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“无废城市”建设先进适用技术|飞灰清洁安全熔融处置与循环利用智能化

来源：国家生态环境成果转化服务平台2023/10/17 8:47:3595
导读
飞灰清洁安全熔融处置与循环利用智能化技术，经高温熔融后，二恶英、呋喃、苯并芘、苯并蒽等分解率高于99%；重金属浸出率极低，综合利用产物玻璃体无毒无害；技术具有减容率高、熔渣性质稳定、无重金属溶出等优点。
　　根据《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》(环固体〔2021〕114号)，为推动固体废物利用处置技术成果共享与转化，强化“无废城市”建设技术支撑，国家生态环境科技成果转化综合服务平台组织遴选了一批工业固废、生活源固废、危险废物、农业固废、信息化等五个领域先进适用技术，平台将从9月开始对此批技术进行集中展示，供开展“无废城市”建设的各城市和地区参考使用。
 
　　◆  技术名称 ◆
 
　　飞灰清洁安全熔融处置与循环利用智能化技术与装备
 
　　◆  技术所属领域 ◆
 
　　危险废物
 
　　◆  工艺路线 ◆
 
　　飞灰水洗：由于飞灰中的氯在高温过程中会以氯化盐的形式汽化，严重腐蚀设施设备，且冷却后的盐结晶堵塞设备，因此需在高温熔融之前对飞灰进行水洗脱氯。飞灰经水洗后氯离子与金属阳离子可形成氯盐，且均为水溶性盐。通过三级逆流水洗，控制水灰比和水洗时间，飞灰中氯含量可将降至1%。
 
　　高温熔融：脱氯后的飞灰中含有主要Si、Ca，同时含有一定重金属和有机污染物(二恶英、呋喃等)。在1100—1300℃高温下，二恶英的分解率大于99.0%，有效去除有机污染物。同时高温下SiO2能够形成玻璃网络结构([SiO4]四面体结构)，重金属及其他金属阳离子根据电荷大小、配位数大小和阳离子大小等，分别以网络外体或网络中间体的形式分布在玻璃体结构中，重金属浸出率极低。此外，仅以飞灰主要成分比例难以构成玻璃体，因此本工艺采用其他危险废物作为配料，达到实现物质玻璃化的配比要求，通过分析飞灰及配伍原料中各个成分的含量，并与目标产物的标准成分量进行比对，进行精准配伍。
 
　　◆  主要技术指标 ◆
 
　　废水处理后纳管排放执行《污水综合排放标准》(GB 8979-1996)中第一类污染物最高允许排放浓度限值。COD、TN、TP、SS指标在废水处理设施方案设计中要求满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。采用烟气处理工艺保证了熔融炉烟气污染物排放浓度满足要求。
 
　　◆  技术特点 ◆
 
　　经高温熔融后，二恶英、呋喃、苯并芘、苯并蒽等分解率高于99%；重金属浸出率极低，综合利用产物玻璃体无毒无害；技术具有减容率高、熔渣性质稳定、无重金属溶出等优点。
 
　　◆  适用范围 ◆
 
　　适用于生活垃圾焚烧飞灰无害化、综合利用技术，飞灰水洗、高温熔融制玻璃体技术。
 
　　◆  案例名称 ◆
 
　　浙江某公司飞灰清洁安全熔融处置与循环利用智能化技术与装备
 
　　◆  案例概况 ◆
 
　　工程规模：危险废物处置能力14.8万吨/年，一般固体废物处置能力2.5万吨/年
 
　　投运时间：2022年4月
 
　　验收情况：已验收
 
　　◆  工艺流程 ◆
 
　　飞灰水洗：在高温熔融之前对飞灰进行水洗脱氯。通过三级逆流水洗，控制水灰比和水洗时间，飞灰中氯含量可将降至1%。
 
　　高温熔融：本工艺采用其他危险废物作为配料，达到实现物质玻璃化的配比要求，通过分析飞灰及配伍原料中各个成分的含量，并与目标产物的标准成分量进行比对，进行精准配伍。
 
　　◆  污染防治效果和达标情况 ◆
 
　　废水处理后纳管排放执行《污水综合排放标准》(GB 8979-1996)中第一类污染物最高允许排放浓度限值。COD、TN、TP、SS指标在废水处理设施方案设计中要求满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。采用烟气处理工艺保证了本项目熔融炉烟气污染物排放浓度满足要求。项目固废均有可行出路，可以做到不外排环境。
 
　　◆  主要工艺运行和控制参数 ◆
 
　　水洗飞灰阶段：
 
　　飞灰含氯量：约15%；
 
　　水洗后飞灰含氯量：<1%；
 
　　水洗后飞灰含水率：30%以下。
 
　　高温熔融阶段：
 
　　熔融温度：1250-1350℃；
 
　　保温时间：30-60min；
 
　　入炉空气温度：25℃；
 
　　入炉危险废物混合量：28400 kg/h；
 
　　入炉燃料及物料温度：25℃；
 
　　熔融出渣温度：1200℃；
 
　　玻璃体中硫化物及硫酸盐(按S2O3质量计)：≤0.5%。
 
　　◆  投资费用 ◆
 
　　工程基础设施建设费用和设备投资为11103万元。
 
　　◆  运行费用 ◆
 
　　按照项目每年10万吨飞灰处置量，运行费用为2000万元。
 
　　◆  能源、资源节约和综合利用情况 ◆
 
　　采用有机固废热解产生碳化渣作为原料之一进行智能配伍，热源100%利用，污染物综合削减率近100%。
 
　　供稿 | 生态环境部环境发展中心
 
　　原标题：“无废城市”建设先进适用技术 | 飞灰清洁安全熔融处置与循环利用智能化技术与装备

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