飛灰處理技術(shù)，飛灰處理設(shè)備，飛灰污染物如何處置

　　提起飛灰，會(huì)想到什么?大地之殤、焚燒之痛、談灰色變、浴水重生……飛灰作為一種污染物，不僅令企業(yè)頭疼，讓周圍居民感到擔(dān)憂，讓環(huán)境遭受污染，也讓一個(gè)國(guó)家為此感到痛心。即使是行業(yè)外的人士，如果提到飛灰，首先就能想到細(xì)小的塵埃物，在空氣里漂浮，不知不覺(jué)間造成人體傷害。這樣細(xì)小的顆粒物，可想而知，如果想要完全捕捉起來(lái)并且完全利用，是需要相當(dāng)?shù)募夹g(shù)和政府的支持的。

　　什么是飛灰，飛灰的概念：由燃料(主要是煤)燃燒過(guò)程中排出的微小灰粒。其粒徑一般在1～100μm之間。屬于危險(xiǎn)廢物。又稱粉煤灰或煙灰。由燃料燃燒所產(chǎn)生煙氣灰分中的細(xì)微固體顆粒物。如燃煤電廠從煙道氣體中收集的細(xì)灰。飛灰是煤粉進(jìn)入1300～1500℃的爐膛后，在懸浮燃燒條件下經(jīng)受熱面吸熱后冷卻而形成的。由于表面張力作用，飛灰大部分呈球狀，表面光滑，微孔較小。一部分因在熔融狀態(tài)下互相碰撞而粘連，成為表面粗糙、棱角較多的蜂窩狀組合粒子。飛灰的化學(xué)組成與燃煤成分、煤粒粒度、鍋爐型式、燃燒情況及收集方式等有關(guān)。飛灰的排放量與燃煤中的灰分直接有關(guān)。據(jù)我國(guó)用煤情況，燃用1t煤約產(chǎn)生250～300kg粉煤灰。大量粉煤灰如不加控制或處理，會(huì)造成大氣污染，進(jìn)入水體會(huì)淤塞河道，其中某些化學(xué)物質(zhì)對(duì)生物和人體造成危害。

　　垃圾焚燒飛灰中氯離子、重金屬、二噁英等有毒物質(zhì)含量較多，我國(guó)環(huán)保局將其定義為危廢，代號(hào)HW18。因國(guó)內(nèi)無(wú)垃圾分類基礎(chǔ)，飛灰污染物質(zhì)不穩(wěn)定和成分不確定使其無(wú)害化處置和再生循環(huán)面臨很大困難。

　　水泥窯協(xié)同處置飛灰技術(shù)、環(huán)?？煽俊⑻幚沓杀竞侠?，為困擾全國(guó)各大城市的“垃圾圍城”問(wèn)題提供了一條可行的產(chǎn)業(yè)鏈處置終端技術(shù)。

　　飛灰知多少

　　哪里來(lái)的

　　垃圾焚燒飛灰是在生活垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中主要收集于煙氣管道、煙氣凈化裝置、旋風(fēng)分離器和布袋除塵器等處的容重較輕、粒徑細(xì)小的粉體物質(zhì)。

　　產(chǎn)生量有多少

　　我國(guó)垃圾焚燒主要以流化床和爐排爐為主，兩種爐型處理能力分別占我國(guó)生活垃圾比例為1:2，流化床焚燒爐產(chǎn)生飛灰量約為入爐垃圾質(zhì)量的15-20%，爐排爐產(chǎn)生飛灰量約為入爐垃圾量的3-5%。

　　垃圾焚燒能力占無(wú)害化處理能力表格

　　根據(jù)《十三五城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，十三五期間，全國(guó)規(guī)劃新增生活垃圾無(wú)害化處置能力50.97萬(wàn)噸/日，設(shè)市城市生活垃圾焚燒能力占無(wú)害化總能力比例達(dá)到50%，東部地區(qū)達(dá)到60%。垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng)，未來(lái)飛灰產(chǎn)生量巨大。

　　到2020年底，垃圾總焚燒量達(dá)59.14萬(wàn)噸/日，年產(chǎn)生飛灰量約為1000萬(wàn)噸。

　　成分復(fù)雜、毒性大

　　城市生活垃圾焚燒飛灰中不僅含有大量的Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn等重金屬無(wú)機(jī)有害物，還富集了高濃度的具有強(qiáng)毒性的二噁英等有機(jī)致癌物，故我國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局將生活垃圾焚燒飛灰定義為國(guó)家危險(xiǎn)廢物(代號(hào)HW18)。

　　資源化特征

　　飛灰中的不溶物主要以鈣、硅、鋁、鐵等無(wú)機(jī)組分為主，這也是利用水泥窯處置飛灰的優(yōu)勢(shì)之一，這部分成分約占飛灰總量60-70%，全國(guó)目前每年產(chǎn)生400萬(wàn)噸飛灰，經(jīng)無(wú)害化處理后，將能替代優(yōu)質(zhì)石灰石280萬(wàn)噸。

　　飛灰處理主要政策支持

　　《關(guān)于城市垃圾焚燒飛灰處置有關(guān)問(wèn)題的復(fù)函》環(huán)辦函2014(122)：飛灰在目前沒(méi)有相關(guān)綜合利用標(biāo)準(zhǔn)情況下，不得采用送建材公司加水泥、河沙做標(biāo)磚等方式進(jìn)行綜合利用，只能按照《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB30485-2013)要求，利用水泥窯協(xié)同處置等方式進(jìn)行綜合利用。

　　《危險(xiǎn)廢物豁免管理清單》：生活垃圾焚燒飛灰處置滿足《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，水泥窯協(xié)同處置過(guò)程不按危險(xiǎn)廢物管理;提高了處置企業(yè)的積極性。

　　《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》中指出加大支持推進(jìn)利用現(xiàn)有水泥窯協(xié)同處理垃圾焚燒飛灰等危廢。

　　《綠色制造工程實(shí)施指南(2016-2020年)》中指出鼓勵(lì)推進(jìn)水泥窯協(xié)同處理生活垃圾飛灰等，促進(jìn)產(chǎn)城融合。

　　水泥窯協(xié)同飛灰，主要面臨問(wèn)題

　　填埋場(chǎng)限制

　　飛灰填埋處置在近期內(nèi)是主要的處置方式，但隨著環(huán)保監(jiān)查力度的加大，其對(duì)環(huán)境的潛在風(fēng)險(xiǎn)的不可控性會(huì)限制其廣泛應(yīng)用。

　　中國(guó)環(huán)科院固體廢物污染控制技術(shù)研究所調(diào)查發(fā)現(xiàn)，所有填埋場(chǎng)防滲層均有嚴(yán)重的滲漏現(xiàn)象，對(duì)周邊地下水環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。

　　水泥窯處理飛灰的優(yōu)勢(shì)

　　水泥窯協(xié)同處置飛灰具有技術(shù)成熟、不占用土地、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)小的優(yōu)勢(shì)，將隨著技術(shù)的不斷優(yōu)化和處置成本的降低，將成為我國(guó)大中型城市飛灰處置的主流技術(shù)。

　　飛灰的主要化學(xué)組分為鈣、硅和鋁，接近普通硅酸鹽水泥，存在作為建筑材料進(jìn)行資源化利用的一定物質(zhì)基礎(chǔ)，如可替代部分原料、處理量較大、處理較為徹底、二噁英可完全焚毀去除等。 水泥熟料為合格品，質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)。

　　環(huán)境無(wú)害化

　　經(jīng)過(guò)預(yù)處理的飛灰在水泥窯中高溫熔融煅燒，二噁英被完全分解且不會(huì)二次合成，實(shí)現(xiàn)環(huán)境無(wú)害化;而重金屬被有效固定在水泥熟料中，真正實(shí)現(xiàn)了飛灰的無(wú)害化、減量化與資源化處置。

　　首條飛灰工業(yè)化處置示范線

　　目前國(guó)內(nèi)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行的只有金隅琉水的3萬(wàn)噸/年水泥窯協(xié)同處置飛灰示范線。

　　實(shí)現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，大單日處理量實(shí)現(xiàn)了150噸/天，連續(xù)穩(wěn)定處理能力110-120噸/天。

　　問(wèn)題焦點(diǎn)

　　水洗脫氯鹽

　　我國(guó)飛灰中氯含量高達(dá)到100-200g/kg以上，而普通水泥中規(guī)定氯含量必須小于0.6g/kg，因此為了飛灰的資源利用必須把飛灰中所含的大量的氯去除掉。

　　水洗脫氯過(guò)程中的二噁英

　　二噁英不溶于水，只能吸附在水中的懸浮物中，所以只要將水中的懸浮物去除，水中就不會(huì)存在二噁英。

　　垃圾飛灰對(duì)水泥質(zhì)量的影響

　　垃圾飛灰中鈣、硅、鋁、鐵共占總量的60%以上，這些都是水泥中所需要的成分，因此用水洗飛灰燒制水泥，通過(guò)對(duì)水泥生料配料進(jìn)行微調(diào)即可生產(chǎn)出合格的水泥熟料。

　　協(xié)同存在的不足和問(wèn)題

　　***：藥劑投加量較大(主要調(diào)節(jié)酸堿用)，運(yùn)行成本費(fèi)用較高;

　　第二：廢水蒸鹽后，產(chǎn)生的混鹽(主要是鉀鈉鹽)價(jià)值低，后續(xù)分離成本高;

　　第三：運(yùn)行容易出現(xiàn)結(jié)皮堵塞現(xiàn)象，對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行有一定影響;

　　第四：重金屬問(wèn)題，水泥煅燒過(guò)程中鉛、鎘、汞等毒性較強(qiáng)的重金屬絕大部分進(jìn)入煙氣，后被捕及進(jìn)入窯灰，再次返回窯內(nèi)再次煅燒或直接與水泥熟料混合，成為水泥產(chǎn)品的一部分，實(shí)際上將重金屬分散稀釋到了水劑產(chǎn)品中。

　　經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益

　　飛灰處置屬于社會(huì)公益項(xiàng)目，政府會(huì)為企業(yè)處置做相應(yīng)的補(bǔ)貼，經(jīng)濟(jì)效益不明顯，但仍可微利運(yùn)營(yíng)。同時(shí)可為企業(yè)轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)保障。

　　保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了飛灰的資源綜合再利用，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向，而且能夠進(jìn)一步解決困擾多年的垃圾飛灰處置出路問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了社會(huì)效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益的有效統(tǒng)一。

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