“塵末”是金-淺談垃圾焚燒飛灰中資源
根據住建部《十三五城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》,到2020 年底,直轄市、計劃單列市和省會城市(建成區)生活垃圾無害化處理率達到100%。全國城鎮新增生活垃圾無害化處理設施能力34 萬噸/日,垃圾總焚燒量達59.14萬噸/日,年產生飛灰量約1000萬噸,將垃圾焚燒飛灰處理到相對無可溶性鹽、變廢為寶、資源化是飛灰處置的大勢所趨。
一、垃圾焚燒飛灰為何難以處理
1)成分復雜
生活垃圾焚燒飛灰是指垃圾焚燒發電廠在煙氣凈化系統收集而得的殘余物。飛灰中含有苯并芘、苯并蒽、二噁英等有機污染物和Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Ni等重金屬,被歸為危險廢棄物。國家環保部頒發的《危險廢物污染防治政策》中,將生活垃圾焚燒飛灰列為“不宜用危險廢物的通用方法進行管理和處理,而需特別注意的危險廢物”,代號為HW18。而由于國情限制,我國垃圾分類工作較落后,生活垃圾焚燒飛灰的成分差別也較大,為后續處理工作提高難度。
2)總量巨大
據《2017年城鎮生活垃圾焚燒發電產業發展報告》指出,“我國垃圾焚燒發電裝機規模、發電量均居世界第一。截至2016 年底,全國27個省(區、市)投產了垃圾焚燒發電項目273個, 年平均利用小時數5981小時,年垃圾處理量約10456萬噸,較2015 年新增25個項目,新增并網裝機容量41萬千瓦。”垃圾焚燒飛灰產生量約為生活垃圾處理量的3~4%,僅2016年全年產生的垃圾焚燒飛灰就至少為300萬噸。
3)可溶鹽增加了處置難度
隨著垃圾焚燒發電產業的快速發展,迅猛增長的飛灰量也引起了越來越多的關注。然而在飛灰處理過程中,大家的焦點都放在如何穩定和控制飛灰中的重金屬及二噁英時,飛灰中的“可溶鹽”卻是不容忽視的。
“鹽”——指一類金屬離子或銨根離子(NH4+)與酸根離子或非金屬離子結合的化合物,垃圾焚燒飛灰中含有較高的氯離子,因而產生了較多的可溶性鹽酸鹽。在不同的垃圾焚燒工藝下所產生的飛灰中氯離子含量略有差別,爐排爐所產生的飛灰中的氯離子含量約為12%-20%,循環流化床所產生的飛灰的氯離子含量約為3%-5%。“從焚燒爐類型來看,2016年年末我國焚燒發電項目總處理能力28萬噸/日,其中采用爐排爐技術的焚燒項目處理能力為22萬噸/日;采用流化床技術的處理能力為6萬噸/日。對比2010年,焚燒技術的 占比發生重大變化,到2016年,爐排爐的日處理能力占比從46%提高到79%,可以看出,爐排爐技術逐步占據我國垃圾焚燒處理方式的主導地位。”(數據來自《2017年城鎮生活垃圾焚燒發電產業發展報告》)。高含氯的飛灰占到了近一半的比重,并正以迅猛的速度增長著。
由于可溶性鹽酸鹽的存在,不論何種處置方式都存在著各類環境風險。在填埋方式下,尚沒有對飛灰中的可溶鹽進行處理,易溶于水的鹽對飛灰鰲合或固化后的穩定性會產生負面影響,溶于水中的鹽更會對填埋場地造成危害;在水泥窯協同處置或高溫熔融的技術中,氯離子會導致高溫窯爐結皮、結圈甚至堵塞。去除飛灰中可溶性鹽成為了不可或缺的步驟。
二、“塵末”是金
飛灰雖是垃圾焚燒的附加產物,被作為危險廢棄物處置,但其中也蘊藏著大量的可利用資源。飛灰中的可溶物主要是可溶性鹽類,如氯化鈉、氯化鉀等,可提純為工業級原料;不可溶物主要以鈣、硅、鋁、鐵等無機物為主,能替代優質石灰石燒制水泥熟料。
我國鉀鹽資源嚴重短缺,被國土資源部列為8種大宗緊缺礦產之一,按照鉀肥含氯化鉀62%以上的標準計算,2016年飛灰中鉀肥的含量占當年全國鉀肥進口量的10%以上,飛灰中的氯化鉀可緩解我國鉀肥資源的短缺。
編輯:俞垚伊
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