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在“2026垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展大會”上,飛灰原位循環(huán)資源化技術(shù)的環(huán)境風(fēng)險被詳細論述。該技術(shù)通過預(yù)處理(造粒調(diào)質(zhì)等,部分不含水洗)、返爐高溫處理,實現(xiàn)飛灰源頭減量與無害化。其環(huán)境風(fēng)險分析實驗數(shù)據(jù),首次以翔實充分的科研報告形式,向垃圾焚燒行業(yè)從業(yè)者公開。
與會專家認為,該技術(shù)通過造粒調(diào)質(zhì)、重返垃圾焚燒爐高溫處理(不經(jīng)過水洗),實現(xiàn)飛灰源頭減量與無害化,有助于消解飛灰危險特性,部分實驗項目的最終產(chǎn)物,在多種場景下環(huán)境風(fēng)險可控,具備推廣潛力。同時建議建立常態(tài)化監(jiān)測機制(重點關(guān)注煙氣及新產(chǎn)飛灰中的汞等揮發(fā)性成分),定期檢測飛灰浸出濃度;優(yōu)化預(yù)處理工藝(改進添加劑以降低汞揮發(fā)、增強重金屬固定);完善污染控制標準,積累長期運行數(shù)據(jù),明確污染物控制要求。
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2026年3月26—27日,由中華環(huán)保聯(lián)合會主辦、中華環(huán)保聯(lián)合會能源環(huán)境專業(yè)委員會承辦、廣州環(huán)投永興集團股份有限公司與廣州環(huán)投德思杰環(huán)保科技有限公司協(xié)辦的“2026垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展大會暨飛灰減量化與資源化研討會”在廣州順利召開。
在本次會議上,業(yè)內(nèi)傳聞已久的飛灰原位循環(huán)資源化技術(shù)相關(guān)團隊,詳細介紹了該技術(shù)最終產(chǎn)物和處置過程中的環(huán)境風(fēng)險分析和管控研究方法,清氣團團隊受邀全程參會。
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飛灰資源化領(lǐng)域的創(chuàng)新性技術(shù)流派
生活垃圾焚燒飛灰原位循環(huán)資源化技術(shù)(又稱返爐處理),是一種旨在實現(xiàn)飛灰源頭減量與無害化的新興資源化技術(shù)。其核心工藝是在垃圾焚燒廠內(nèi),將產(chǎn)生的飛灰經(jīng)過預(yù)處理,如添加添加劑、造粒/造塊后,直接返回焚燒爐進行高溫處理。
清氣團獲悉,該技術(shù)最早出現(xiàn)在2022年左右,號稱是垃圾焚燒廠可以主動掌控的飛灰資源化技術(shù),湖北、福建、四川、廣東等地不約而同的涌現(xiàn)多個團隊,平行開展工程化中試和成套化設(shè)備體系搭建,已有部分領(lǐng)先團隊,獲取了包括生態(tài)環(huán)境部門和頂尖環(huán)境科研機構(gòu)的技術(shù)認證。
該技術(shù)以極其新穎和大膽的技術(shù)創(chuàng)新,在行業(yè)內(nèi)吸引了諸多頭部垃圾焚燒品牌集團的持續(xù)關(guān)注。
該技術(shù)主要基于以下原理:
物理性狀改善:通過塑性造粒,增強飛灰顆粒強度,便于輸送和爐內(nèi)布料,并防止在爐內(nèi)破碎產(chǎn)生二次飛灰。
二噁英分解:利用焚燒爐內(nèi)600℃-900以上的高溫環(huán)境,徹底分解飛灰中的二噁英,分解率可達95%以上。
重金屬固化:在高溫和添加劑作用下,使重金屬形成穩(wěn)定的硅酸鹽、鋁酸鹽等礦物相,包絡(luò)在硅鋁鈣的類陶粒晶格中,氯元素轉(zhuǎn)化為低溶性鹽類,從而被固化。
同時,與該技術(shù)路線的代表之一,上海fast工藝(飛灰水洗脫氯后烘干造粒再入爐技術(shù)),早在2024年,在上海市投入工程化實踐應(yīng)用,2025年獲得生態(tài)環(huán)境部復(fù)函支持,進入規(guī)模化推廣階段。2026年,上海市環(huán)境局發(fā)布該工藝的配套環(huán)境監(jiān)管措施。
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環(huán)境風(fēng)險論證——采用最極端浸出毒性檢測標準
該技術(shù)的主要優(yōu)點在于能夠利用現(xiàn)有焚燒設(shè)施,預(yù)處理相對簡單,成本較低,并能實現(xiàn)飛灰的源頭減量。目前在國內(nèi)已有少數(shù)項目進入工程試驗或即將進入應(yīng)用階段。
中國環(huán)境科學(xué)研究院固體廢物污染控制技術(shù)研究所副研究員陳超博士,在本次論壇,對該技術(shù)路線的最終產(chǎn)物和處理過程,如何開展環(huán)境風(fēng)險研判以及環(huán)境風(fēng)險管控方式的研究,做了詳細介紹。
——為有效提取燒結(jié)產(chǎn)物,實驗過程中的造粒飛灰會裝入密封容器中,通過垃圾焚燒爐的投料斗,隨生活垃圾進入垃圾焚燒爐,待其在爐內(nèi)焚燒后,隨爐排移動至水封出渣前取出。
對該技術(shù)路線的環(huán)境風(fēng)險評估和管控方法,主要聚焦于兩點。
1、燒結(jié)產(chǎn)物的環(huán)境風(fēng)險識別與評估:先將燒結(jié)產(chǎn)物的重金屬浸出毒性、二噁英殘留等關(guān)鍵指標與原生爐渣進行對比,判斷其對爐渣固有環(huán)境安全性的影響,初步識別需重點關(guān)注的污染物;在此基礎(chǔ)上,結(jié)合產(chǎn)物擬采用的填埋、建材化、路基材料等不同利用場景開展風(fēng)險評估,確定各場景下的污染物控制限值。』
2、處置過程的環(huán)境影響與循環(huán)富集控制:評估返爐處理過程中重金屬及其他有毒有害物質(zhì)的揮發(fā)擴散對垃圾焚燒煙氣排放指標的影響,并分析飛灰在多次循環(huán)返爐后的有害物。
其中,浸出毒性的檢測方法,使用了國內(nèi)最嚴格的標準方法,即GB/T30810—2014《水泥膠砂中可浸出重金屬的測定方法》,可更全面地評價固體廢物在極端環(huán)境條件下的長期釋放潛力。
以下為該團隊的開展的部分案例數(shù)據(jù):
處理后飛灰的二噁英含量(3 ng TEQ/kg)遠低于《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB 16889)限值(3000 ng TEQ/kg)。各重金屬浸出濃度也均滿足該標準入場要求。
處理后飛灰的重金屬浸出濃度均低于《水泥窯協(xié)同處置固體廢物技術(shù)規(guī)范》(GB/T 30760)對水泥熟料的限值,不會導(dǎo)致熟料產(chǎn)品浸出毒性超標。
處理后飛灰中鉛、鎘、鉻的有效浸出量,以及氯的總含量,均低于用作路面基層和免燒砌塊場景下的控制限值,環(huán)境風(fēng)險可控。
與爐渣相比,處理后飛灰中汞、砷、銅、鋅、錳等8種元素的浸出濃度低于或等于原生爐渣;只有鉛(Pb)、鎘(Cd)、鉻(Cr)和氯(Cl)的浸出濃度,略高于爐渣,整體而言,處理后的飛灰,其環(huán)境風(fēng)險較低。
在處置過程,返爐處理對爐膛溫度、垃圾處理量、煙氣凈化藥劑用量無顯著影響。煙氣中的常規(guī)污染物(顆粒物、SO2、NOx、CO)和二噁英排放均達標且未明顯增加;汞排放有輕微增加但仍遠低于標準。
返爐后氯、硫含量增幅很小,對HCl、SO2等酸性氣體排放增量很低(<10%),評估認為對焚燒爐腐蝕和現(xiàn)有脫酸裝置的影響有限。
系統(tǒng)平衡時返爐飛灰總量比原始飛灰量約增加12%。
燒結(jié)過程中,造粒飛灰的重金屬和其它元素的揮發(fā)性,主要分為三類。
『高揮發(fā)性元素』
汞(Hg):揮發(fā)率極高,達到 98.4%。需要重點關(guān)注和控制。
『中揮發(fā)性元素』
這部分元素有一定揮發(fā)性,主要包括:鉈(Tl):揮發(fā)率為 30.1%,鋅 (Zn):揮發(fā)率為 24.8%,氯 (Cl):揮發(fā)率為 24.3%、鉛 (Pb):揮發(fā)率為 18.4%。
飛灰中的氯化物在爐排溫度下雖有部分揮發(fā),但絕大部分在飛灰中被保留,對垃圾焚燒爐整體系統(tǒng)腐蝕性影響有限。
『低揮發(fā)性/不揮發(fā)性元素』
這部分元素在返爐過程中非常穩(wěn)定,揮發(fā)率很低,甚至出現(xiàn)“負揮發(fā)”(即返爐后,會主動富集原生垃圾中的同類元素,燒結(jié)后含量增加),因此基本不參與循環(huán)富集,最終會保留在爐渣中排出系統(tǒng)。
例如:硒(Se):揮發(fā)率 9.8%,鋇 (Ba):揮發(fā)率 12.6%,鎘 (Cd):揮發(fā)率 8.8%、硫 (S):揮發(fā)率 7.1%。
砷(As)、銅 (Cu)、鉻 (Cr) ,返爐后含量基本不變。
實驗團隊認為,在工藝合理控制的前提下生活垃圾焚燒飛灰原位循環(huán)無害化處理技術(shù)有助于實現(xiàn)飛灰源頭減量與危險特性消解。部分應(yīng)用項目的處理產(chǎn)物在多種場景下環(huán)境風(fēng)險可控,為該技術(shù)的推廣應(yīng)用奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ),具備進一步推廣應(yīng)用的潛力。
陳超博士在論壇現(xiàn)場強調(diào),該技術(shù)工藝在進一步實驗推廣中,應(yīng)建立常態(tài)化監(jiān)測機制,定期檢測煙氣和新產(chǎn)飛灰中汞等揮發(fā)性成分,一旦出現(xiàn)大幅度升高趨勢,應(yīng)采取周期性釋放等措施進行控制;定期檢測處理后飛灰浸出濃度,對比不同應(yīng)用場景的浸出限值,保證后續(xù)應(yīng)用環(huán)境安全還要進一步優(yōu)化預(yù)處理工藝,如改進添加劑,進一步降低汞等揮發(fā)率,以及增加重金屬的固定效果,從源頭控制循環(huán)富集風(fēng)險。
還要完善污染控制標準,積累長期運行數(shù)據(jù),對運行過程和處理產(chǎn)物提出污染物控制要求。
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成本、監(jiān)管與連續(xù)性的三重優(yōu)勢
一些垃圾焚燒企業(yè)的技術(shù)人員在會議現(xiàn)場對清氣團表示,近年來,行業(yè)內(nèi)對該技術(shù)持續(xù)關(guān)注,但又抱持一些疑慮,尤其缺乏關(guān)鍵性的環(huán)境風(fēng)險控制信息。
某垃圾焚燒集團的總工接受清氣團采訪后表示,聽完報告后發(fā)現(xiàn),飛灰入爐循環(huán)技術(shù),其建設(shè)成本和運維成本,對標目前主流技術(shù),有明顯優(yōu)勢;能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)性生產(chǎn),不會帶來飛灰積壓導(dǎo)致的倉儲成本高、環(huán)保督察風(fēng)險高的問題。而且日后若有更好的飛灰資源化模式,也能夠較快轉(zhuǎn)型,無需擔(dān)心重復(fù)建設(shè)帶來的投資成本過高。
某地方生態(tài)環(huán)境局的參會代表,聽完報告后表示,該技術(shù)處置流程最短、監(jiān)管難度最低,而且費用較低,對支付能力弱的二三線城市,有較強吸引力,也是全球垃圾焚燒行業(yè)中的顛覆性技術(shù)。
清氣團了解到中國科學(xué)院廣州化學(xué)研究所等科研機構(gòu)、國內(nèi)頂尖企業(yè)也在進行類似技術(shù)的研發(fā)和中試。
清氣團也將持續(xù)關(guān)注此技術(shù)的工程化試運行成果,并誠邀相關(guān)技術(shù)企業(yè)跟清氣團積極互動,開展走訪調(diào)研。
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文 | 垃圾焚燒首席分析師 晏磊
編輯 | 晨雨
圖片|數(shù)據(jù) 清氣團整理
本文系【清氣團|固廢展望】原創(chuàng)內(nèi)容
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