“尘末”是金-浅谈垃圾焚烧飞灰中资源

  根据住建部《十三五城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，到2020 年底，直辖市、计划单列市和省会城市（建成区）生活垃圾无害化处理率达到100%。全国城镇新增生活垃圾无害化处理设施能力34 万吨/日，垃圾总焚烧量达59.14万吨/日，年产生飞灰量约1000万吨，将垃圾焚烧飞灰处理到相对无可溶性盐、变废为宝、资源化是飞灰处置的大势所趋。

  一、垃圾焚烧飞灰为何难以处理

  1）成分复杂

  生活垃圾焚烧飞灰是指垃圾焚烧发电厂在烟气净化系统收集而得的残余物。飞灰中含有苯并芘、苯并蒽、二噁英等有机污染物和Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Ni等重金属，被归为危险废弃物。国家环保部颁发的《危险废物污染防治政策》中，将生活垃圾焚烧飞灰列为“不宜用危险废物的通用方法进行管理和处理，而需特别注意的危险废物”，代号为HW18。而由于国情限制，我国垃圾分类工作较落后，生活垃圾焚烧飞灰的成分差别也较大，为后续处理工作提高难度。

  2）总量巨大

  据《2017年城镇生活垃圾焚烧发电产业发展报告》指出，“我国垃圾焚烧发电装机规模、发电量均居世界第一。截至2016 年底，全国27个省（区、市）投产了垃圾焚烧发电项目273个， 年平均利用小时数5981小时，年垃圾处理量约10456万吨，较2015 年新增25个项目，新增并网装机容量41万千瓦。”垃圾焚烧飞灰产生量约为生活垃圾处理量的3～4%，仅2016年全年产生的垃圾焚烧飞灰就至少为300万吨。

  3）可溶盐增加了处置难度

  随着垃圾焚烧发电产业的快速发展，迅猛增长的飞灰量也引起了越来越多的关注。然而在飞灰处理过程中，大家的焦点都放在如何稳定和控制飞灰中的重金属及二噁英时，飞灰中的“可溶盐”却是不容忽视的。

  “盐”——指一类金属离子或铵根离子（NH4+）与酸根离子或非金属离子结合的化合物，垃圾焚烧飞灰中含有较高的氯离子，因而产生了较多的可溶性盐酸盐。在不同的垃圾焚烧工艺下所产生的飞灰中氯离子含量略有差别，炉排炉所产生的飞灰中的氯离子含量约为12%-20%，循环流化床所产生的飞灰的氯离子含量约为3%-5%。“从焚烧炉类型来看，2016年年末我国焚烧发电项目总处理能力28万吨/日，其中采用炉排炉技术的焚烧项目处理能力为22万吨/日；采用流化床技术的处理能力为6万吨/日。对比2010年，焚烧技术的 占比发生重大变化，到2016年，炉排炉的日处理能力占比从46%提高到79%，可以看出，炉排炉技术逐步占据我国垃圾焚烧处理方式的主导地位。”（数据来自《2017年城镇生活垃圾焚烧发电产业发展报告》）。高含氯的飞灰占到了近一半的比重，并正以迅猛的速度增长着。

  由于可溶性盐酸盐的存在，不论何种处置方式都存在着各类环境风险。在填埋方式下，尚没有对飞灰中的可溶盐进行处理，易溶于水的盐对飞灰鳌合或固化后的稳定性会产生负面影响，溶于水中的盐更会对填埋场地造成危害；在水泥窑协同处置或高温熔融的技术中，氯离子会导致高温窑炉结皮、结圈甚至堵塞。去除飞灰中可溶性盐成为了不可或缺的步骤。

  二、“尘末”是金

  飞灰虽是垃圾焚烧的附加产物，被作为危险废弃物处置，但其中也蕴藏着大量的可利用资源。飞灰中的可溶物主要是可溶性盐类，如氯化钠、氯化钾等，可提纯为工业级原料；不可溶物主要以钙、硅、铝、铁等无机物为主，能替代优质石灰石烧制水泥熟料。

  我国钾盐资源严重短缺，被国土资源部列为8种大宗紧缺矿产之一，按照钾肥含氯化钾62%以上的标准计算，2016年飞灰中钾肥的含量占当年全国钾肥进口量的10%以上，飞灰中的氯化钾可缓解我国钾肥资源的短缺。