頑“灰”生輝----垃圾焚燒飛灰遇到水泥窯協同處置
為解決城市垃圾產生量過剩,填埋用地愈發緊張這一問題,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量及規模的快速增長,導致危險廢棄物HW18--垃圾焚燒飛灰的產量逐年遞增,因飛灰中蘊含優質的水泥原料資源,經“水洗脫鹽”后,通過成熟的水泥窯協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,實現頑“灰”生輝。
垃圾焚燒飛灰與水泥窯協同處置
十九大報告提出,為滿足人民日益增長的優美生態環境需要,要將建設美麗中國作為全面建設社會主義現代化國家的重大目標,著力解決突出環境問題。隨著固體廢棄物處理技術不斷提高,固體廢棄物處理發展方向由治標為主向標本兼治方向發展;由較低水平的處理向較高水平的處理方向發展;由以無害化為重點向無害化、減量化、資源化方向發展。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質量分數多為20%~30%,氧化鐵類物質的質量分數則多為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集中在20%左右。
根據水泥工廠設計規范(GB50295-1999)中第4.2.1石灰質原料應符合下列規定:
“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%。”根據《水泥窯協同處置固體廢物環境保護技術規范》(HJ662-2013),“協同處置企業應根據水泥生產工藝特點,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“處理”的高氯飛灰直接進入水泥窯協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FWD(Fly Ash Washing Dechlorination)技術預處理后,可溶性鹽溶解于洗脫液中,經制鹽工藝制成工業鉀鹽、鈉鹽。飛灰中Cl-含量降低,可滿足石灰質原料入窯標準,在水泥窯協同處置過程中對水泥窯無傷害。
目前水泥窯每生產1噸水泥可協同處置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環境保護提供行之有效的保障。
政策助力水泥窯協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境中存在長期不穩定性以及目前飛灰規范填埋處置率較低等問題,為發展循環經濟,踐行綠水青山就是金山銀山的發展道路,國家出臺了一系列的相關政策法規,大力支持水泥窯協同處置飛灰,使飛灰處置方式逐步轉變為資源化處置。國家相關政策法規內容如下:
1.國家環保部制定的《生活垃圾焚燒發電建設項目環境準入條件(試行)》(發布時間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定進行運輸和無害化安全處置,焚燒飛灰經處理符合《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;經處理滿足《水泥窯協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)(發布時間2018年1月8日)
3.根據《工業和信息化部關于加快推進環保裝備制造業發展的指導意見》(發布時間2017年10月17日)重點研發垃圾焚燒飛灰資源化處理等技術設備,重點推廣水泥窯協同無害化處置成套技術裝備。
4.根據《國家危險廢物名錄》(2016版)(發布時間2016年8月1日),生活垃圾焚燒飛灰滿足《水泥窯協同處置固體廢物污染控制標準》(GB30485-2013),進入水泥窯協同處置不按危險廢物管理。
5.多部委聯合發布的《關于促進生產過程協同資源化處理城市及產業廢棄物工作的意見》發改環資[2014]884號(發布時間2014年5月6日),指出要推進利用現有水泥窯協同處理危險廢物、污水處理廠污泥、垃圾焚燒飛灰等,利用現有水泥窯協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,從保護生態環境的角度長遠計,飛灰“三化”趨勢將會一直持續。FWD技術+水泥窯協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鹽,整個系統無廢水外排,完全達到“三化”要求,實現頑“灰”生輝的轉變。
編輯:楊澤鈴
監督:0571-85871513
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