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生活垃圾焚烧飞灰资源化利用

2025-09-18 11:43:03

                 

            生活垃圾焚烧发电,作为生活垃圾减量化、资源化最有效的方法。截止2020年统计数据表明,我国生活垃圾清运总量达26485万吨,焚烧率约39%,仍有约58%的生活垃圾填埋处理。根据我国各省垃圾焚烧中长期项目规划预测,到2030年底,我国大部分省市生活垃圾焚烧率60-100%。全国垃圾发电总规划产能约在145万吨/日,目前全国垃圾发电投运产能约59万吨/日。飞灰产生量约为焚烧垃圾总量的1-2%,即产生飞灰将从5900t/d上升到15000t/d。飞灰(危险废物代码HW18)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,是必须要二次处理的危险废物。

        目前生活垃圾焚烧发电项目主要落户于“珠三角”、“长三角”和京津冀等发达地区。


         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。

处理困境

          飞灰处理面临的困境其实是选择难题: 一是飞灰处置利用的成本明显高于填埋费用,其成本的增加加大了生活垃圾焚烧发电企业的负担,最终归于当场政府财政支出;二是飞灰的处置利用是最近二年国家层面提出的工作目标和任务,生活垃圾焚烧发电企业多数在拖延在观望,主动性不强;三是飞灰处置利用技术在生产实践中应用经验数据采集不够,存在或多或少的细节问题,生活垃圾焚烧发电企业举棋不定;四是采用第三方处理模式还是发电企业源头减量模式,第三方处理模式多为政府平台采购,流程长,偏好国有企业,发电企业源头减量模式经济合理,流程短。


飞灰处置核心技术与业务

技术体系

         以一般固体废物配伍危险废物,以低价值固体废物配伍高价值废物,辅以独特配方的助剂,在相对低能耗的状态实现固体废物的玻璃化处理,实现废物的资源化利用。

          总体方案:筛选当地一般固体废物作为垃圾焚烧飞灰的配伍固废,配伍比例(飞灰:配伍物)为1:1-1.2,加入2%助熔剂(添加剂),在1180℃下高温烧结30min,自然冷却形成玻璃化产物。


高温烧结玻璃化技术的核心竞争力

         本技术通过适量的SiO2、Al2O3和CaO形成骨料产品中的网状结构,由其与O元素之间较大的化学键能,将飞灰中有毒有害的重金属固定在网状结构中,使其难以浸出。生产的骨料产品环境稳定性高,且具有一定机械强度用于建材利用。

比较优势体现在:

一. 相对传统陶粒生产:

1)生产原料来源广泛;

2)项目本身受环保政策保护,没有粘土、页岩的开采限制;

3)固废轻骨料的建材性能优于传统的粘土、页岩陶粒。

二. 等离子高温熔融玻璃化产物:        

1)设备占地小,相较投资更小;处理流程短,处理能力更大;

2)设备投资低,处理成本低;

3)生产的轻骨料促进轻骨料建材的应用,减少天然砂石的开采。