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)生量過剩，填埋用地愈發(fā)緊張這一問題，國家倡導將垃圾處置技術由垃圾填埋逐漸轉向“藍色焚燒”，近幾年垃圾焚燒項目數(shù)量及規(guī)模的快速增長，導致危險廢棄物HW18--垃圾焚燒飛灰的產(chǎn)量逐年遞增，因飛灰中蘊含優(yōu)質的水泥原料資源，經(jīng)“水洗脫鹽”后，通過成熟的水泥窯協(xié)同處理技術制成水泥熟料，使得垃圾焚燒飛灰重新得以利用，實現(xiàn)頑“灰”生輝。

  垃圾焚燒飛灰與水泥窯協(xié)同處置

  十九大報告提出，為滿足人民日益增長的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要，要將建設美麗中國作為全面建設社會主義現(xiàn)代化國家的重大目標，著力解決突出環(huán)境問題。隨著固體廢棄物處理技術不斷提高，固體廢棄物處理發(fā)展方向由治標為主向標本兼治方向發(fā)展；由較低水平的處理向較高水平的處理方向發(fā)展；由以無害化為重點向無害化、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。對垃圾焚燒飛灰成分構成進行分析，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，對焚燒煙氣中含有的SO2等酸性氣體進行中和，因此飛灰中含有濃度較高的CaO，其質量分數(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的垃圾，在焚燒處理后會導致飛灰中含有大量的SiO2、Fe2O3或者Al2O3等物質。其中SiO2、Al2O3質量分數(shù)多為20%~30%，氧化鐵類物質的質量分數(shù)則多為10%以下。飛灰與硅酸鹽水泥熟料主要化學成分相同，可替代優(yōu)質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，如KCl、NaCl等，并且大部分易溶鹽類的質量分數(shù)集中在20%左右。

  根據(jù)水泥工廠設計規(guī)范（GB50295-1999）中第4.2.1石灰質原料應符合下列規(guī)定：

  “石灰質原料質量指標宜符合下列要求：氯離子（Cl-）含量小于0.015%?！备鶕?jù)《水泥窯協(xié)同處置固體廢物環(huán)境保護技術規(guī)范》（HJ662-2013），“協(xié)同處置企業(yè)應根據(jù)水泥生產(chǎn)工藝特點，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)和熟料質量符合國家標準。入窯物料中氟元素含量不應大于0.5％，氯元素含量不應大于0.04％，未經(jīng)“處理”的高氯飛灰直接進入水泥窯協(xié)同處置會造成水泥窯結皮堵塞，影響水泥窯正常運行。

  高氯飛灰經(jīng)FWD（Fly Ash Washing Dechlorination）技術預處理后，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，可滿足石灰質原料入窯標準，在水泥窯協(xié)同處置過程中對水泥窯無傷害。

  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、螯合劑處理只針對飛灰中存在的重金屬，無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)境中存在長期不穩(wěn)定性以及目前飛灰規(guī)范填埋處置率較低等問題，為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，踐行綠水青山就是金山銀山的發(fā)展道路，國家出臺了一系列的相關政策法規(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變?yōu)橘Y源化處置。國家相關政策法規(guī)內容如下：

  1.國家環(huán)保部制定的《生活垃圾焚燒發(fā)電建設項目環(huán)境準入條件（試行）》（發(fā)布時間2018年3月4日）中第十一條提出，焚燒飛灰為危險廢物，應當嚴格按照國家危險廢物相關管理規(guī)定進行運輸和無害化安全處置,焚燒飛灰經(jīng)處理符合《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889)中6.3條要求后，可豁免進入生活垃圾填埋場填埋；經(jīng)處理滿足《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標準》（GB30485）要求后，可豁免進入水泥窯協(xié)同處置。廢脫硝催化劑等其他危險廢物須按照相關要求妥善處置。產(chǎn)生的污泥或濃縮液應當在廠內妥善處置。鼓勵配套建設垃圾焚燒殘渣、飛灰處理處置設施。

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

  3.根據(jù)《工業(yè)和信息化部關于加快推進環(huán)保裝備制造業(yè)發(fā)展的指導意見》（發(fā)布時間2017年10月17日）重點研發(fā)垃圾焚燒飛灰資源化處理等技術設備，重點推廣水泥窯協(xié)同無害化處置成套技術裝備。

  4.根據(jù)《國家危險廢物名錄》（2016版）（發(fā)布時間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準》（GB30485-2013），進入水泥窯協(xié)同處置不按危險廢物管理。

  5.多部委聯(lián)合發(fā)布的《關于促進生產(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》發(fā)改環(huán)資[2014]884號（發(fā)布時間2014年5月6日），指出要推進利用現(xiàn)有水泥窯協(xié)同處理危險廢物、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目開展試點。

  “運退黃金失色，時來頑鐵生輝”，目前國家政策明顯傾向于以無害化、減量化、資源化的方式處置垃圾焚燒飛灰，從保護生態(tài)環(huán)境的角度長遠計，飛灰“三化”趨勢將會一直持續(xù)。FWD技術+水泥窯協(xié)同處置飛灰技術無需填埋、不占用大量土地，洗脫后的飛灰可作為水泥原料、飛灰洗脫液中可結晶出工業(yè)鹽，整個系統(tǒng)無廢水外排，完全達到“三化”要求，實現(xiàn)頑“灰”生輝的轉變。