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顽“灰”生辉----垃圾焚烧飞灰遇到水泥窑协同处置

来源:中科国润环保  撰稿人:  发布时间:2018年04月12日 浏览:
摘要:

近几年垃圾焚烧项目数量及规模的快速增长,导致危险废弃物HW18--垃圾焚烧飞灰的产量逐年递增,因飞灰中蕴含优质的水泥原料资源经“水洗脱盐”后,通过成熟的水泥窑协同处理技术制成水泥熟料,使得垃圾焚烧飞灰重新得以利用,实现顽“灰”生辉。......

  为解决城市垃圾产生量过剩,填埋用地愈发紧张这一问题,国家倡导将垃圾处置技术由垃圾填埋逐渐转向“蓝色焚烧”,近几年垃圾焚烧项目数量及规模的快速增长,导致危险废弃物HW18--垃圾焚烧飞灰的产量逐年递增,因飞灰中蕴含优质的水泥原料资源,经“水洗脱盐”后,通过成熟的水泥窑协同处理技术制成水泥熟料,使得垃圾焚烧飞灰重新得以利用,实现顽“灰”生辉。

  垃圾焚烧飞灰与水泥窑协同处置

  十九大报告提出,为满足人民日益增长的优美生态环境需要,要将建设美丽中国作为全面建设社会主义现代化国家的重大目标,着力解决突出环境问题。随着固体废弃物处理技术不断提高,固体废弃物处理发展方向由治标为主向标本兼治方向发展;由较低水平的处理向较高水平的处理方向发展;由以无害化为重点向无害化、减量化、资源化方向发展。垃圾焚烧飞灰处置亦要走无害化、资源化的处置道路。

  垃圾焚烧飞灰多为灰白或者深灰色,含水量在10%~23%左右,粒径在300μm以下,并且其颗粒形式呈现多样化特点。对垃圾焚烧飞灰成分构成进行分析,为降低垃圾焚烧烟气中酸性气体的危害,一般选择用喷洒石灰水方式,对焚烧烟气中含有的SO2等酸性气体进行中和,因此飞灰中含有浓度较高的CaO,其质量分数为20%~60%,大部分集中在30%~40%左右。另外,城市垃圾种类比较多,其中含有粘土类物质的垃圾,在焚烧处理后会导致飞灰中含有大量的SiO2、Fe2O3或者Al2O3等物质。其中SiO2、Al2O3质量分数多为20%~30%,氧化铁类物质的质量分数则多为10%以下。飞灰与硅酸盐水泥熟料主要化学成分相同,可替代优质石灰石烧制水泥熟料。

  但垃圾焚烧飞灰中存在大量易溶盐类物质,如KCl、NaCl等,并且大部分易溶盐类的质量分数集中在20%左右。

  根据水泥工厂设计规范(GB50295-1999)中第4.2.1石灰质原料应符合下列规定:

  “石灰质原料质量指标宜符合下列要求:氯离子(Cl-)含量小于0.015%。”根据《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》(HJ662-2013),“协同处置企业应根据水泥生产工艺特点,控制随物料入窑的氯(Cl-)和氟(F-)元素的投加量,以保证水泥的生产和熟料质量符合国家标准。入窑物料中氟元素含量不应大于0.5%,氯元素含量不应大于0.04%,未经“处理”的高氯飞灰直接进入水泥窑协同处置会造成水泥窑结皮堵塞,影响水泥窑正常运行。

  高氯飞灰经FWD(Fly Ash Washing Dechlorination)技术预处理后,可溶性盐溶解于洗脱液中,经制盐工艺制成工业钾盐、钠盐。飞灰中Cl-含量降低,可满足石灰质原料入窑标准,在水泥窑协同处置过程中对水泥窑无伤害。

  目前水泥窑每生产1吨水泥可协同处置5%~10%的垃圾焚烧飞灰,以2000吨/天的水泥窑为例,每天消纳垃圾飞灰100吨,可为城市及周边地区环境保护提供行之有效的保障。

  政策助力水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰

  因垃圾焚烧飞灰填埋处理占用大量土地、螯合剂处理只针对飞灰中存在的重金属,无法有效处置飞灰中二噁英和溶解盐并且螯合后的飞灰在环境中存在长期不稳定性以及目前飞灰规范填埋处置率较低等问题,为发展循环经济,践行绿水青山就是金山银山的发展道路,国家出台了一系列的相关政策法规,大力支持水泥窑协同处置飞灰,使飞灰处置方式逐步转变为资源化处置。国家相关政策法规内容如下:

  1.国家环保部制定的《生活垃圾焚烧发电建设项目环境准入条件(试行)》(发布时间2018年3月4日)中第十一条提出,焚烧飞灰为危险废物,应当严格按照国家危险废物相关管理规定进行运输和无害化安全处置,焚烧飞灰经处理符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889)中6.3条要求后,可豁免进入生活垃圾填埋场填埋;经处理满足《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》(GB30485)要求后,可豁免进入水泥窑协同处置。废脱硝催化剂等其他危险废物须按照相关要求妥善处置。产生的污泥或浓缩液应当在厂内妥善处置。鼓励配套建设垃圾焚烧残渣、飞灰处理处置设施。

  2.“水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰技术”作为示范技术,入选《国家先进污染防治技术目录(固体废物处理处置领域)》(2017年)(发布时间2018年1月8日)

  3.根据《工业和信息化部关于加快推进环保装备制造业发展的指导意见》(发布时间2017年10月17日)重点研发垃圾焚烧飞灰资源化处理等技术设备,重点推广水泥窑协同无害化处置成套技术装备。

  4.根据《国家危险废物名录》(2016版)(发布时间2016年8月1日),生活垃圾焚烧飞灰满足《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》(GB30485-2013),进入水泥窑协同处置不按危险废物管理。

  5.多部委联合发布的《关于促进生产过程协同资源化处理城市及产业废弃物工作的意见》发改环资[2014]884号(发布时间2014年5月6日),指出要推进利用现有水泥窑协同处理危险废物、污水处理厂污泥、垃圾焚烧飞灰等,利用现有水泥窑协同处理生活垃圾的项目开展试点。

  “运退黄金失色,时来顽铁生辉”,目前国家政策明显倾向于以无害化、减量化、资源化的方式处置垃圾焚烧飞灰,从保护生态环境的角度长远计,飞灰“三化”趋势将会一直持续。FWD技术+水泥窑协同处置飞灰技术无需填埋、不占用大量土地,洗脱后的飞灰可作为水泥原料、飞灰洗脱液中可结晶出工业盐,整个系统无废水外排,完全达到“三化”要求,实现顽“灰”生辉的转变。

责任编辑:王澎
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