協同處置垃圾焚燒飛灰是水泥行業轉型升級的有效途徑

李忠鋒

（北京中科國潤環保科技有限公司，北京 100095）

水泥窯協同處置固廢危廢是水泥企業利用水泥窯1 400℃高溫徹底分解二噁英、水泥熟料固化重金屬的優勢，主動承擔社會責任的表現，對現有處置廢棄物技術的有益補充，是水泥窯爐參與環境工程功能延伸的發揮，是水泥行業為推進城鎮化建設的積極舉動，更是水泥行業向綠色、低碳目標轉型升級的有效途徑。

1 焚燒生活垃圾產生的飛灰問題亟待解決

我國生活垃圾的焚燒處理比例逐年上升，根據《十三五城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》，十三五期間城市生活垃圾焚燒能力將達到50%，東部地區達到60%。《國家危險廢物名錄》明確規定生活垃圾焚燒后產生的飛灰是危險廢物（HW18），如果直接排放到大氣中遷移擴散，飛灰中的二噁英、重金屬會對環境和人體健康產生嚴重損害見圖1。

2 水泥窯協同處置垃圾焚燒飛灰關鍵在于水洗脫鹽降氯

根據垃圾焚燒飛灰樣品的成分分析，飛灰中的氯鹽（KCl、NaCl、MgCl2、ZnCl2、CaCl2）含量為20%以上，主要重金屬污染元素是Cd，Hg和Pb，并且含有二噁英和呋喃等有機污染物。目前垃圾焚燒飛灰處置相關研究對于重金屬、二噁英降解等技術已有較多成果，而較少考慮飛灰中可溶性氯鹽的問題。這些氯鹽會增加重金屬等污染物浸出的風險，還會影響飛灰固化、穩定化效果及資源化利用。

因此，對垃圾焚燒飛灰進行水洗脫鹽降氯預處理，使飛灰中的氯降到可控范圍內，才能明顯改善水泥熟料固化、水泥窯協同處置、燒結/熔融等方法的處理效果，也為水泥、輕骨料等產品資源化利用飛灰提供低氯基礎，才能使飛灰的最終處置效率大幅度提高，實現飛灰處置工業化。

圖1 垃圾焚燒廠產生了大量富含可溶性氯鹽的飛灰

圖2 飛灰經水洗脫鹽降氯預處理得到的鉀鈉鹽產品

3 水洗脫鹽降氯技術的社會和經濟效益

我國首條水泥窯協同處置垃圾焚燒飛灰示范線采用是具有自主知識產權研發的三級逆流漂洗系統，洗滌次數3次，在堿性條件下，降低了重金屬及二噁英的溶出。實現了全程水洗無揚塵高效脫鹽降氯，大幅度降低飛灰中的氯含量由20%降到0.5%以下，為后續飛灰的入窯煅燒提供基礎，并且不影響水泥熟料穩定生產。三級逆流漂洗系統可使水灰比降到3～4∶1，具有水洗效率高、用水量小、污水零排放等優點，極大的節約了水資源。

目前，我國每年有400萬t飛灰需要處置，可以提取出工業級鉀鹽40萬t、工業級鈉鹽80萬t。2020年將有1 000萬t飛灰需要處置，可提取工業級鉀鹽100萬t、工業級鈉鹽200萬t。我國鉀鹽資源嚴重短缺，被國土資源部列為大宗緊缺礦產。如果采用水泥脫鹽降氯技術提取鉀鹽，將極大緩解我國鉀鹽匱乏的局面見圖2。

4 水泥窯協同處置垃圾焚燒飛灰意義深遠

水泥窯協同處置垃圾焚燒飛灰，是一種將飛灰水洗脫鹽后，通過水泥窯1 400℃高溫焚燒徹底消除二噁英等有機污染物和固熔重金屬于水泥熟料的處理方式，是危險廢棄物的無害化、資源化、減量化的成熟處理方式。

目前，國家政策面鼓勵、支持水泥窯協同處置技術推廣，相關水泥窯協同處置固廢危廢的標準、技術規范、指南已經頒布。水泥窯協同處置城市固廢危廢在無害化與減量化方面具有優勢，市場需求巨大，前景看好。隨著城鎮化的發展和民眾環保意識的增強，也為水泥窯協同處置城市固廢危廢項目帶來了巨大的未來市場需求。

將企業發展與社會責任、環境友好融為一體，不斷尋求與社會、環境的協同發展之道，是水泥行業創新發展的有效模式，能夠緩解危險廢物處置設施能力不足所造成的巨大環境壓力，助推水泥企業實現環保轉型。水泥窯協同處置固廢危廢是主動承擔社會責任的表現，對現有處置廢棄物技術的有益補充，是水泥窯爐參與環境工程功能延伸的發揮，是水泥行業為推進城鎮化建設的積極舉動，更是水泥行業向綠色、低碳目標轉型升級的有效途徑。