垃圾焚烧飞灰市场概况及处理方式
思瀚产业研究院 乐尔环境    2024-03-20

1、垃圾焚烧飞灰概况

飞灰是生活垃圾在焚烧过程中，烟气净化系统的捕集物和烟道及烟囱底部沉降的底灰。一般垃圾焚烧过程中飞灰产量占垃圾焚烧量的 3%~5%。

飞灰主要的化学组成为 Cl（氯）、Ca（钙）、K（钾）、Na（钠）、Si（硅）、Al（铝）、O（氧）等，主要的重金属为 Zn（锌）、Pb（铅）、Cr（铬）、Cu（铜）等，这些重金属主要以气溶胶小颗粒和富集于飞灰颗粒表面的形式存在。这些污染物质可以通过污染水体、土壤，进而危害到动植物以及人体的健康。我国在《国家危险废物名录（2021 年版）》中将生活垃圾焚烧飞灰列为焚烧处理残渣类危险废物（编号：HW18）。

2、垃圾焚烧飞灰的处理方式

目前垃圾焚烧飞灰的处理方式主要有以下几种：飞灰水泥固化-危废填埋场填埋处置、飞灰螯合稳定化-生活垃圾填埋场填埋处置、飞灰资源化利用处置。

（1）飞灰水泥固化-危废填埋场填埋处置

该处理方式是将飞灰与水泥等固化剂混合后形成固化物，从而减少重金属的溶出。在初期，由于水泥固化法的工艺简单、技术成本低，该方法得到广泛应用。然而，飞灰经水泥固化处理后增容较大，增大了填埋场库容压力，同时存在重金属在固化后容易再次浸出等问题。目前该方法较少单独使用。

（2）飞灰螯合稳定化-生活垃圾填埋场填埋处置

该处理方式是将飞灰螯合剂与飞灰混合后，形成低溶解性、低迁移性、低毒性的高分子络合物从而实现重金属稳定化。飞灰螯合剂处理速度快、适用范围广、与飞灰混合后形成的固化物稳定，可以在实现飞灰无害化处理的同时，达到飞灰增容较少，从而提高危险废物处理处置的效率和经济性。

该技术要求飞灰经处理后满足《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）的规定条件后可进入生活垃圾填埋场填埋处置。该方法是目前我国绝大多数垃圾焚烧发电厂采用的飞灰处理方法，得到了较广泛的应用。

《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）规定：生活垃圾焚烧飞灰和医疗废物焚烧残渣（包括飞灰、底渣）经处理后满足条件可以进入生活垃圾填埋场填埋处置。具体要求是：飞灰中含水率小于 30%，二噁英含量（或等效毒性量）低于 3μg /kg。

（3）飞灰资源化利用处置

与上述处理技术相比，飞灰资源化利用的处置方式在对飞灰进行无害化处理的同时，生成物可以资源化回收利用，无须填埋，不占用珍贵的土地资源，是未来发展的重要方向。

飞灰资源化利用的工艺路线包括：①水泥窑协同处置：使用飞灰作为水泥的生产原料，利用水泥生产过程的高温环境，将二噁英等有机污染物彻底分解，并且窑内的碱性环境可有效避免酸性物质和重金属挥发。

由于飞灰中的氯离子较多，会影响水泥煅烧系统的正常运行，同时水泥熟料中如果氯离子较多会对混凝土中的钢筋具有腐蚀性，影响建筑物的结构强度，该方法处理飞灰必须进行适当的预处理，降低氯离子的含量。受限于运输半径的问题，目前该方法仅在靠近水泥厂

的少数地区使用。②高温熔融技术：利用等离子体炬产生高温等离子，将飞灰中的有毒物质快速分解破坏，飞灰熔融形成玻璃体无机物，重金属被固化于玻璃体结构的晶格中。淬水冷却后的玻璃体作为一般固废可用于道路垫层等建材。③高温烧结处理：将飞灰与黏土等辅料按照一定比例进行配料造粒后，输送至窑炉进行高温烧结，二噁英在高温下分解，重金属被固化于致密烧结结构。

飞灰部分熔融，并形成烧结产品（陶粒球等），可用于建筑材料等。④低温热分解技术：将飞灰在缺氧或无氧气氛下，通过 400℃的低温热分解反应，将其中的二噁英类污染物分解脱毒，再通过水洗处理去除飞灰中的氯离子、重金属，处理后的洁净飞灰可用于制备环保免烧建材。

上述飞灰资源化的处置路径，如高温熔融、高温烧结处理需要高温环境，能源及设备成本较高，有些处理工艺较为复杂或受限于区域条件。国内外行业专家仍在积极研究改进或探索具有适用性和经济性的飞灰资源化利用的处置路径。