協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰是水泥行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的有效途徑

李忠鋒

（北京中科國(guó)潤(rùn)環(huán)?？萍加邢薰?，北京 100095）

水泥窯協(xié)同處置固廢危廢是水泥企業(yè)利用水泥窯1 400℃高溫徹底分解二噁英、水泥熟料固化重金屬的優(yōu)勢(shì)，主動(dòng)承擔(dān)社會(huì)責(zé)任的表現(xiàn)，對(duì)現(xiàn)有處置廢棄物技術(shù)的有益補(bǔ)充，是水泥窯爐參與環(huán)境工程功能延伸的發(fā)揮，是水泥行業(yè)為推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)的積極舉動(dòng)，更是水泥行業(yè)向綠色、低碳目標(biāo)轉(zhuǎn)型升級(jí)的有效途徑。

1 焚燒生活垃圾產(chǎn)生的飛灰問題亟待解決

我國(guó)生活垃圾的焚燒處理比例逐年上升，根據(jù)《十三五城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，十三五期間城市生活垃圾焚燒能力將達(dá)到50%，東部地區(qū)達(dá)到60%?！秶?guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》明確規(guī)定生活垃圾焚燒后產(chǎn)生的飛灰是危險(xiǎn)廢物（HW18），如果直接排放到大氣中遷移擴(kuò)散，飛灰中的二噁英、重金屬會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害見圖1。

2 水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰關(guān)鍵在于水洗脫鹽降氯

根據(jù)垃圾焚燒飛灰樣品的成分分析，飛灰中的氯鹽（KCl、NaCl、MgCl2、ZnCl2、CaCl2）含量為20%以上，主要重金屬污染元素是Cd，Hg和Pb，并且含有二噁英和呋喃等有機(jī)污染物。目前垃圾焚燒飛灰處置相關(guān)研究對(duì)于重金屬、二噁英降解等技術(shù)已有較多成果，而較少考慮飛灰中可溶性氯鹽的問題。這些氯鹽會(huì)增加重金屬等污染物浸出的風(fēng)險(xiǎn)，還會(huì)影響飛灰固化、穩(wěn)定化效果及資源化利用。

因此，對(duì)垃圾焚燒飛灰進(jìn)行水洗脫鹽降氯預(yù)處理，使飛灰中的氯降到可控范圍內(nèi)，才能明顯改善水泥熟料固化、水泥窯協(xié)同處置、燒結(jié)/熔融等方法的處理效果，也為水泥、輕骨料等產(chǎn)品資源化利用飛灰提供低氯基礎(chǔ)，才能使飛灰的最終處置效率大幅度提高，實(shí)現(xiàn)飛灰處置工業(yè)化。

圖1 垃圾焚燒廠產(chǎn)生了大量富含可溶性氯鹽的飛灰

圖2 飛灰經(jīng)水洗脫鹽降氯預(yù)處理得到的鉀鈉鹽產(chǎn)品

3 水洗脫鹽降氯技術(shù)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益

我國(guó)首條水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰示范線采用是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)研發(fā)的三級(jí)逆流漂洗系統(tǒng)，洗滌次數(shù)3次，在堿性條件下，降低了重金屬及二噁英的溶出。實(shí)現(xiàn)了全程水洗無揚(yáng)塵高效脫鹽降氯，大幅度降低飛灰中的氯含量由20%降到0.5%以下，為后續(xù)飛灰的入窯煅燒提供基礎(chǔ)，并且不影響水泥熟料穩(wěn)定生產(chǎn)。三級(jí)逆流漂洗系統(tǒng)可使水灰比降到3～4∶1，具有水洗效率高、用水量小、污水零排放等優(yōu)點(diǎn)，極大的節(jié)約了水資源。

目前，我國(guó)每年有400萬t飛灰需要處置，可以提取出工業(yè)級(jí)鉀鹽40萬t、工業(yè)級(jí)鈉鹽80萬t。2020年將有1 000萬t飛灰需要處置，可提取工業(yè)級(jí)鉀鹽100萬t、工業(yè)級(jí)鈉鹽200萬t。我國(guó)鉀鹽資源嚴(yán)重短缺，被國(guó)土資源部列為大宗緊缺礦產(chǎn)。如果采用水泥脫鹽降氯技術(shù)提取鉀鹽，將極大緩解我國(guó)鉀鹽匱乏的局面見圖2。

4 水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰意義深遠(yuǎn)

水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰，是一種將飛灰水洗脫鹽后，通過水泥窯1 400℃高溫焚燒徹底消除二噁英等有機(jī)污染物和固熔重金屬于水泥熟料的處理方式，是危險(xiǎn)廢棄物的無害化、資源化、減量化的成熟處理方式。

目前，國(guó)家政策面鼓勵(lì)、支持水泥窯協(xié)同處置技術(shù)推廣，相關(guān)水泥窯協(xié)同處置固廢危廢的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范、指南已經(jīng)頒布。水泥窯協(xié)同處置城市固廢危廢在無害化與減量化方面具有優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)需求巨大，前景看好。隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展和民眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，也為水泥窯協(xié)同處置城市固廢危廢項(xiàng)目帶來了巨大的未來市場(chǎng)需求。

將企業(yè)發(fā)展與社會(huì)責(zé)任、環(huán)境友好融為一體，不斷尋求與社會(huì)、環(huán)境的協(xié)同發(fā)展之道，是水泥行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的有效模式，能夠緩解危險(xiǎn)廢物處置設(shè)施能力不足所造成的巨大環(huán)境壓力，助推水泥企業(yè)實(shí)現(xiàn)環(huán)保轉(zhuǎn)型。水泥窯協(xié)同處置固廢危廢是主動(dòng)承擔(dān)社會(huì)責(zé)任的表現(xiàn)，對(duì)現(xiàn)有處置廢棄物技術(shù)的有益補(bǔ)充，是水泥窯爐參與環(huán)境工程功能延伸的發(fā)揮，是水泥行業(yè)為推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)的積極舉動(dòng)，更是水泥行業(yè)向綠色、低碳目標(biāo)轉(zhuǎn)型升級(jí)的有效途徑。