關于京津冀地區(qū)處置垃圾焚燒飛灰的調(diào)研

中國水泥協(xié)會 李 琛

十九大報告中指出，建設生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計。必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境。《京津冀協(xié)同規(guī)劃綱要》提出，京津冀協(xié)同發(fā)展是探索生態(tài)文明建設有效路徑、促進人口經(jīng)濟資源環(huán)境相協(xié)調(diào)的需要，是一個重大國家戰(zhàn)略。

隨著京津冀協(xié)同一體化，以首都為核心的世界級城市群發(fā)展帶來人口聚集、數(shù)量增加，需要處置的垃圾量越來越多，焚燒垃圾廠不斷增加擴容，飛灰的安全處置刻不容緩。焚燒垃圾飛灰是生活垃圾經(jīng)焚燒后，由垃圾焚燒廠煙氣凈化系統(tǒng)收集得到的殘余物，含有大量二噁英、重金屬、苯系物等劇毒污染物，屬于危險廢棄物。傳統(tǒng)的處置方法是將飛灰進行填埋，占用大量土地，直接污染被填埋區(qū)域的土壤和地下水。

為實現(xiàn)京津冀地區(qū)垃圾焚燒飛灰無害化、資源化、減量化處理，中國水泥協(xié)會組織了環(huán)保、水泥行業(yè)相關專家進行了專項調(diào)研，探索京津冀地區(qū)利用水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰的模式，推進工業(yè)綠色發(fā)展、著力解決突出環(huán)境問題。

一、焚燒垃圾產(chǎn)生的飛灰問題亟待解決

我國目前生活垃圾的處理方式正逐漸由填埋轉(zhuǎn)為焚燒，并且焚燒處理比例逐年上升。根據(jù)《城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設施建設規(guī)劃》的要求，十三五期間城市生活垃圾焚燒能力將達到50%，東部地區(qū)達到60%。目前，國內(nèi)主流的垃圾焚燒爐主要為爐排爐和流化床兩種形式，爐排爐飛灰產(chǎn)生量約為垃圾處理量的3-5%，流化床飛灰產(chǎn)生量約為垃圾處理量的10-15%。據(jù)統(tǒng)計，目前我國每年焚燒生活垃圾產(chǎn)生的飛灰量超過400萬噸；到2020 年，每年排放飛灰將達到約1000萬噸。

根據(jù)京津冀地區(qū)垃圾焚燒飛灰樣品的化學成分分析，飛灰中的可溶性氯鹽（KCl、NaCl、MgCl2、ZnCl2、CaCl2）含量為20%以上，主要重金屬污染元素是鉛、汞、鉻、砷、鎘等，二噁英含量在2ng-TEQ/g 以上?！秶椅ｋU廢物名錄》將生活垃圾焚燒后產(chǎn)生的飛灰列為危險廢棄物（HW18）。

據(jù)統(tǒng)計，目前京津冀地區(qū)垃圾焚燒廠日排放飛灰量約為1713噸，年排放飛灰量60萬噸；到2019年底，每天將產(chǎn)生2610噸飛灰，年產(chǎn)生飛灰量92萬噸；到2020年，京津冀地區(qū)年產(chǎn)生飛灰量將超過120萬噸，占全國12%以上。

二、處置垃圾焚燒飛灰技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

國家環(huán)保部《危險廢物污染防治政策》將生活垃圾焚燒飛灰列為“不宜用危險廢物的通用方法進行管理和處理，而需特別注意的危險廢物”。國內(nèi)目前比較常見的垃圾焚燒飛灰處置方法有化學藥劑穩(wěn)定化技術(shù)、熔融熱處理技術(shù)和水泥窯協(xié)同處置技術(shù)。

化學藥劑穩(wěn)定化技術(shù)是指利用化學藥劑通過化學反應使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為低溶解性、低遷移性及低毒性物質(zhì)的過程，以處理重金屬廢物為主，但對二噁英和溶解鹽無明顯作用，并且高分子鰲合劑等藥劑價格高，導致成本過高。飛灰中大量可溶性鹽將會快速轉(zhuǎn)移到垃圾滲濾液中，使垃圾滲濾液變成難以處理的高鹽滲濾液，極難處理，嚴重危害地下水和土壤。并且，填埋處理需要占用大量的土地。飛灰在螯合固化過程中有接近2倍的體積增容，按照埋深10米計算，每年需要占用土地約6000畝。隨著城市建設的迅速發(fā)展，城市功能的增加，城市建設用地越來越緊張，無法擴大填埋設施建設用地。根據(jù)住建部《生活垃圾焚燒飛灰固化穩(wěn)定化處理技術(shù)標準》，飛灰螯合固化成本至少1400元以上（不包含土地和填埋場建設成本），并且未來還需要二次處理填埋物。

熔融熱處理技術(shù)是指在燃料爐內(nèi)利用燃料或電力將飛灰加熱到1400℃以上高溫，飛灰中二噁英等有機污染物發(fā)生熱分解、燃燒及氣化，無機物則熔融形成玻璃質(zhì)熔渣，一部分低熔點重金屬元素蒸發(fā)而被收集，殘留在飛灰中重金屬元素可以包圍在燒結(jié)熔融的玻璃態(tài)網(wǎng)絡中，有效控制重金屬浸出。然而該技術(shù)消耗大量能源，設備投資極高，很難控制鉛、鎘等易揮發(fā)重金屬元素與氯化氫氣體逸出的二次灰，處理難度大，成本極高，在3000元以上。

水泥窯協(xié)同處置焚燒飛灰技術(shù)是指利用水洗手段對飛灰中的鉀鈉氯鹽進行分離提純，制成工業(yè)鹽產(chǎn)品，實現(xiàn)了資源化利用；脫鹽處理后利用水泥窯1600℃高溫氣體焚燒，從而徹底消除二噁英等有機污染物，將重金屬固熔于水泥熟料晶格中，實現(xiàn)無害化、減量化處理；水經(jīng)過處理和蒸發(fā)后回收循環(huán)利用，繼續(xù)用于洗灰。水泥窯的五級預熱器吸附、增濕塔、余熱發(fā)電、布袋收塵等多級煙氣處理措施確保煙氣排放達標。我國鉀鹽資源嚴重短缺，被國土資源部列為大宗緊缺礦產(chǎn)。到2020年，如果飛灰全部用水泥窯協(xié)同處置的方式來處理，能年提取出工業(yè)級鉀鹽100萬噸、工業(yè)級鈉鹽200萬噸，將極大緩解我國鉀鹽匱乏、依靠進口的局面，通過保障鉀素供應而確保我國的糧食供應安全。因此，水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰是無害化、資源化、減量化處理方式。

三、利用水泥窯協(xié)同處置飛灰適用于京津冀發(fā)展模式

到2020年，京津冀地區(qū)焚燒垃圾飛灰年排放潛力達到120萬噸，而按照水泥窯協(xié)同處置飛灰容量是水泥熟料生產(chǎn)能力5%比例限值計算，目前京津冀地區(qū)水泥熟料產(chǎn)能有1.09億噸，完全可以協(xié)同處置120萬噸飛灰。

2012年北京市就有水泥廠成功應用水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰，并持續(xù)提產(chǎn)改造，日處理飛灰百余噸，年提純鉀鹽6000余噸，在首都地區(qū)實現(xiàn)了垃圾焚燒飛灰資源化利用。經(jīng)技術(shù)成果鑒定，垃圾焚燒飛灰協(xié)同處置線實現(xiàn)了滿負荷穩(wěn)定運行的工業(yè)化應用，水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰技術(shù)已經(jīng)成熟，擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)，耗水量僅為同類技術(shù)的1/20，且無污水排放，能夠在京津冀地區(qū)客觀發(fā)展約束條件下應用。

將企業(yè)發(fā)展與社會責任、環(huán)境友好融為一體，不斷尋求與社會、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，能夠緩解危險廢物處置設施能力不足所造成的巨大環(huán)境壓力，助推水泥企業(yè)實現(xiàn)環(huán)保轉(zhuǎn)型。利用水泥窯協(xié)同處置焚燒垃圾飛灰是水泥企業(yè)主動承擔社會責任的表現(xiàn)，對現(xiàn)有處置危險廢棄物技術(shù)的有益補充，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)推進城鎮(zhèn)化建設的積極舉動，更是水泥行業(yè)向綠色、低碳目標轉(zhuǎn)型升級的有效途徑。

四、推進水泥窯協(xié)同處置焚燒垃圾飛灰的建議

京津冀地區(qū)發(fā)展必須從長遠利益考慮，走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路。根據(jù)調(diào)研情況，特提出以下建議。

第一，建議鼓勵京津冀地區(qū)探索區(qū)域污染治理新模式。依照京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略，將水泥窯協(xié)同處置焚燒垃圾飛灰的研發(fā)創(chuàng)新、技術(shù)交流、成果轉(zhuǎn)化功能立足于北京，加強北京市科技創(chuàng)新中心的定位發(fā)展；將相應備品備件及關鍵設備制造和加工功能、綠色融資功能立足于天津，加強天津市先進制造研發(fā)基地、金融創(chuàng)新運營示范區(qū)的定位發(fā)展；將垃圾焚燒飛灰預處理既關鍵環(huán)節(jié)水洗脫鹽處理中心、水泥工業(yè)轉(zhuǎn)型升級示范區(qū)建立在河北，加強河北省產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級試驗區(qū)、京津冀生態(tài)環(huán)境支撐區(qū)的定位發(fā)展。打造立足區(qū)域、服務全國的優(yōu)勢水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰產(chǎn)業(yè)區(qū)鏈條，設立生態(tài)修復環(huán)境改善示范點。

第二，建議地方政府要結(jié)合京津冀地區(qū)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策，鼓勵應用水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰。要充分利用現(xiàn)有資金渠道，進一步向京津冀地區(qū)工業(yè)綠色發(fā)展、環(huán)境防治等項目傾斜，支持符合條件的水泥熟料企業(yè)和環(huán)保企業(yè)實施資源綜合利用、利用水泥窯協(xié)同處置焚燒垃圾飛灰。根據(jù)穩(wěn)定運行的垃圾焚燒飛灰水泥窯協(xié)同處置線數(shù)據(jù)，處置飛灰最低成本（不含運費）為1200元／噸，建議政府提供相應的處置費用和補貼，落實財稅、綠色信貸、綠色采購、土地等優(yōu)惠政策。建議政府設立引導基金，通過基金扶持一大批支持類和鼓勵類的協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰項目。通過財政貼息、貸款貼息、PPP（政府和社會資本合作）等方式，加快支持水泥企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型、提質(zhì)增效。

第三，建議在人口規(guī)模100萬及以上城鎮(zhèn)推廣水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰等危廢的項目。鼓勵地方水泥企業(yè)主動投資建設水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰項目，支持地方城鎮(zhèn)化建設，承擔環(huán)境保護責任。建議水泥企業(yè)在現(xiàn)有廠區(qū)內(nèi)建設飛灰處置設施，不占用土地，利用原有水泥窯設施協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰，不新增水泥產(chǎn)能。

第四，建議政府對于協(xié)同處置焚燒垃圾飛灰的水泥企業(yè)，在執(zhí)行水泥錯峰生產(chǎn)政策時，給予減少停窯時限的優(yōu)惠政策，保障垃圾焚燒飛灰不的協(xié)同處置能力。

第五，發(fā)揮行業(yè)協(xié)會作用，制修訂相關團體標準。支持行業(yè)協(xié)會組織開展垃圾焚燒飛灰處置的技術(shù)交流活動，制修訂水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰技術(shù)標準和規(guī)范，不斷提高處置飛灰的技術(shù)水平和環(huán)保要求。通過行業(yè)協(xié)會反映企業(yè)訴求，反饋政策落實情況，提出專業(yè)建議，促進京津冀地區(qū)垃圾焚燒飛灰的全面無害化、資源化、減量化處理。