燃煤廠固體廢棄物資源化利用創(chuàng)新探索

田偉

（內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 托克托010200）

1 燃煤電廠固體廢棄物處理和利用

1.1 國(guó)內(nèi)目前現(xiàn)狀

就現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的處理方法主要可以歸納為三種即處理、處置以及再利用。換言之，可以通過(guò)再利用進(jìn)行處理的要以此為主，暫時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)再利用的可以采取必要措施來(lái)進(jìn)行處置或者堆放來(lái)解決。

從排放的占比來(lái)看粉煤灰依舊是占主要地位，過(guò)去傳統(tǒng)的處理方法只是掩埋以及堆放來(lái)處置。這樣的方法對(duì)于土地的浪費(fèi)及損害是顯而易見(jiàn)的，據(jù)估算當(dāng)前已經(jīng)通過(guò)這一途徑處理的粉煤灰近百億噸。所以未來(lái)對(duì)固廢的再利用應(yīng)當(dāng)朝著綜合開(kāi)發(fā)多樣化、高效化、大量化、高性價(jià)比的方向發(fā)展，進(jìn)而為燃煤電廠的可持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

就粉煤灰來(lái)講國(guó)內(nèi)目前一線城市對(duì)于它的治理及綜合利用率已經(jīng)實(shí)現(xiàn)百分之百，然而除此之外的城市中的提升空間依舊很大?，F(xiàn)階段對(duì)粉煤灰的再利用中應(yīng)用于建筑行業(yè)的占到35%，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)行業(yè)中的占到20 左右。然而從總的利用情況來(lái)看- 國(guó)內(nèi)目前的再利用水平還不足30%，與國(guó)外70-80%的水平相比還有很大的提升空間。

1.2 處理原則

現(xiàn)階段，處理固廢的主要原則是要使其本身的有害程度降低到安全范圍甚至沒(méi)有危害，其次要實(shí)現(xiàn)對(duì)其可開(kāi)發(fā)再利用；最后是要實(shí)現(xiàn)減量排放。使固廢變廢為寶是指通過(guò)一系列的技術(shù)手段從現(xiàn)有的固廢中再開(kāi)發(fā)出可利用的資源，這也是我國(guó)相關(guān)法律中對(duì)固廢做出的相關(guān)內(nèi)容之一，同時(shí)也是今后固廢的主要發(fā)展方向。

就固廢的再開(kāi)發(fā)和再利用主要是從三個(gè)角度開(kāi)展和進(jìn)行的，首先是對(duì)可以從固廢中提取出來(lái)繼續(xù)使用的資源；其次是通過(guò)現(xiàn)有的固廢來(lái)轉(zhuǎn)換成新的物質(zhì)實(shí)現(xiàn)再利用；最后是在處理固廢過(guò)程中對(duì)能量進(jìn)行回收進(jìn)行二次利用。燃煤電廠目前的主要固廢再利用途徑是通過(guò)物質(zhì)的轉(zhuǎn)換制作新的物質(zhì)。

2 固體廢棄物的利用方法

2.1 粉煤灰在水泥工業(yè)上的應(yīng)用

粉煤灰中所含有的物質(zhì)可以作為建筑材料生產(chǎn)的原材料。在生產(chǎn)水泥生料的過(guò)程中可以作為粘土的替代物，還可以利用殘余炭來(lái)有效節(jié)省燃料的使用。而在磨制水泥的過(guò)程中，還能夠添加一定比例粉煤灰來(lái)生產(chǎn)不同型號(hào)的水泥產(chǎn)品。一般用其做出來(lái)的水泥后往往多用于建筑工程以及混凝土等等。而對(duì)于那些質(zhì)量較高、含碳低的則可以在做混凝土的時(shí)候替代一定比例的水泥。

同時(shí)，在作為替代原材料做水泥的時(shí)候還可以有效提升產(chǎn)量，且在很大程度上節(jié)約大量燃料。

加氣混凝土依舊是以粉煤灰為主要原料，同時(shí)還需要加入其它輔料注水后形成漿，經(jīng)過(guò)一系列生產(chǎn)工藝后而形成的一種強(qiáng)度較高、重量較輕且多孔隙的信息建筑材料。盡管孔隙較多但是加氣塊的強(qiáng)度是通過(guò)二氧化硅和三氧化二鋁在一定的條件下產(chǎn)生反應(yīng)而產(chǎn)生水化硅酸鹽而形成的。加氣塊除了重量輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn)同時(shí)其隔熱以及防火性能也較為優(yōu)良，生產(chǎn)工藝較為簡(jiǎn)單所以作為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠性價(jià)比高的新型材料是十分合適的。

2.2 脫硫石膏的利用方法

脫硫石膏是通過(guò)二氧化硫所產(chǎn)生的，從現(xiàn)階段的情況來(lái)看燃煤電廠脫硫技術(shù)已經(jīng)十分成熟了，到2015 年底，脫硫石膏的年產(chǎn)量已經(jīng)突破1 千萬(wàn)噸，所以由此看來(lái)其產(chǎn)量還是很高的。

對(duì)于使用脫硫石膏而替代天然石膏不但可以保護(hù)自然資源被大量開(kāi)采，還可以減少對(duì)環(huán)境的影響。此外，對(duì)于脫硫石膏的再利用可以說(shuō)是最大限度的減小對(duì)資源的消耗，也能夠減少固廢的所占土地范圍，還可以變廢為寶提升燃煤電廠的生產(chǎn)效益。

從能源的角度來(lái)看再利用就是最大限度的節(jié)省，對(duì)于節(jié)省天然石膏有著無(wú)可替代的效果，且脫硫石膏沒(méi)有任何污染且不具有輻射，對(duì)人以及周邊環(huán)境是無(wú)影響。

3 廢棄物資源化存在的問(wèn)題

從目前國(guó)內(nèi)燃煤電廠固廢再利用的情況來(lái)看依舊還存在很多的不足，具體情況如下：

首先，就粉煤灰來(lái)講對(duì)其開(kāi)發(fā)利用的水平與國(guó)外相比較而言還是較為低端，凸顯資源化利用明顯不足的情況，多數(shù)的利用依舊是依托建筑施工以及建筑原材料生產(chǎn)企業(yè)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而中高端的再開(kāi)發(fā)利用多數(shù)都是由于技術(shù)水平的限制以及開(kāi)發(fā)成本較高而限制了生產(chǎn)鏈的延伸。即便是在目前的中低端利用水平的情況下，也往往因?yàn)槎喾N因素導(dǎo)致資源再利用的順利完成，舉例來(lái)講，建筑施工特別在北方來(lái)講其工期往往受季節(jié)影響很大，所以對(duì)于依附于建筑業(yè)生存的其他行業(yè)來(lái)講也會(huì)受到很大的影響；此外還會(huì)受到來(lái)自于政策方面的影響，進(jìn)而對(duì)資源開(kāi)發(fā)利用造成影響。由于需求的變化導(dǎo)致資源化利用不能夠處于一個(gè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的狀態(tài)開(kāi)展下去。

其次，脫硫石膏也都基本通過(guò)建筑相關(guān)行業(yè)對(duì)其進(jìn)行消化再利用，然而該固廢在儲(chǔ)運(yùn)等方面還是有一定困難存在，如果對(duì)其進(jìn)行二次處理便會(huì)大大提升固廢的再利用成本，如果將此作為水泥生產(chǎn)添加材料的話勢(shì)必會(huì)增加生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜、生產(chǎn)出問(wèn)題的幾率加大的情況，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)成本的上升。

最后，脫硫廢水形成的污泥再利用問(wèn)題。從西方發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)看主要對(duì)其進(jìn)行兩個(gè)方面的處理，一是用作肥料的原材料；其次是與其他可燃材料混合后當(dāng)做可燃物來(lái)使用。然而這一處理方式在國(guó)內(nèi)來(lái)講占比相對(duì)較低，之所以不夠普遍主要是因?yàn)殚_(kāi)發(fā)再利用的成本較高，內(nèi)生原動(dòng)力不夠。

4 固體廢棄物利用途徑與條件

4.1 開(kāi)發(fā)方向

從目前的研究結(jié)果及應(yīng)用的現(xiàn)狀來(lái)看，以固廢為原材料研發(fā)出來(lái)的新型材料具有較多方面的有點(diǎn)，且在很大程度上回避了常規(guī)材料的一些本身無(wú)法避免的缺陷，而這一特點(diǎn)也恰好符合我國(guó)目前對(duì)新型能源、新型材料的相關(guān)政策。從國(guó)際上來(lái)看，很多發(fā)達(dá)國(guó)家就建筑內(nèi)部裝修中使用最多的便是石膏制品。但是天然石膏本身作為一種資源來(lái)講并不是取之不盡的，粉刷石膏在國(guó)內(nèi)的研發(fā)方面與國(guó)外相比較而言還是有很大差距的，但是新型材料的出現(xiàn)為深入開(kāi)發(fā)應(yīng)用固廢來(lái)講是提供了一個(gè)全新的平臺(tái)。此外，現(xiàn)階段燃煤電廠產(chǎn)生的固廢中脫硫石膏每產(chǎn)出一份將會(huì)有三份粉煤灰出現(xiàn)，但是應(yīng)用粉煤灰所制作的石膏來(lái)講使用粉煤灰和脫硫石膏的比例與其產(chǎn)出的比例也是基本相同的。所以，作為電廠來(lái)講可以將自身的固廢全部用來(lái)作為開(kāi)發(fā)新型材料，并未將來(lái)研發(fā)全新的材料提供更為廣闊的思路。最后，從公開(kāi)公布的數(shù)據(jù)來(lái)看國(guó)內(nèi)建筑領(lǐng)域近年來(lái)的開(kāi)工面積連年增長(zhǎng)，同時(shí)還有大量的舊房需要進(jìn)行裝修以及更新，所以從市場(chǎng)的需求來(lái)看潛力十分巨大，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)背景下，市場(chǎng)是產(chǎn)品最好的引導(dǎo)者，所以其未來(lái)的發(fā)展空間也是非常巨大的。

4.2 實(shí)施主體

作為對(duì)固廢資源的研發(fā)以及利用的主要單位便是燃煤電廠，但是研發(fā)以及應(yīng)用的規(guī)模還與企業(yè)的實(shí)際效益、效率等等方方面面都對(duì)固廢的再利用有著很大的影響。從現(xiàn)階段來(lái)看很多燃煤電廠盡管也很熱心于研發(fā)和利用固廢這一資源但是往往這類型的企業(yè)不論從規(guī)模還是研發(fā)力量來(lái)又或是其他方面與很多規(guī)模較大的企業(yè)來(lái)講還是有很多差距。要想對(duì)固廢進(jìn)行更為深入和持續(xù)的研發(fā)，需要從固廢的產(chǎn)生、基本屬性、處理、研發(fā)和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等等都全部整合到一起，來(lái)達(dá)到對(duì)固廢綜合開(kāi)發(fā)的目的，要實(shí)現(xiàn)這產(chǎn)銷一體化的情況就要求企業(yè)要具備相當(dāng)?shù)膶?shí)力來(lái)推動(dòng)固廢研發(fā)利用市場(chǎng)的不斷發(fā)展。舉例來(lái)講，國(guó)內(nèi)上海以及浙江等地方對(duì)于固廢的開(kāi)發(fā)和利用投入了巨大的財(cái)力和物力引進(jìn)國(guó)外企業(yè)參與到其中，使得地方的固廢開(kāi)發(fā)利用水平得到了突飛猛進(jìn)的提升。浙江是建立了一個(gè)專門從事固廢研發(fā)利用的公司，目的是未來(lái)更好的凝聚更多的企業(yè)參與進(jìn)來(lái)，提高研發(fā)的水平，增加更為廣泛的企業(yè)參與度，可以為將來(lái)固廢的研發(fā)多樣化、質(zhì)量的提升以及形成一個(gè)依托于此的穩(wěn)固產(chǎn)業(yè)，逐步將固廢作為一個(gè)新型的資源可以進(jìn)行深度開(kāi)發(fā)的行業(yè)。

4.3 技術(shù)創(chuàng)新

對(duì)于固廢的再利用核心是對(duì)其進(jìn)行研發(fā)，而研發(fā)的關(guān)鍵是技術(shù)支撐。技術(shù)在對(duì)固廢開(kāi)發(fā)中扮演重要的角色，而不是對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的組合，是要依托現(xiàn)有的技術(shù)力量深入挖掘可利用的價(jià)值，只有將最好的技術(shù)應(yīng)用到最值得開(kāi)發(fā)利用的資上才能實(shí)現(xiàn)最高的性價(jià)比，實(shí)現(xiàn)利用的最大化，反之就是對(duì)投入的一種浪費(fèi)。