[原創]飛灰處置有難題 水泥窯協同處置想辦法
根據《十三五城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》,十三五期間,全國規劃新增生活垃圾無害化處置能力50.97萬噸/日,設市城市生活垃圾焚燒能力占無害化總能力比例達到50%,東部地區達到60%。垃圾焚燒產業急劇增長,未來飛灰產生量巨大。
飛灰含有二惡英、多種重金屬等有害物質,且成分不易分解、在自然界存在時間長、毒性巨大,一直是處置難點。但與此同時,飛灰中的鈣、硅、鋁、鐵等無機組分卻能替代優質石灰石燒制水泥熟料。
據了解,目前國內飛灰處理技術主要有水泥固化填埋,藥劑螯合固化填埋,燒結、熔融,加酸萃取/金屬提取法以及水泥窯系統處置等。水泥固化填埋技術費用較低,但重金屬溶出風險高,且增容較大。藥劑螯合固化填埋雖增容小,相比節約填埋空間,但受限于無法螯合二惡英和鹽,填埋占地的費用也較高。另外,高溫熔融、化學法處理等都還處于不同的試驗階段。
相比之下,水泥窯協同處置核心原理是熔融,水泥窯熔融溫度達到1400攝氏度以上,二惡英已經去除徹底。再經過水洗,水洗液經過蒸發形成達到工業鹽標準的副產品,另一種殘渣則為水泥熟料。
對于社會上所關心的水泥窯協同處置飛灰后的水泥熟料是否會影響水泥產品的質量,北京中科國潤環保科技有限公司總經理李忠鋒講道:“飛灰處置后摻在原料中燒制水泥熟料的第一原則就是不能影響水泥窯的安全和水泥的質量。飛灰在預處理后以很少的量摻在水泥原料中,基本上在熟料摻量的5%以內,對整體水泥產品質量沒有影響。”
無獨有偶,日本也有這種技術,但此技術生產的水泥分為兩種。一種是以很少的量摻在水泥當中,另一種便謂之為生態水泥。生態水泥中,飛灰的處置后的水泥熟料摻量占比較大,因此氯離子和重金屬含量較高,達不到尋常水泥標準,因此有專門的生態水泥標準,其應用也在特殊環境下。
李忠鋒介紹道:“與國外的技術相比,目前,我國水泥窯協同處置飛灰技術在用水量上更加節約。日本用二十噸水洗一噸飛灰,用完以后的水直接排放。而目前國內用三噸水洗一噸飛灰,洗完的水很容易蒸發掉。處理一噸飛灰,消耗的水量不到零點七噸,且一滴也不外排。” 北京中科國潤環保科技有限公司自成立以來一直致力于飛灰、污泥、污水和其他危險廢棄物的處置和資源化,是一家集研發,設計、生產、施工、運營和售后為一體的國家高新技術企業。在水泥窯協同處置垃圾焚燒飛灰方面取得了多項相關的專利技術,并且是國內首條水泥窯協同處置垃圾焚燒飛灰示范線的核心設計單位和主要承建單位。
北京中科國潤環保科技有限公司總經理李忠鋒
那么對于水泥企業選擇水泥窯協同處置飛灰有哪些好處呢? 李忠鋒給中國水泥網記者介紹道。
一是在產能過剩背景下,水泥企業競爭加劇,水泥企業亟待轉型。水泥企業可以從單純的污染排放單位成為一個城市的保障企業,為城市的綠色環境貢獻自己的力量,避免飛灰污染,為水泥企業環保轉型提供有效途徑。
二是水泥窯協同處置飛灰也會給水泥企業帶來客觀的經濟效益。以北京中科國潤環保科技有限公司承建的位于琉璃河水泥廠的國內首條水泥窯協同處置垃圾焚燒飛灰示范線為例。李忠鋒表示,琉璃河水泥廠平均一年處置飛灰3萬多噸,每噸的處置費大約在2000元左右,光處置費的產值便在6000萬左右。而此技術的處置成本在1500元左右,每年有近1000萬收益。
北京市琉璃河水泥有限公司飛灰水處理工程
三是在激烈的市場中競爭中,能夠避免快速被淘汰。水泥行業產能過剩已經成為不爭的事實,中國水泥協會在2017年水泥行業推進去產能強自律增效益大會提出要將錯峰生產常態化。而在工信部環保部聯合發布的《2016-2020年期間 水泥錯峰生產通知中》明確指出“承擔居民供暖、協同處置城市生活垃圾及有毒還有廢棄物等任務的生產線原則上可以不進行錯峰生產,但要適當降低水泥生產負荷。”李忠鋒指出,一個500萬人口的城市,一天的飛灰量大概在200噸左右,那么一條4000噸或者兩條2000噸的水泥窯生產線足夠處置飛灰。因此,水泥窯協同處置飛灰能夠保障水泥企業在激烈的市場中存活下來。
未來,用于填埋的土地資源極其有限,飛灰面臨填埋場地枯竭的壓力,而昂貴的螯合劑能否長期穩定有效難以定論。李忠鋒告訴中國水泥網記者:“從技術上看,在短期內水泥窯協同處置飛灰很難被取代。”與其他處置相比,水泥窯協同處置飛灰技術具有處置成本低、處置徹底等特點,是解決生活垃圾焚燒飛灰的出路的可靠選擇。且根據《國家危險廢物名錄》(2016版)中明確,垃圾焚燒飛灰通過填埋或水泥窯協同處理手段時,可根據條例豁免,即水泥企業不需要持有危險廢物綜合經營許可證。在未來,會有更多的城市來選擇水泥窯協同處置飛灰,也希望更多的水泥企業能夠加入到當中來。
編輯:俞美玲
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