飛灰是生活垃圾焚燒的主要副產(chǎn)物。對飛灰螯合預(yù)處理后進(jìn)行填埋，是目前主要處理手段。隨著填埋用地緊張、環(huán)保要求提高，傳統(tǒng)飛灰處置方式也面臨變化。
為支撐上海“原生垃圾零填埋”戰(zhàn)略，目前分類后干垃圾采取全量焚燒的處理方式。垃圾焚燒飛灰是焚燒廠煙氣凈化系統(tǒng)捕集物和煙道及煙囪底部的沉降物，包括重金屬元素（Pb、Zn、Cr、Ni、Cu、Cd、Hg等）、易溶的鹽類物質(zhì)（主要為Ca、Na和K的氯化物，占飛灰重量的8~25%）和二噁英（0.34~6.7ngTEQ/g）等有機(jī)污染物，屬于危險(xiǎn)廢物。
2、上海焚燒飛灰每日產(chǎn)量有多少？
是如何管理的？
目前上海運(yùn)行和在建共16座垃圾焚燒設(shè)施，總焚燒能力28895噸/日。以飛灰產(chǎn)率0.03計(jì)，16座焚燒廠全部投運(yùn)后，上海每日將產(chǎn)生飛灰約900噸。目前，上海生活垃圾焚燒飛灰都通過“螯合預(yù)處理+填埋”進(jìn)行處置。根據(jù)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)本市生活垃圾焚燒飛灰環(huán)境管理的通知》，自2016年12月1日起，原則上上海市生活垃圾焚燒飛灰除崇明外，均經(jīng)廠內(nèi)預(yù)處理合格后納入老港綜合填埋場飛灰填埋庫區(qū)安全填埋。
3、飛灰填埋這種傳統(tǒng)處理方式
可持續(xù)嗎？目前有什么新思路？
目前，飛灰主要以填埋方式進(jìn)行處置，資源化利用發(fā)展較滯后；有些地方飛灰填埋存在不達(dá)標(biāo)、不規(guī)范等問題，環(huán)境隱患較突出。為規(guī)范飛灰的處理處置，推動飛灰資源化利用，提高飛灰處理處置技術(shù)水平，規(guī)范和指導(dǎo)飛灰的環(huán)境管理，生態(tài)環(huán)境部于2020年8月27日制定并發(fā)布了《生活垃圾焚燒飛灰污染控制技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ 1134-2020）。對飛灰的處理方式和產(chǎn)物中重點(diǎn)污染物的定量控制， “技術(shù)規(guī)范”進(jìn)行了推薦和說明：
1 ? 應(yīng)控制飛灰處理產(chǎn)物中的二噁英類含量，可采用低溫?zé)岱纸?、高溫?zé)Y(jié)和高溫熔融等二噁英類分解技術(shù)，處理產(chǎn)物中二噁英類殘留的總量應(yīng)不超過50ng-TEQ/kg（以飛灰干重計(jì)）。
2 ? 應(yīng)控制飛灰處理產(chǎn)物中的重金屬浸出濃度，飛灰處理產(chǎn)物按照HJ557方法制備浸出液，其中重金屬的浸出濃度應(yīng)不超過GB8978中規(guī)定的最高允許排放濃度限值（第二類污染物最高允許排放濃度按照一級標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行）。
3 ? 應(yīng)控制飛灰處理產(chǎn)物中的可溶性氯含量，可采用高溫工藝、水洗工藝等脫除可溶性氯，處理產(chǎn)物（高溫處理產(chǎn)物、水洗后飛灰等）中可溶性氯含量應(yīng)不超過2%，以不高于1%為宜。
可以看出，行業(yè)管理單位正推動飛灰多元處置方式的應(yīng)用和落地，包括低溫?zé)岱纸?、高溫?zé)Y(jié)和高溫熔融等。其中，低溫?zé)岱纸饧夹g(shù)通常是指在有氧或缺氧條件下，加入或不加固相催化劑，在低于500℃的溫度下對飛灰進(jìn)行加熱處理。高溫?zé)Y(jié)技術(shù)主要指將飛灰或其處理產(chǎn)物與其他硅鋁質(zhì)組分、助熔劑進(jìn)行混合后，通過高溫使其部分熔融，冷卻后形成燒結(jié)體產(chǎn)物。高溫熔融技術(shù)是指將飛灰或其處理產(chǎn)物與其他硅鋁質(zhì)組分、助熔劑進(jìn)行混合后，在1300℃以上高溫下使其完全熔融，包括二噁英高溫分解，再經(jīng)過水淬等急冷處理，形成熔融玻璃體產(chǎn)物的過程。
4、HJ 1134-2020推薦的這3種
處置手段是否需要預(yù)處理？
HJ 1134-2020推薦的3種飛灰處置技術(shù)均是熱轉(zhuǎn)化相關(guān)技術(shù)，對照污染物控制的要求，可以判斷，以上技術(shù)可有效降低二噁英類含量。但單獨(dú)使用以上技術(shù)，需對重金屬和氯化物等分離產(chǎn)物進(jìn)一步處理。另外，高溫條件下，熱轉(zhuǎn)化裝備對防腐、保溫要求較高，焚燒飛灰中大量氯化物如不提前分離，對裝置裝備會有較大影響。因此，利用以上3種技術(shù)，需要搭配水洗工藝，實(shí)現(xiàn)氯化物的有效控制。從目前工程應(yīng)用的情況來看，高溫?zé)Y(jié)和高溫熔融工藝與水泥窯協(xié)同處置工藝類似，需將水洗作為預(yù)處理工藝。而低溫?zé)峤舛竟に?，考慮熱解環(huán)節(jié)的能耗，通常是將飛灰先行熱解后，再進(jìn)行水洗處理。
飛灰水洗工藝起源于水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物。《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 30485-2013）發(fā)布后，利用水泥窯進(jìn)行飛灰處置成為了許多填埋用地不足的外地城市，如北京、杭州、蕪湖等，普遍采用的新方式。由于水泥窯對入窯物料有嚴(yán)格的氯含量控制要求，針對具有高含氯特性的焚燒飛灰，也逐漸形成了“多級逆流漂洗+蒸發(fā)制鹽”的預(yù)處理工藝。生活垃圾焚燒飛灰水洗提鹽工藝由飛灰洗脫系統(tǒng)、水質(zhì)凈化系統(tǒng)、蒸發(fā)制鹽系統(tǒng)和烘干系統(tǒng)等4大系統(tǒng)組成。目前的工藝已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)自動連續(xù)下料，水洗效果穩(wěn)定，用水量小，重金屬和二噁英轉(zhuǎn)移率低，運(yùn)行穩(wěn)定，自動化程度高等。經(jīng)預(yù)處理后的飛灰含氯量可穩(wěn)定達(dá)到≤1%。
根據(jù)相關(guān)規(guī)劃，上海產(chǎn)生的焚燒飛灰（崇明外）將全部在老港基地內(nèi)處置。《上海老港生態(tài)環(huán)?；匾?guī)劃》中已考慮新增飛灰?guī)靺^(qū)，占地 17.56 公頃，填埋庫容約 354 萬噸、439 萬m3，填埋年限15年（2020年-2035年）?？梢钥闯?，上海短期內(nèi)對飛灰填埋已規(guī)劃預(yù)留空間。然而，飛灰填埋仍然存在占用土地、建設(shè)投資高、運(yùn)營維護(hù)難等問題，有必要探索儲備未來飛灰處置新模式，為飛灰長效安全處理提供思路。依據(jù)前文提出的相關(guān)工藝和具體效果，可以考慮在以下技術(shù)路線進(jìn)一步研究深化：
1 ?對焚燒原灰進(jìn)行水洗預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)水洗渣和鹽的高效分離。其中水洗鹽處理到工業(yè)級進(jìn)行再利用，水洗渣通過上海周邊省市水泥窯協(xié)同的形式進(jìn)行處置。該路徑采用的工藝形式在國內(nèi)已有較多的應(yīng)用案例。但是飛灰跨境處置需打通本市和外省市環(huán)保管控渠道，方能落地實(shí)施。
2 ?采用“低溫?zé)峤舛?水洗”工藝模式，對焚燒原灰首先進(jìn)行低溫解毒、去除二噁英。在接下來的水洗環(huán)節(jié)，通過酸堿調(diào)節(jié)、增加助溶劑等形式，實(shí)現(xiàn)重金屬的溶出。利用膜系統(tǒng)對洗脫液進(jìn)行重金屬和鈉、鉀鹽分離，分離清液進(jìn)入后續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)，分離濃液按危廢處置。通過以上工藝，在基本實(shí)現(xiàn)飛灰的無害化處置、處置主要產(chǎn)物滿足HJ 1134-2020要求后，可進(jìn)行后續(xù)利用。
來源 | 上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院
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