箴言

为加快推进固体废物处理设施建设，进一步提升固体废物减量化、资源化、无害化水平，4月14日，珠海市生态环境局组织召开生活垃圾焚烧飞灰资源化利用技术可行性专家论证会，邀请国内固体废物治理行业权威专家就相关技术方案进行专业论证。会上，一种“垃圾飞灰高温烧制陶瓷骨料”的技术，受到了专家们的肯定。

资源化利用将成飞灰处置主流

垃圾焚烧飞灰是指在垃圾焚烧厂的烟气净化系统中收集的残余物，包括除尘器飞灰和吸收塔飞灰，其中含有烟道灰、加入的化学药剂及化学反应产物等。

垃圾焚烧飞灰作为一种高比表面积物质，不仅富集大量的汞、铅和镉等有毒重金属，也富集了大量的二噁英类物质，是一种同时具有重金属危害特性和环境持久性有机毒性危害特性的双料危险废物，对人体健康和生态环境具有极大的危害性。

随着生活垃圾产生量的快速增长，生活垃圾焚烧发电在垃圾处理处置领域的占比越来越高，飞灰的产生量也在逐年递增。2020年，我国城镇生活垃圾焚烧发电处理比例约为54%，生活垃圾焚烧日处理规模约59.14万吨。据中国水泥协会推算，“十三五”末我国每年飞灰产生量高达1000万吨左右。

“含氯元素高是我国飞灰最为明显的特征之一，这也为其处理处置带来一定的困难，因为很多处理工艺受氯元素干扰比较大。”航天神禾（北京）环保有限公司技术人员提到，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。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。

另一方面，飞灰成分复杂，除重金属和二噁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。而且波动大，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。

由于处理处置较为困难，传统的飞灰处理，主要是选择无害化处理然后填埋的方式。然而土地资源紧张导致以填埋为主的处置方式面临越来越大的压力，资源化利用技术将成为主流趋势。特别是大中型城市飞灰产生量大，土地资源也更加紧张。亟需寻找出一条既能有效处理飞灰又能节约土地资源的有效途径。

飞灰制备陶瓷骨料有优势

“除了传统的无害化填埋处置，目前市场上也逐渐出现了新的处理手段，但是各种技术都多多少少存在一定的不足。”航天神禾（北京）环保有限公司技术人员介绍说。

作为目前主流处理技术的无害化处置，飞灰经过粘结剂固化和化学稳定化处理后，满足《生活垃圾填埋污染控制标准》就可进入生活垃圾填埋场单独分区填埋。这种处理方式操作方便、成本低，但是固化后体积较大，占用宝贵的土地资源。而且处理后的二噁英和重金属仍然存在，有潜在环境风险。长期填埋后毒性还有可能发生外渗，对土壤造成永久性的深度污染。

水泥窑协同处置，也是近几年比较热门的处理方式。这种处理先对飞灰进行水洗烘干，除去大量的氯离子及可溶性金属离子，再输送到水泥窑尾1000℃高温段高温煅烧，二噁英通过高温分解，重金属被固化在水泥熟料中。“这种技术其实还是比较好，飞灰得到充分利用，但是一旦飞灰中含有的硫、氯元素处理不干净，就容易引起水泥窑的堵塞，降低水泥的质量。”业内专家如是说。

高温烧结技术则与水泥窑协同处置技术接近，同属于热处理技术，即在高温（1000℃～1100℃）状态下将飞灰中的有机污染物（二噁英和呋喃等）分解，并将重金属固定于致密的结构体中，可用于制备烧结砖、轻骨料和水泥等。不过，这种技术的工艺路线较为复杂，而且易挥发的重金属易进入烟气中，尾气处理难度较大。

熔融技术则是在飞灰中加入细小的玻璃质，在1500℃高温熔融下形成玻璃固化体，将重金属固定在致密晶体结构中，有机污染物在高温下分解。这种技术的难度比较大，而且能耗大，成本较高。

在专家论证会上，航天神禾（北京）环保有限公司提供了另外一种处理技术，即飞灰制备陶瓷骨料技术。该技术利用垃圾飞灰为原料制备陶瓷骨料，其原料主要采用垃圾飞灰和粘土，按照一定比例，通过预处理，将飞灰和粘土按比例混合后造粒后，进入烧炉煅烧制成陶瓷骨料。

使用这种技术，在高温、硅酸盐、合理添加剂环境中，重金属离子易与物料中的氧化硅、氧化铝等发生化学反应生成较为稳定的硅酸盐矿物相，以恰当形态进入各种新生稳定晶体的晶格中，并被玻璃体所裹覆，消除和转化有害与不稳定物质，产生由各种稳定矿物晶粒和玻璃体，形成永久安全的瓷化骨料制品。

同时，采用特制烧结炉，气体温度和物料温度分别高达1400℃和1200℃，窑内气体通过时间长，气体在1200℃以上高温区段的停留时间长达4秒以上，可以有效将原料中的任何一种有机化合物完全分解，同时也有效防止二噁英类物质的重新生成。烟气在急冷塔进行急冷，防止二次污染产生。

据介绍，这种技术最终将飞灰制备成陶瓷骨料，真正实现资源化利用;固化效果好，烟气排放符合相关要求。技术所需设备占地面积少，可建于生活垃圾焚烧厂厂内或者危废处置企业厂内，实现飞灰不外运、就地资源化处置及利用，实现产业升级的目的。

小投入产生大效益

“这项技术的投资成本低，运营成本也比较低。”航天神禾（北京）环保有限公司技术人员介绍说，以日处理飞灰150吨项目为例（年处置5万吨），项目投资估算9300元，年运行成本7046.9元。

项目收入主要来源于飞灰委托处置费用，目前市面上垃圾焚烧飞灰处置费按照1500元/吨、市政污泥300元/吨计算;同时本项目资源化产生的副产品陶瓷骨料可以作为产品外售，按照100元/立方计算，也是收入的一部分。

在专家论证会上，与会专家结合各自专业优势、工作经验和研究方向围绕该技术采用的原料配比、烧结控制等工艺路径，对氯盐、二噁英、重金屬等飞灰典型污染物的稳定固化、有效去除等污染控制技术，以及使用的能源效率成本、产品制成后的去路等方面进行分析。经过分析讨论，专家组认为该技术构思具有新颖性和前瞻性。当然，部分技术的工艺及污染防治措施，还需要进一步完善。

“专家们全面、系统分析该技术可行性，为完善技术路径提供了参考依据。”珠海市生态环境局局长张经纬在会上表示，希望技术提供单位全面梳理和吸纳借鉴专家论证意见，进一步完善工艺，推动飞灰治理技术实现社会经济效益与生态环境效益内在统一、相互促进，为全省乃至全国在飞灰资源化利用难题上探索出珠海经验。