协同处置垃圾焚烧飞灰是水泥行业转型升级的有效途径

李忠锋

（北京中科国润环保科技有限公司，北京 100095）

水泥窑协同处置固废危废是水泥企业利用水泥窑1 400℃高温彻底分解二噁英、水泥熟料固化重金属的优势，主动承担社会责任的表现，对现有处置废弃物技术的有益补充，是水泥窑炉参与环境工程功能延伸的发挥，是水泥行业为推进城镇化建设的积极举动，更是水泥行业向绿色、低碳目标转型升级的有效途径。

1 焚烧生活垃圾产生的飞灰问题亟待解决

我国生活垃圾的焚烧处理比例逐年上升，根据《十三五城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，十三五期间城市生活垃圾焚烧能力将达到50%，东部地区达到60%。《国家危险废物名录》明确规定生活垃圾焚烧后产生的飞灰是危险废物（HW18），如果直接排放到大气中迁移扩散，飞灰中的二噁英、重金属会对环境和人体健康产生严重损害见图1。

2 水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰关键在于水洗脱盐降氯

根据垃圾焚烧飞灰样品的成分分析，飞灰中的氯盐（KCl、NaCl、MgCl2、ZnCl2、CaCl2）含量为20%以上，主要重金属污染元素是Cd，Hg和Pb，并且含有二噁英和呋喃等有机污染物。目前垃圾焚烧飞灰处置相关研究对于重金属、二噁英降解等技术已有较多成果，而较少考虑飞灰中可溶性氯盐的问题。这些氯盐会增加重金属等污染物浸出的风险，还会影响飞灰固化、稳定化效果及资源化利用。

因此，对垃圾焚烧飞灰进行水洗脱盐降氯预处理，使飞灰中的氯降到可控范围内，才能明显改善水泥熟料固化、水泥窑协同处置、烧结/熔融等方法的处理效果，也为水泥、轻骨料等产品资源化利用飞灰提供低氯基础，才能使飞灰的最终处置效率大幅度提高，实现飞灰处置工业化。

图1 垃圾焚烧厂产生了大量富含可溶性氯盐的飞灰

图2 飞灰经水洗脱盐降氯预处理得到的钾钠盐产品

3 水洗脱盐降氯技术的社会和经济效益

我国首条水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰示范线采用是具有自主知识产权研发的三级逆流漂洗系统，洗涤次数3次，在碱性条件下，降低了重金属及二噁英的溶出。实现了全程水洗无扬尘高效脱盐降氯，大幅度降低飞灰中的氯含量由20%降到0.5%以下，为后续飞灰的入窑煅烧提供基础，并且不影响水泥熟料稳定生产。三级逆流漂洗系统可使水灰比降到3～4∶1，具有水洗效率高、用水量小、污水零排放等优点，极大的节约了水资源。

目前，我国每年有400万t飞灰需要处置，可以提取出工业级钾盐40万t、工业级钠盐80万t。2020年将有1 000万t飞灰需要处置，可提取工业级钾盐100万t、工业级钠盐200万t。我国钾盐资源严重短缺，被国土资源部列为大宗紧缺矿产。如果采用水泥脱盐降氯技术提取钾盐，将极大缓解我国钾盐匮乏的局面见图2。

4 水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰意义深远

水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰，是一种将飞灰水洗脱盐后，通过水泥窑1 400℃高温焚烧彻底消除二噁英等有机污染物和固熔重金属于水泥熟料的处理方式，是危险废弃物的无害化、资源化、减量化的成熟处理方式。

目前，国家政策面鼓励、支持水泥窑协同处置技术推广，相关水泥窑协同处置固废危废的标准、技术规范、指南已经颁布。水泥窑协同处置城市固废危废在无害化与减量化方面具有优势，市场需求巨大，前景看好。随着城镇化的发展和民众环保意识的增强，也为水泥窑协同处置城市固废危废项目带来了巨大的未来市场需求。

将企业发展与社会责任、环境友好融为一体，不断寻求与社会、环境的协同发展之道，是水泥行业创新发展的有效模式，能够缓解危险废物处置设施能力不足所造成的巨大环境压力，助推水泥企业实现环保转型。水泥窑协同处置固废危废是主动承担社会责任的表现，对现有处置废弃物技术的有益补充，是水泥窑炉参与环境工程功能延伸的发挥，是水泥行业为推进城镇化建设的积极举动，更是水泥行业向绿色、低碳目标转型升级的有效途径。