技术背景与挑战
垃圾焚烧飞灰是生活垃圾焚烧过程中产生的危险废弃物(HW18),年产生量超1000万吨,占危废填埋量的2/3以上。其特性包括:
高污染性:含重金属(Pb、Cd、Zn等)、二噁英(毒性为氰化物的130倍)及可溶性氯盐(NaCl、KCl占比17.9%-22.1%)。
处理痛点:传统固化填埋存在二次污染风险(如重金属溶出、二噁英扩散),且填埋成本高昂(1000-2000元/吨)。

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新突破:水洗-蒸发分盐全流程技术
1. 核心流程框架
步骤一:收集与运输
收集:通过布袋除尘器、静电除尘器拦截烟气中的飞灰,避免重金属和二噁英扩散。
运输:采用密闭罐车或袋装运输,卸料时使用真空吸料技术,确保粉尘无外泄。
步骤二:水洗预处理
三级逆流漂洗:水灰比2.5:1至3:1,清水浸泡飞灰溶解可溶性氯盐和重金属。
强化搅拌:转速30-60转/分钟,加速氯离子和重金属溶出。
固液分离:压滤机或离心机分离后,飞灰氯含量从20%降至1%以下,重金属部分去除。
步骤三:废水处理
脱钙除硬:投加碳酸钠沉淀钙离子,生成CaCO₃污泥。
重金属去除:加入硫化钠和絮凝剂(如聚合氯化铝),形成不溶性硫化物沉淀。
酸碱调节:盐酸中和至pH中性,确保后续蒸发分盐效率。
步骤四:蒸发分盐
MVR蒸发技术:机械再压缩技术将二次蒸汽作为热源,能耗降低50%-80%。
分质结晶:高温段(105℃)析出氯化钠(NaCl),低温段(40℃)析出氯化钾(KCl),钾盐回收率≥90%。
产品标准:NaCl符合《工业盐》GB/T 5462一级标准,KCl符合《氯化钾》GB 6549工业用合格品标准,冷凝水回用率≥95%。
步骤五:脱氯飞灰资源化
水泥窑协同处置:氯含量≤1%的飞灰按生料比例≤3%掺入水泥窑,生成符合GB 175标准的水泥。
轻质陶粒制备:飞灰与黏土混合烧结,制成建材用陶粒。
2. 关键技术创新
全闭环处理:利用垃圾焚烧厂既有设施,实现飞灰原位减量和无害化,飞灰填埋减量率达95%。
资源化利用:回收氯化钠、氯化钾等工业盐废水、废气零排放,废渣合规处置。
经济性:处理成本约1500元/吨,较传统填埋降低30%-50%,年资源化收益显著(如工业盐300元/吨,钾盐2000元/吨)。
MVR蒸发技术:
高效分盐:通过热力学结晶控制,在高硫酸根环境下精准分离钾钠盐,确保产品纯度(NaCl≥99%,KCl≥95%)。
节能降耗:吨水处理成本约14元,较传统多效蒸发降低50%-80%。
环保与经济双重效益
环境效益:
减量化:飞灰填埋量减少95%,节约土地资源。
无害化:二噁英分解率>99.9%,重金属浸出浓度低于《危险废物鉴别标准》(GB 5085.3-2007)。
零排放:废水、废气经多级处理后达标排放,冷凝水回用率95%以上。
经济效益:
资源回收:年回收工业盐2.5万吨、钾盐4000吨,年收益超千万元。
协同处置:水泥窑处置飞灰减少填埋费用,同时生成水泥产品增加附加值。
政策支持:符合《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》要求,享受危废处理补贴和税收优惠。
政策标准与案例实践
政策依据:
生态环境部《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范(试行)》(HJ 1134-2020)对二噁英、重金属、可溶性氯含量设定严格限值。
《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》要求2025年底垃圾焚烧处理能力达80万吨/日,飞灰资源化利用成必然趋势。
典型案例:
江苏、浙江项目:规模化应用水洗-蒸发分盐技术,单日处理量300吨,资源化产品供不应求。
环保:通过水洗-蒸发工艺,将飞灰转化为工业盐和水泥原料,实现“零废弃”绿色循环。
未来展望
随着FAST工艺、MVR蒸发技术的推广,垃圾焚烧飞灰处理将向“无害化、减量化、资源化”深度转型。结合AI智能控制和热泵耦合技术,可进一步提升能效和稳定性,推动工业固废绿色循环发展,助力“无废城市”建设和双碳目标实现。