，未經(jīng)“處理”的高氯飛灰直接進(jìn)入水泥窯協(xié)同處置會(huì)造成水泥窯結(jié)皮堵塞，影響水泥窯正常運(yùn)行。

  高氯飛灰經(jīng)FWD（Fly Ash Washing Dechlorination）技術(shù)預(yù)處理后，可溶性鹽溶解于洗脫液中，經(jīng)制鹽工藝制成工業(yè)鉀鹽、鈉鹽。飛灰中Cl-含量降低，可滿足石灰質(zhì)原料入窯標(biāo)準(zhǔn)，在水泥窯協(xié)同處置過(guò)程中對(duì)水泥窯無(wú)傷害。

  目前水泥窯每生產(chǎn)1噸水泥可協(xié)同處置5%～10%的垃圾焚燒飛灰，以2000噸/天的水泥窯為例，每天消納垃圾飛灰100噸，可為城市及周邊地區(qū)環(huán)境保護(hù)提供行之有效的保障。

  政策助力水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰

  因垃圾焚燒飛灰填埋處理占用大量土地、螯合劑處理只針對(duì)飛灰中存在的重金屬，無(wú)法有效處置飛灰中二噁英和溶解鹽并且螯合后的飛灰在環(huán)境中存在長(zhǎng)期不穩(wěn)定性以及目前飛灰規(guī)范填埋處置率較低等問(wèn)題，為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，踐行綠水青山就是金山銀山的發(fā)展道路，國(guó)家出臺(tái)了一系列的相關(guān)政策法規(guī)，大力支持水泥窯協(xié)同處置飛灰，使飛灰處置方式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源化處置。國(guó)家相關(guān)政策法規(guī)內(nèi)容如下：

  1.國(guó)家環(huán)保部制定的《生活垃圾焚燒發(fā)電建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境準(zhǔn)入條件（試行）》（發(fā)布時(shí)間2018年3月4日）中第十一條提出，焚燒飛灰為危險(xiǎn)廢物，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照國(guó)家危險(xiǎn)廢物相關(guān)管理規(guī)定進(jìn)行運(yùn)輸和無(wú)害化安全處置,焚燒飛灰經(jīng)處理符合《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889)中6.3條要求后，可豁免進(jìn)入生活垃圾填埋場(chǎng)填埋；經(jīng)處理滿足《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB30485）要求后，可豁免進(jìn)入水泥窯協(xié)同處置。廢脫硝催化劑等其他危險(xiǎn)廢物須按照相關(guān)要求妥善處置。產(chǎn)生的污泥或濃縮液應(yīng)當(dāng)在廠內(nèi)妥善處置。鼓勵(lì)配套建設(shè)垃圾焚燒殘?jiān)w灰處理處置設(shè)施。

  2.“水泥窯協(xié)同處置生活垃圾焚燒飛灰技術(shù)”作為示范技術(shù)，入選《國(guó)家先進(jìn)污染防治技術(shù)目錄（固體廢物處理處置領(lǐng)域）》（2017年）（發(fā)布時(shí)間2018年1月8日）

  3.根據(jù)《工業(yè)和信息化部關(guān)于加快推進(jìn)環(huán)保裝備制造業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》（發(fā)布時(shí)間2017年10月17日）重點(diǎn)研發(fā)垃圾焚燒飛灰資源化處理等技術(shù)設(shè)備，重點(diǎn)推廣水泥窯協(xié)同無(wú)害化處置成套技術(shù)裝備。

  4.根據(jù)《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》（2016版）（發(fā)布時(shí)間2016年8月1日），生活垃圾焚燒飛灰滿足《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)同處置不按危險(xiǎn)廢物管理。

  5.多部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程協(xié)同資源化處理城市及產(chǎn)業(yè)廢棄物工作的意見》發(fā)改環(huán)資[2014]884號(hào)（發(fā)布時(shí)間2014年5月6日），指出要推進(jìn)利用現(xiàn)有水泥窯協(xié)同處理危險(xiǎn)廢物、污水處理廠污泥、垃圾焚燒飛灰等，利用現(xiàn)有水泥窯協(xié)同處理生活垃圾的項(xiàng)目開展試點(diǎn)。

  “運(yùn)退黃金失色，時(shí)來(lái)頑鐵生輝”，目前國(guó)家政策明顯傾向于以無(wú)害化、減量化、資源化的方式處置垃圾焚燒飛灰，從保護(hù)生態(tài)環(huán)境的角度長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)，飛灰“三化”趨勢(shì)將會(huì)一直持續(xù)。FWD技術(shù)+水泥窯協(xié)同處置飛灰技術(shù)無(wú)需填埋、不占用大量土地，洗脫后的飛灰可作為水泥原料、飛灰洗脫液中可結(jié)晶出工業(yè)鹽，整個(gè)系統(tǒng)無(wú)廢水外排，完全達(dá)到“三化”要求，實(shí)現(xiàn)頑“灰”生輝的轉(zhuǎn)變。