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“全国飞灰填埋量已超一千万吨，成为当前危废单一品种填埋量最大类别”。在2024(第十八届)固废战略论坛上，同济大学环境科学与工程学院教授、博士生导师，固体废物处理与资源化研究所所长何品晶以“独辟蹊径 破解垃圾焚烧飞灰处理难题 —“FAST工艺”实践探索”为题，作了主题发言。
何品晶指出，垃圾焚烧飞灰处理是当前固废领域面临的重要问题和痛点，而主流处理技术均存在一定问题，尤其在资源化协同处理上，水泥窑协同在很多城市并不可靠，我们需要一种不依赖于其他行业或设施，仅靠自身就能实现低成本、低填埋率、高利用率、稳定可靠且具备长期环境安全性的垃圾焚烧飞灰处理技术。
当前，我国生活垃圾主要依靠焚烧进行处理。但是，在垃圾焚烧的过程中，会不可避免地产生飞灰，而飞灰的主要污染物为二恶英、重金属(浸出毒性)、溶解盐(本身谈不上是污染物，但是，其中大量存在的氯对二恶英的生成和重金属的挥发起着至关重要的作用)，是飞灰资源化利用的限制因素。据统计，全国城市+县城每年约有2.52亿吨生活垃圾焚烧处理，若按照4%的飞灰填埋比例估算，我国每年的飞灰填埋量将高达1000万吨以上。
何品晶表示，尽管相较于垃圾总量而言每年1000万吨的飞灰填埋量显得较小，但若从危险废物的角度来看，飞灰已成为当前单一品种危废填埋最大的类别。以上海市为例，2023年上海市的危废填埋量约 30 万吨，其中的垃圾焚烧飞灰填埋量为23万吨，占比 2/3 多，成为垃圾焚烧处理的重大问题和痛点。
01 需求即方向
何品晶指出，当前垃圾焚烧飞灰处理的主流工艺，包括固化/稳定化+填埋、水洗脱盐、高温热处理、高温协同热处理、低温(脱附)分解二恶英等，均存在一定问题。一是稳定化后的填埋库容紧缺，国家战略规划降低填埋率；二是水泥窑/工业炉窑协同处置、熔融等热处理需依靠外部设施，具有出路不稳定和不确定性；三是二恶英控制成本、能耗和碳排放高；四是需要跨行业、跨部门管理政策支持、标准规范不健全。
以水泥窑协同为例，在众多垃圾焚烧协同处理中，水泥窑无疑是最常见的选择。但是，从时间维度上来看，相当一部分水泥窑设施，其开工率大约在50%左右，意味着有一半的时间它们是处于停工或非运行状态；而从空间分布上来看，生活垃圾焚烧厂的分布密度明显高于水泥窑，同时，鉴于生活垃圾焚烧厂产生的飞灰需要及时处理，因此，这种依赖是不可靠的。亟需寻找更为稳定、可行的飞灰处理技术途径，以确保实现垃圾焚烧厂的持续运行和环境保护的双重目标。
面对垃圾焚烧飞灰处理主流工艺存在的问题，何品晶指出资源化利用是值得深入探讨的方向。国家对此高度重视，体现在无废城市建设、减污降碳协同增效及危险废物减量化和利用处置能力建设的需求上。
这些重大需求实际上也为垃圾焚烧飞灰的资源化处理指明了方向，就是亟需寻求一种不依赖于其他行业或设施，仅凭自身就能实现低成本、低填埋率、高利用率、稳定可靠且具备长期环境安全性的处理技术。在此背景下，飞灰原位炉内低碳协同减量和无害化处理工艺(简称“FAST”工艺)应运而生。
02 FAST工艺实践探索
“FAST”工艺是一种专注于处理垃圾焚烧厂自身产生飞灰的技术，通过脱盐除重、分盐回收和协同热处理三大系统，在垃圾焚烧厂内实现飞灰的减量化、无害化和资源化。该工艺不依赖垃圾焚烧厂外的第三方设施，具有减污降碳、全量利用、可靠安全等特点。
同时，“FAST”工艺环保排放达标合规。废水：废水零排放，飞灰水洗浸出液经过预处理蒸发分盐后，蒸发冷凝液全量回用；废气：废气零排放，车间废气收集后进入垃圾焚烧炉协同处理；固废：含重金属污泥和杂盐(5%——8%)，作为危废需要委托专业的第三方合规处置(推荐：危废填埋或者高温熔融)。
此外，为规范和指导上海环境集团再生能源运营管理有限公司的FAST工艺管理工作，提高运行水平，防治环境污染，根据国家、行业标准及上海环境集团公司、上海环境集团再生能源运营管理有限公司有关规定，特制定了《飞灰原位炉内低碳协同减量和无害化处理管理标准》，规定了“FAST”工艺处理环节的运行参数、污染控制和监测监管要求。
“FAST”工艺技术管理规范：
1、仅用于处理垃圾焚烧厂自身产生的生活垃圾焚烧飞灰(自产自销)；
2、飞灰需经预处理并塑型后回炉，便于炉内控制其行为、便于在炉渣中分离取样监测；
3、塑型飞灰进入垃圾焚烧炉热处理的比例不超过3%入炉垃圾质量(不对外服务)；
4、进入垃圾焚烧炉热处理的塑型飞灰可溶性氯含量不超过2%；
5、进入垃圾焚烧炉热处理的塑型飞灰回炉应处于特定适宜的主体反应温度区间；
6、进入垃圾焚烧炉热处理的塑型飞灰在焚烧炉内的停留时间应满足规定要求；
7、热处理后分离的飞灰颗粒应满足二恶英类不超过50 ng-TEQ/kg；重金属浸出浓度不超过GB 8978中规定的最高允许排放浓度限值；可溶性氯含量应不超过2%。
03 “FAST”工艺应用实践
何品晶详细介绍了“FAST”工艺在上海老港垃圾焚烧厂示范工程项目中的实际应用情况，该示范项目的处理能力为处理750t/d垃圾焚烧线产生的全量飞灰。
在这个系统中，用来脱除溶解性/挥发性氯盐和重金属，飞灰塑型调整尺度和强度，该系统已实现连续稳定运行15个月。
该系统去除水洗液中的重金属，并梯度分离水洗液中的氯化钠和氯化钾，制备合格工业盐产品外售。
原状飞灰经过水洗塑型以后，将其引入炉排炉的特定区域，并使其在该区域内停留规定的时间；经过热处理后，飞灰与炉渣一同排出。由于进行了塑型处理并满足相关强度要求，飞灰在返回后仍能基本保持其原始形状。因此，可以对其进行有效的管理和监控，并确认飞灰是否已经实现了无害化，从而避免出现稀释排放现象。
该示范工程项目经过长期持续的实践，得出：飞灰处理量12 t，需补水5.8 t，冷凝水全量回用于飞灰浸出，得到2.75 t 工业氯化钾和氯化钠，产生0.7 t 杂盐和重金属污泥。整个过程及其产物能够达到相关的标准规范要求，并且，没有对生活垃圾焚烧过程产生影响，也未发现对炉渣的性质、烟气的排放产生影响。
此外，在2024年4月“FAST”工艺的专家评审会上，相关权威专家也给出了评审意见，专家组认为：“FAST”工艺为拓展既有危废协同处置渠道开辟了一种新的工艺路径，为生活垃圾焚烧飞灰的无害化处理和资源化利用提供了一种节能降碳的新方式。基于FAST工艺，生活垃圾焚烧飞灰有条件豁免返回原厂生活垃圾焚烧炉的技术方案具有可行性，符合国家现行管理政策导向，可为FAST工艺的工程化应用和规模化推广提供依据。
何品晶表示，2025年“FAST”工艺将在上海逐步推广应用。但是，鉴于生活垃圾焚烧炉并非专为处理危险废物设计的工程设施，因此，必须明确“FAST”工艺不能处理垃圾焚烧厂外的飞灰。
原标题：何品晶：独辟蹊径 摆脱依赖第三方 飞灰协同处置新路径
关键词：
飞灰处置,固废回收
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