刘 晶，汪 澜

（中国建筑材料科学研究总院 绿色建筑材料国家重点实验室，北京 100024）

生活垃圾焚烧飞灰处理处置政策及发展分析

刘 晶，汪 澜

（中国建筑材料科学研究总院 绿色建筑材料国家重点实验室，北京 100024）

论述了我国关于生活垃圾焚烧飞灰处理处置的政策发展，分析了国内垃圾焚烧飞灰处置技术特点及资源化应用情况，指出垃圾焚烧飞灰处理处置存在的障碍和应对措施，以期为垃圾焚烧飞灰无害化处置提供参考。

生活垃圾焚烧飞灰；处置政策；处置技术；发展分析

1 前言

随着社会经济发展和城镇化进程加快，生活垃圾产生量持续增长，对我国生态环境、社会发展的影响日益加剧。生活垃圾处理技术中，垃圾焚烧发电技术因其具有减容显著、减少二次污染的环保优势以及替代燃煤的资源特点，在我国得以迅速发展。飞灰是垃圾焚烧的必然产物，富集高浸出浓度的重金属、可溶盐和二英、呋喃等有机污染物，属于危险废物（《国家危险废物名录》编号HW18），产量占焚烧垃圾量的3%～5%。

“十二五”期间，我国生活垃圾焚烧能力大幅提升，2015年垃圾焚烧能力高达23万吨/日，保守测算，飞灰产量约400万吨。《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》（发改环资〔2016〕2851号）指出，“‘十三五’期间，全国规划新增生活垃圾无害化处理能力50.97万吨/日，设市城市生活垃圾焚烧处理能力占无害化处理总能力的比例达到50%，东部地区达到60%”。可见，伴随垃圾焚烧处理能力的大幅提升，“十三五”期间飞灰产生量将继续大量增加。鉴于飞灰对生态环境、人体健康的不利影响，安全妥善处理垃圾焚烧飞灰已成为社会重点关注的议题之一。本文将梳理我国对垃圾焚烧飞灰处理处置的有关政策，介绍垃圾焚烧飞灰处置技术和发展。

2 生活垃圾焚烧飞灰处理处置相关政策

2001年原国家环保总局等部委联合颁布实施了《危险废物污染防治技术政策》（环发〔2001〕199号），针对生活垃圾焚烧飞灰，明确要求“生活垃圾焚烧产生的飞灰必须单独收集，不得与生活垃圾、焚烧残渣等其它废物混合，也不得与其它危险废物混合”“生活垃圾焚烧飞灰不得在产生地长期贮存，不得进行简易处置，不得排放，生活垃圾焚烧飞灰在产生地必须进行必要的固化和稳定化处理之后方可运输，运输需使用专用运输工具，运输工具必须密闭”“生活垃圾焚烧飞灰须进行安全填埋处置”。该技术政策的出台为我国生活垃圾焚烧飞灰管理工作的开展提供了重要技术支撑。

2004年环保总局印发了《全国危险废物和医疗废物处置设施建设规划》的通知，以解决危险废物集中处理处置设施数量有限，处理能力滞后的问题，确定以省为单位建设31座省级和24座区域性危险废物集中处置设施。着重指出“对能焚烧的危险废物，焚烧后的飞灰、残渣以及达到填埋标准的危险废物应建设危险废物填埋场进行处置，不得混入生活垃圾填埋场。”

2008年发布的《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）明确规定了生活垃圾焚烧飞灰进入生活垃圾填埋场处置的具体要求：分区填埋；含水率小于30%；二英含量（或等效毒性量）低于3μg/kg；按照《固体废物浸出毒性测定方法醋酸缓冲溶液法》（HJ/T300）制备的浸出液中危害成分浓度低于标准规定的浓度限值。标准的发布为生活垃圾焚烧飞灰的污染控制和监督管理奠定了理论基础。

2013年，环保部通过了《2013年国家先进污染防治示范技术名录》，支持“生活垃圾焚烧飞灰药剂稳定卫生填埋技术”，该技术较传统的飞灰处置技术节约1/3的填埋库容，拓展了生活垃圾焚烧飞灰的安全处置途径。

2013年新版《危险废物污染防治技术政策》（征求意见稿）发布，新版的技术政策从全过程管理角度出发，把握各类危险废物的污染防治技术路线，对产生源、收集、贮存、利用、预处理到最终处理处置的各个管理环节提出指导性意见。

2015年9月，重庆市环保局印发了《采用二次物料复合技术处理生活垃圾焚烧飞灰工程技术规范（试行）的通知》（渝环发〔2015〕56号），以规范重庆市生活垃圾焚烧飞灰处理过程管理，促进生活垃圾焚烧飞灰处理技术进步。

为防止固体废物污染环境，保障人体健康、维护生态安全，促进经济社会发展，2015年《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》再次修订，针对生活垃圾、危险废物污染环境防治，明确提出“垃圾焚烧应严格按照《生活垃圾焚烧污染控制标准》等有关标准要求，对烟气、污水、炉渣、飞灰、臭气和噪声等进行控制的处理，防止对环境的污染”“属于固体废物的炉渣和飞灰必须作为固体废物处置”。

2016年6月，新版《国家危险废物名录》发布，在附录《危险废物豁免管理清单》指出，生活垃圾焚烧飞灰如满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）中6.3条要求，可进入生活垃圾填埋场填埋（填埋场不需要危险废物经营许可证），填埋过程不按危险废物管理。新政的出台，豁免了生活垃圾焚烧飞灰在填埋环节的部分管理要求，增强了企业处理生活垃圾焚烧飞灰的积极性，有助于减少生活垃圾焚烧飞灰环境管理风险，提高环境管理效率。

2016年11月，国务院印发了《“十三五”生态环境保护规划的通知》（国发〔2016〕65号），指出“到2020年，垃圾焚烧处理率达到40%”，着重强调“加强生活垃圾焚烧飞灰处理处置，向全社会公开垃圾处置设施污染物排放情况”“开展危险废物规范化管理督查考核，以含铬、铅、汞、镉、砷等重金属废物和生活垃圾焚烧飞灰、高毒持久性废物等为重点开展专项整治”。规划突出了生态环境保护的战略地位，为危险废物管理工作确立了顶层设计及战略方向。

3 生活垃圾焚烧飞灰处理处置技术

我国生活垃圾焚烧飞灰处理处置技术主要有固化后进入危废填埋场、稳定化后进行卫生填埋和资源化利用三条技术路线。常用的固化稳定化技术包含水泥固化、熔融固化和化学药剂稳定化技术。

水泥固化因具有成本低廉、工艺简单、固化产物强度高等优点而被广泛采用，该技术将垃圾焚烧飞灰和水泥按一定比例混合，加入适量的水，经水化反应后形成坚固的水泥固化体。其原理是通过吸附、沉降、离子交换、钝化等方式，使重金属离子以氢氧化物或络合物的形式固化于水泥水化产物中，从而降低飞灰中有害成分的可渗透性，达到稳定化、无害化处理的目的。

熔融固化技术是指将飞灰和细小的玻璃质混合，在高温条件下使飞灰中的有机物燃烧气化，无机物熔融成玻璃质固化体。熔融固化后，重金属能够稳定固化于玻璃体Si、O网状结构内。因熔融技术具有能耗大、成本高等特点，制约了在国内的推广和应用。

化学药剂稳定化是利用化学药剂通过化学反应将重金属离子转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的沉淀物或稳定的络合物，具有添加量小、固化效果好、长期稳定性能高等优点，因飞灰成分波动大，目前仍难以开发具有普适性的稳定剂。

常用的固化稳定化技术的特点如下表。

固化稳定化技术特点表

近年来，除采用水泥固化、熔融固化、化学药剂稳定化等传统方式处置生活垃圾焚烧飞灰外，部分先进企业在资源化利用方面进行了大量尝试。典型的资源化利用技术路线有水泥窑协同处置飞灰技术、制备免烧/烧结型轻集料技术。

3.1 水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰技术

北京金隅琉璃河水泥有限公司于2015年建成国内首条飞灰资源化利用示范线。该示范线通过多级逆流漂洗、烘干预处理、污水处理等工艺，降低飞灰中氯、硫、钾、钠等挥发性元素和重金属含量，使之形成工业盐；经处理的飞灰代替部分水泥原料进入水泥窑碱性环境，通过固液相反应将重金属元素稳定固化于水泥熟料矿物晶格中，最终制成无害化的水泥产品。同时，飞灰中二英等有毒污染物在水泥窑高温（大于1450℃）煅烧环境中被彻底分解。该项目每年可处理生活垃圾焚烧飞灰1万吨，并于2015年进入工业化技术推广和应用阶段。水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰工艺流程如图1。

图1 水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰工艺流程示意图

3.2 垃圾焚烧飞灰制备免烧型轻集料技术

制备免烧型陶粒轻集料是垃圾焚烧飞灰资源化利用的新尝试，天津壹鸣环境工程有限公司采用“微波解毒-废气处理-稳定化处理-固化成型”的工艺路线，利用微波的热点效应，选择性加热飞灰中的活性炭颗粒，从而实现对飞灰中二英的分解；处理后的飞灰经高效换热装置冷却后，与重金属稳定剂、固化剂充分混合进行稳定化处理；再进入成型设备，与硅酸盐水泥或其他外加剂等混合挤压造粒，经自然养护后制备成免烧型飞灰陶粒，用于填埋场覆土或路基材料。由于微波加热过程不需要氧气助燃，加热系统处于密闭状态，该工艺的尾气排放量较少，选用“酸气中和装置+活性炭吸附+布袋除尘器+活性炭深度吸附”的尾气净化处理技术即能保证尾气安全排放[1]。工艺流程如图2。

3.3 垃圾焚烧飞灰高温烧结技术

重庆盎瑞悦科技有限公司利用二次物料复合技术，将垃圾焚烧飞灰与活性炭、添加剂等混合制备成球核，外部包裹CaO吸氯屏蔽层，使复合球团在高温焚烧时内部形成还原气氛，促使二英迅速分解。分解出的氯元素与飞灰中的氯元素被屏蔽层中的CaO吸收，形成稳定的CaCl2，避免二英的再次形成，从而彻底解毒二英。复合球团在焚烧产生的1300℃高温下，将重金属固化于飞灰与壳料形成的低共熔点玻璃体中，不再产生浸出毒性。处置过程中，燃烧烟气全部循环燃烧，废气干燥预热球团，大大减少烟气排放总量及废气中污染物含量，确保烟气质量达标。焚烧产物资源化用于轻质墙板、制砖的原料。二次物料复合球团示意如图3，垃圾焚烧飞灰高温烧结技术示意见图4。

图2 垃圾焚烧飞灰制备免烧轻集料工艺流程示意图

图3 二次物料复合球团示意图

图4 垃圾焚烧飞灰高温烧结技术示意图

4 垃圾焚烧飞灰安全处理处置障碍分析

我国垃圾焚烧企业多关注垃圾焚烧发电，而对飞灰安全处置的资金、技术投入不足，生活垃圾焚烧飞灰资源化利用企业数量较少，飞灰总处置量远远低于产生量，飞灰安全处置仍存在诸多障碍。主要体现在：

（1）飞灰处理路线尚不明确。尽管新版《国家危险废物名录》将垃圾焚烧飞灰进入生活垃圾填埋场处置及进入水泥窑协同处理过程纳入豁免清单管理，但行业、企业和专家对各种技术还存在较大争议。如水泥窑协同处置时存在预处理费用高、危险废物跨区域运输等缺点，其他固化稳定化技术未去除二英等。

（2）飞灰成分复杂，波动较大，给处置标准执行和环境监管带来较大困难。我国生活垃圾收集仍呈粗放式管理，垃圾组成、焚烧工艺和烟气净化工艺差异较大，直接导致飞灰成分复杂、波动大。现实条件下，飞灰中重金属、二英含量无法频繁取样检测，抽检样本的代表性也难以令公众信服。

（3）飞灰处理成本高昂，导致飞灰处理处置设施建设和运行资金欠缺。大部分危险废物处理厂每吨飞灰的入场费用在千元以上，在处置场稀少的部分地区危险废物处置场费用高达3000元/吨，经严格预处理后进入生活垃圾填埋场处置，处理成本也高达800～1000元/吨，使生活垃圾的处理成本增加100～300元/吨，成为生活垃圾焚烧后期处理无法承受之重。

5 垃圾焚烧飞灰处理处置发展分析

深入推行生活垃圾分类，控制垃圾焚烧飞灰产生量。在政府、企业和居民各个层面大力推行垃圾分类和资源化回收利用，建立生活垃圾分类投放、回收、运输、处理相衔接的全过程管理体系，促进生活垃圾回收与再生资源回收网络衔接，从源头减少生活垃圾焚烧总量，降低垃圾焚烧飞灰产生量，最大化实现飞灰的源头减量和资源化利用。

建立垃圾焚烧飞灰处置激励/补贴机制，促进良好的市场机制形成。建议重新核定垃圾焚烧处理补偿标准，考虑飞灰处理成本，将补偿标准与飞灰规范化处理量挂钩，保证垃圾焚烧补贴用到实处，监督垃圾焚烧厂对飞灰的规范化管理。同时，对有效处置垃圾焚烧飞灰的企业给予税收优惠或补贴，引导社会资金参与飞灰处理处置的建设或运营。

加强垃圾焚烧飞灰安全处置管理监督力度，提升处置企业运营管理水平。在垃圾焚烧项目立项及招投标阶段，避免脱离实际的低价中标，致使飞灰安全处置设施配套缺少必要的经济基础；加强对垃圾焚烧发电厂烟气净化设施运营情况、飞灰处置情况的监管，对达到豁免条件的飞灰，严格监测其是否符合生活垃圾填埋场标准或水泥窑协同处置标准；组织开展相关考核性评价，强化政府监管，提升处置企业运营管理水平。

加强技术创新，研发最佳可行技术。将生活垃圾处理技术纳入国家相关科技研发计划，加强对垃圾资源化利用、二英控制、垃圾焚烧飞灰安全处置等关键技术的研发。通过技术创新、示范和推广应用，形成我国生活垃圾焚烧飞灰处置的可行技术路线。

6 结语

尽管我国生活垃圾焚烧取得了快速发展和长足进步，但垃圾焚烧飞灰的无害化处置却进展缓慢。“十三五”期间，大量垃圾焚烧项目的启动将促使飞灰产生量迅速增加，作为污染控制和风险管理最为薄弱的飞灰处置环节，豁免条例的提出又将增加企业参与飞灰处理市场的积极性。为此，政府主管部门、科研院所、生产企业应通力合作，加强监督管理、技术研发和运行管理，促使我国垃圾焚烧飞灰无害化处置落实到位。

[1] 张曙光，郝永利，纪涛，等.垃圾焚烧飞灰的处置及资源化利用工艺研究[J].中国环保产业，2015（4）.

Disposal Policy and Development Analysis on Fly Ash of Municipal Solid Waste Incineration

LIU Jing, WANG Lan
(State Key Laboratory of Green Building Materials, China Building Materia ls Academy, Beijing 100024, China)

The paper discusses the policy development on fly ash treatment and disposal of municipal solid waste incineration (MSW I) in our country. The paper analyzes the technical characteristics and resource utilizations of the fly ash disposal of MSWI and points out the existing obstacles and countermeasures of the fly ash treatment and disposal of MSWI in order to provide references for the harm less disposal of MSW I fly ash.

fly ash of MSW I; disposal policy; disposal technology; developm ent analysis

X799.3

A

1006-5377（2017）05-0066-04

项目资助：科技基础性工作专项项目《我国水泥工业环境状况调查》（2014FY110900）。