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全国能源信息平台|生活垃圾焚烧飞灰处置技术现状及发展趋势分析

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全国能源信息平台|生活垃圾焚烧飞灰处置技术现状及发展趋势分析北极星固废网讯:随着我国城镇化的快速发展和人民生活水平的日益提高 ， 城镇生活垃圾产生量随之也快速增长 ， 2018年全国城市生活垃圾清运量达到了22801.8万吨 ， 生活垃圾处理处置问题备受关注 。 生活垃圾焚烧发电因具有减量化明显、占用土地资源少及可实现能源化的优势 ， 逐渐成为我国生活垃圾处置的主流方式 。 国家发展和改革委员会、住房和城乡建设部发布的《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》中表示 ， 2020年全国城镇生活垃圾焚烧发电处理比例目标为54% ， 生活垃圾焚烧日处理规模将达到59.14万吨 。 生活垃圾焚烧飞灰（以下简称飞灰）是生活垃圾焚烧烟气净化系统收集而得到的粉状物质 ，属于危险废物（编码为HW18） 。 近年来 ， 随着城镇生活垃圾产生量快速增长 ， 飞灰的产生量越来越大 ， 据中国水泥协会推算 ， 到“十三五”末我国每年飞灰产生量将高达1000万吨左右 。
飞灰处置的重要性和紧迫性
飞灰中含有苯并芘、苯并蒽、二恶英等有机污染物和Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Ni等重金属 ， 是高度危险的固体废物 。 二恶英是具有多种毒性作用的氯化三环芳烃类有机化合物 ， 具有不可逆的致畸、致癌、致突变性；Hg及其化合物具有极强的神经毒性 ， 对人体的多个器官会产生严重的损害 。 飞灰如果处置不当 ， 会对环境造成严重毒害 。 我国的大中型城市飞灰产生量大、土地资源紧张 ， 以填埋为主的处置方式面临越来越大的压力 。 2018年 ， 北京生活垃圾无害化处理量为975.1万吨 ， 飞灰产生量约12万吨 ， 而北京市唯一满足填埋飞灰条件的金隅集团北京生态岛科技有限责任公司的安全填埋坑库容仅为12.26万立方米 ， 不到一年就能填满 。 因此亟需寻找出一条既能有效处理飞灰又能节约土地资源的有效途径 。
飞灰处置技术的难点
国内生活垃圾产量、组分等与发达国家有着显著的不同 ， 使得我国飞灰呈现出明显的不同特点 。
1.氯元素含量高 。 生活垃圾中含氯塑料等经焚烧分解后产生的氯化氢等酸性物质 ， 与烟气净化系统中碱性物反应后生成物进入到飞灰中 ， 厨余垃圾中食盐等也最终富集于飞灰 。 含氯元素高是我国飞灰最为明显的特征之一 ， 以北京地区飞灰为例 ， 飞灰含氯量高达20%以上 ， 飞灰中氯元素主要以可溶性氯盐形式存在 ， 如氯化钠、氯化钾、氯化钙等 。
2.成分复杂 ， 波动大 。 飞灰中除重金属和二恶英等有毒有害物质外 ， 还含有钙硅铝铁氧化物、氯盐及碳硫磷元素等 。 飞灰中各物质（元素）的含量会随着生活垃圾组分、季节、焚烧条件、烟气净化水平等的变化而产生较大波动 ， 将给飞灰处理处置带来很大的困难 。
飞灰处置技术现状分析
1. 技术总体情况 。 根据生态环境部正在组织制定的《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范》（送审稿）内容 ， 飞灰利用处置分为填埋和资源化两种方式 。 填埋是飞灰处置的传统方法 ， 而资源化是近些年发展起来的新的处理方式 。 在飞灰填埋或资源化利用处置前 ， 均需对飞灰进行适当的预处理 。 目前飞灰的预处理技术主要包括水洗、固化/稳定化、高温烧结、高温熔融、低温热解等 。
其中 ， 固化/稳定化-填埋技术是指将飞灰中有毒有害组分包容覆盖起来 ， 或者使其呈现化学惰性 ， 然后进入填埋场进行填埋 。 水泥窑协同处置技术是将飞灰进行水洗处理（氯盐去除）后作为水泥原料 ， 通过水泥窑高温烧成彻底分解二恶英 ， 将重金属固化稳定化在水泥熟料中 ， 而水洗废水通过处理后全部回用 。 高温烧结制陶粒技术是将飞灰或与工业固体废物或粘土等原料的混合物 ， 加入助熔剂、粘结剂等添加剂后 ， 加热至飞灰的熔点 ， 形成可作为陶粒使用的轻质致密固体 。 等离子体熔融技术是将飞灰或与固体废物等原料的混合物 ， 加入添加剂后 ， 利用等离子炬产生的热源 ， 加热至飞灰完全熔融后 ， 冷却形成致密玻璃体 。 低温热解技术是指在低温条件下将飞灰中二恶英类去除后作为替代原料用于建材产品生产 。 总体而言 ， 固化/稳定化-填埋技术目前在国内飞灰处置中应用广泛；水泥窑协同处置是近年来成功研发的飞灰资源化利用技术；高温烧结制陶粒目前在天津地区飞灰处置中得到应用；等离子体熔融作为飞灰高温熔融的一种重要方式 ， 近年来已进行了中等规模试验；低温热解是一种新兴的飞灰处理技术 ， 有关单位正在开展相关研究 。


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