關(guān)于京津冀地區(qū)水泥窯處置垃圾焚燒飛灰的調(diào)研
十九大報告中指出,建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計。必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念,像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境?!毒┙蚣絽f(xié)同規(guī)劃綱要》提出,京津冀協(xié)同發(fā)展是探索生態(tài)文明建設(shè)有效路徑、促進(jìn)人口經(jīng)濟資源環(huán)境相協(xié)調(diào)的需要,是一個重大國家戰(zhàn)略。
隨著京津冀協(xié)同一體化,以首都為核心的世界級城市群發(fā)展帶來人口聚集、數(shù)量增加,需要處置的垃圾量越來越多,焚燒垃圾廠不斷增加擴容,飛灰的安全處置刻不容緩。焚燒垃圾飛灰是生活垃圾經(jīng)焚燒后,由垃圾焚燒廠煙氣凈化系統(tǒng)收集得到的殘余物,含有大量二噁英、重金屬、苯系物等劇毒污染物,屬于危險廢棄物。傳統(tǒng)的處置方法是將飛灰進(jìn)行填埋,占用大量土地,直接污染被填埋區(qū)域的土壤和地下水。
為實現(xiàn)京津冀地區(qū)垃圾焚燒飛灰無害化、資源化、減量化處理,中國水泥協(xié)會組織了環(huán)保、水泥行業(yè)相關(guān)專家進(jìn)行了專項調(diào)研,探索京津冀地區(qū)利用垃圾焚燒飛灰垃圾焚燒飛灰的模式,推進(jìn)工業(yè)綠色發(fā)展、著力解決突出環(huán)境問題。
一、焚燒垃圾產(chǎn)生的飛灰問題亟待解決
我國目前生活垃圾的處理方式正逐漸由填埋轉(zhuǎn)為焚燒,并且焚燒處理比例逐年上升。根據(jù)《城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》的要求,十三五期間城市生活垃圾焚燒能力將達(dá)到50%,東部地區(qū)達(dá)到60%。目前,國內(nèi)主流的垃圾焚燒爐主要為爐排爐和流化床兩種形式,爐排爐飛灰產(chǎn)生量約為垃圾處理量的3-5%,流化床飛灰產(chǎn)生量約為垃圾處理量的10-15%。據(jù)統(tǒng)計,目前我國每年焚燒生活垃圾產(chǎn)生的飛灰量超過400萬噸;到2020年,每年排放飛灰將達(dá)到約1000萬噸。
根據(jù)京津冀地區(qū)垃圾焚燒飛灰樣品的化學(xué)成分分析,飛灰中的可溶性氯鹽(KCl、NaCl、MgCl2、ZnCl2、CaCl2)含量為20%以上,主要重金屬污染元素是鉛、汞、鉻、砷、鎘等,二噁英含量在2ng-TEQ/g以上?!秶椅kU廢物名錄》將生活垃圾焚燒后產(chǎn)生的飛灰列為危險廢棄物(HW18)。
據(jù)統(tǒng)計,目前京津冀地區(qū)垃圾焚燒廠日排放飛灰量約為1713噸,年排放飛灰量60萬噸;到2019年底,每天將產(chǎn)生2610噸飛灰,年產(chǎn)生飛灰量92萬噸;到2020年,京津冀地區(qū)年產(chǎn)生飛灰量將超過120萬噸,占全國12%以上。
二、處置垃圾焚燒飛灰技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
國家環(huán)保部《危險廢物污染防治政策》將生活垃圾焚燒飛灰列為“不宜用危險廢物的通用方法進(jìn)行管理和處理,而需特別注意的危險廢物”。國內(nèi)目前比較常見的垃圾焚燒飛灰處置方法有化學(xué)藥劑穩(wěn)定化技術(shù)、熔融熱處理技術(shù)和水泥窯協(xié)同處置技術(shù)。
化學(xué)藥劑穩(wěn)定化技術(shù)是指利用化學(xué)藥劑通過化學(xué)反應(yīng)使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為低溶解性、低遷移性及低毒性物質(zhì)的過程,以處理重金屬廢物為主,但對二噁英和溶解鹽無明顯作用,并且高分子鰲合劑等藥劑價格高,導(dǎo)致成本過高。飛灰中大量可溶性鹽將會快速轉(zhuǎn)移到垃圾滲濾液中,使垃圾滲濾液變成難以處理的高鹽滲濾液,極難處理,嚴(yán)重危害地下水和土壤。并且,填埋處理需要占用大量的土地。飛灰在螯合固化過程中有接近2倍的體積增容,按照埋深10米計算,每年需要占用土地約6000畝。隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展,城市功能的增加,城市建設(shè)用地越來越緊張,無法擴大填埋設(shè)施建設(shè)用地。根據(jù)住建部《生活垃圾焚燒飛灰固化穩(wěn)定化處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,飛灰螯合固化成本至少1400元以上(不包含土地和填埋場建設(shè)成本),并且未來還需要二次處理填埋物。
熔融熱處理技術(shù)是指在燃料爐內(nèi)利用燃料或電力將飛灰加熱到1400℃以上高溫,飛灰中二噁英等有機污染物發(fā)生熱分解、燃燒及氣化,無機物則熔融形成玻璃質(zhì)熔渣,一部分低熔點重金屬元素蒸發(fā)而被收集,殘留在飛灰中重金屬元素可以包圍在燒結(jié)熔融的玻璃態(tài)網(wǎng)絡(luò)中,有效控制重金屬浸出。然而該技術(shù)消耗大量能源,設(shè)備投資極高,很難控制鉛、鎘等易揮發(fā)重金屬元素與氯化氫氣體逸出的二次灰,處理難度大,成本極高,在3000元以上。
水泥窯協(xié)同處置焚燒飛灰技術(shù)是指利用水洗手段對飛灰中的鉀鈉氯鹽進(jìn)行分離提純,制成工業(yè)鹽產(chǎn)品,實現(xiàn)了資源化利用;脫鹽處理后利用水泥窯1600℃高溫氣體焚燒,從而徹底消除二噁英等有機污染物,將重金屬固熔于水泥熟料晶格中,實現(xiàn)無害化、減量化處理;水經(jīng)過處理和蒸發(fā)后回收循環(huán)利用,繼續(xù)用于洗灰。水泥窯的五級預(yù)熱器吸附、增濕塔、余熱發(fā)電、布袋收塵等多級煙氣處理措施確保煙氣排放達(dá)標(biāo)。我國鉀鹽資源嚴(yán)重短缺,被國土資源部列為大宗緊缺礦產(chǎn)。到2020年,如果飛灰全部用水泥窯協(xié)同處置的方式來處理,能年提取出工業(yè)級鉀鹽100萬噸、工業(yè)級鈉鹽200萬噸,將極大緩解我國鉀鹽匱乏、依靠進(jìn)口的局面,通過保障鉀素供應(yīng)而確保我國的糧食供應(yīng)安全。因此,水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰是無害化、資源化、減量化處理方式。
三、利用水泥窯協(xié)同處置飛灰適用于京津冀發(fā)展模式
到2020年,京津冀地區(qū)焚燒垃圾飛灰年排放潛力達(dá)到120萬噸,而按照水泥窯協(xié)同處置飛灰容量是水泥熟料生產(chǎn)能力5%比例限值計算,目前京津冀地區(qū)水泥熟料產(chǎn)能有1.09億噸,完全可以協(xié)同處置120萬噸飛灰。
2012年北京市就有水泥廠成功應(yīng)用水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰,并持續(xù)提產(chǎn)改造,日處理飛灰百余噸,年提純鉀鹽6000余噸,在首都地區(qū)實現(xiàn)了垃圾焚燒飛灰資源化利用。經(jīng)技術(shù)成果鑒定,垃圾焚燒飛灰協(xié)同處置線實現(xiàn)了滿負(fù)荷穩(wěn)定運行的工業(yè)化應(yīng)用,水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰技術(shù)已經(jīng)成熟,擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán),耗水量僅為同類技術(shù)的1/20,且無污水排放,能夠在京津冀地區(qū)客觀發(fā)展約束條件下應(yīng)用。
將企業(yè)發(fā)展與社會責(zé)任、環(huán)境友好融為一體,不斷尋求與社會、環(huán)境的協(xié)同發(fā)展之道,是水泥行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的有效模式,能夠緩解危險廢物處置設(shè)施能力不足所造成的巨大環(huán)境壓力,助推水泥企業(yè)實現(xiàn)環(huán)保轉(zhuǎn)型。利用水泥窯協(xié)同處置焚燒垃圾飛灰是水泥企業(yè)主動承擔(dān)社會責(zé)任的表現(xiàn),對現(xiàn)有處置危險廢棄物技術(shù)的有益補充,是水泥窯爐參與環(huán)境工程功能延伸的發(fā)揮,是水泥行業(yè)推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)的積極舉動,更是水泥行業(yè)向綠色、低碳目標(biāo)轉(zhuǎn)型升級的有效途徑。
四、推進(jìn)水泥窯協(xié)同處置焚燒垃圾飛灰的建議
京津冀地區(qū)發(fā)展必須從長遠(yuǎn)利益考慮,走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路。根據(jù)調(diào)研情況,特提出以下建議。
第一,建議鼓勵京津冀地區(qū)探索區(qū)域污染治理新模式。依照京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略,將水泥窯協(xié)同處置焚燒垃圾飛灰的研發(fā)創(chuàng)新、技術(shù)交流、成果轉(zhuǎn)化功能立足于北京,加強北京市科技創(chuàng)新中心的定位發(fā)展;將相應(yīng)備品備件及關(guān)鍵設(shè)備制造和加工功能、綠色融資功能立足于天津,加強天津市先進(jìn)制造研發(fā)基地、金融創(chuàng)新運營示范區(qū)的定位發(fā)展;將垃圾焚燒飛灰預(yù)處理既關(guān)鍵環(huán)節(jié)水洗脫鹽處理中心、水泥工業(yè)轉(zhuǎn)型升級示范區(qū)建立在河北,加強河北省產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級試驗區(qū)、京津冀生態(tài)環(huán)境支撐區(qū)的定位發(fā)展。打造立足區(qū)域、服務(wù)全國的優(yōu)勢水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰產(chǎn)業(yè)區(qū)鏈條,設(shè)立生態(tài)修復(fù)環(huán)境改善示范點。
第二,建議地方政府要結(jié)合京津冀地區(qū)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策,鼓勵應(yīng)用水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰。要充分利用現(xiàn)有資金渠道,進(jìn)一步向京津冀地區(qū)工業(yè)綠色發(fā)展、環(huán)境防治等項目傾斜,支持符合條件的水泥熟料企業(yè)和環(huán)保企業(yè)實施資源綜合利用、利用水泥窯協(xié)同處置焚燒垃圾飛灰。根據(jù)穩(wěn)定運行的垃圾焚燒飛灰水泥窯協(xié)同處置線數(shù)據(jù),處置飛灰最低成本(不含運費)為1200元/噸,建議政府提供相應(yīng)的處置費用和補貼,落實財稅、綠色信貸、綠色采購、土地等優(yōu)惠政策。建議政府設(shè)立引導(dǎo)基金,通過基金扶持一大批支持類和鼓勵類的協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰項目。通過財政貼息、貸款貼息、PPP(政府和社會資本合作)等方式,加快支持水泥企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型、提質(zhì)增效。
第三,建議在人口規(guī)模100萬及以上城鎮(zhèn)推廣水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰等危廢的項目。鼓勵地方水泥企業(yè)主動投資建設(shè)水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰項目,支持地方城鎮(zhèn)化建設(shè),承擔(dān)環(huán)境保護(hù)責(zé)任。建議水泥企業(yè)在現(xiàn)有廠區(qū)內(nèi)建設(shè)飛灰處置設(shè)施,不占用土地,利用原有水泥窯設(shè)施協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰,不新增水泥產(chǎn)能。
第四,建議政府對于協(xié)同處置焚燒垃圾飛灰的水泥企業(yè),在執(zhí)行水泥錯峰生產(chǎn)政策時,給予減少停窯時限的優(yōu)惠政策,保障垃圾焚燒飛灰不的協(xié)同處置能力。
第五,發(fā)揮行業(yè)協(xié)會作用,制修訂相關(guān)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。支持行業(yè)協(xié)會組織開展垃圾焚燒飛灰處置的技術(shù)交流活動,制修訂水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,不斷提高處置飛灰的技術(shù)水平和環(huán)保要求。通過行業(yè)協(xié)會反映企業(yè)訴求,反饋政策落實情況,提出專業(yè)建議,促進(jìn)京津冀地區(qū)垃圾焚燒飛灰的全面無害化、資源化、減量化處理。
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