“塵末”是金-淺談垃圾焚燒飛灰中資源

  根據(jù)住建部《十三五城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，到2020 年底，直轄市、計劃單列市和省會城市（建成區(qū)）生活垃圾無害化處理率達(dá)到100%。全國城鎮(zhèn)新增生活垃圾無害化處理設(shè)施能力34 萬噸/日，垃圾總焚燒量達(dá)59.14萬噸/日，年產(chǎn)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(fù)雜

  生活垃圾焚燒飛灰是指垃圾焚燒發(fā)電廠在煙氣凈化系統(tǒng)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(jī)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(huán)保部頒發(fā)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(jìn)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(xù)處理工作提高難度。

  2）總量巨大

  據(jù)《2017年城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》指出，“我國垃圾焚燒發(fā)電裝機(jī)規(guī)模、發(fā)電量均居世界第一。截至2016 年底，全國27個省（區(qū)、市）投產(chǎn)了垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目273個， 年平均利用小時數(shù)5981小時，年垃圾處理量約10456萬噸，較2015 年新增25個項(xiàng)目，新增并網(wǎng)裝機(jī)容量41萬千瓦?！崩贌w灰產(chǎn)生量約為生活垃圾處理量的3～4%，僅2016年全年產(chǎn)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(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，迅猛增長的飛灰量也引起了越來越多的關(guān)注。然而在飛灰處理過程中，大家的焦點(diǎn)都放在如何穩(wěn)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(jié)合的化合物，垃圾焚燒飛灰中含有較高的氯離子，因而產(chǎn)生了較多的可溶性鹽酸鹽。在不同的垃圾焚燒工藝下所產(chǎn)生的飛灰中氯離子含量略有差別，爐排爐所產(chǎn)生的飛灰中的氯離子含量約為12%-20%，循環(huán)流化床所產(chǎn)生的飛灰的氯離子含量約為3%-5%?！皬姆贌隣t類型來看，2016年年末我國焚燒發(fā)電項(xiàng)目總處理能力28萬噸/日，其中采用爐排爐技術(shù)的焚燒項(xiàng)目處理能力為22萬噸/日；采用流化床技術(shù)的處理能力為6萬噸/日。對比2010年，焚燒技術(shù)的 占比發(fā)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(shù)逐步占據(jù)我國垃圾焚燒處理方式的主導(dǎo)地位。”（數(shù)據(jù)來自《2017年城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)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(huán)境風(fēng)險。在填埋方式下，尚沒有對飛灰中的可溶鹽進(jìn)行處理，易溶于水的鹽對飛灰鰲合或固化后的穩(wěn)定性會產(chǎn)生負(fù)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(xié)同處置或高溫熔融的技術(shù)中，氯離子會導(dǎo)致高溫窯爐結(jié)皮、結(jié)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(chǎn)物，被作為危險廢棄物處置，但其中也蘊(yùn)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?yōu)楣I(yè)級原料；不可溶物主要以鈣、硅、鋁、鐵等無機(jī)物為主，能替代優(yōu)質(zhì)石灰石燒制水泥熟料。

  我國鉀鹽資源嚴(yán)重短缺，被國土資源部列為8種大宗緊缺礦產(chǎn)之一，按照鉀肥含氯化鉀62%以上的標(biāo)準(zhǔn)計算，2016年飛灰中鉀肥的含量占當(dāng)年全國鉀肥進(jìn)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。