协同处置让飞灰变废为宝 金隅琉水垃圾焚烧飞灰工业化处置示范线破解飞灰难题

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一条处置线,“吃掉”有毒有害的垃圾焚烧飞灰,并将其转化为工业盐,补齐了城市垃圾最终处理和资源化的最后一环。笔者日前来到北京金隅琉水环保科技有限公司(原北京市琉璃河水泥有限公司,以下简称金隅琉水),深入了解全国首条垃圾焚烧飞灰工业化处置示范线。

飞灰处置结束填埋时代

2012年11月6日,国内首条飞灰工业化处置示范线竣工庆典在金隅琉水举行,北京市科委重点攻关项目取得重要成果,依靠填埋处置飞灰的时代从此结束。

“我们在2005年就与北京金隅建筑材料科学研究总院共同承担了‘北京市垃圾焚烧飞灰资源化’重大研发课题。”金隅琉水公司技术研发部部长张国亮介绍说,在当时,飞灰无害化处置技术在国内尚属空白,飞灰危害亦尚未引起社会广泛认识和关注,因此,琉水前行的每一步都是摸着石头过河。

由于没有先例和经验可循,金隅琉水进行了长达十年的工程化技术研究和实践探索。前期实验室和中试研究阶段,人才、经验的严重匮乏和物资、设施、资金需要的大量投入,中期工业线建设和工程化技术研究阶段出现不可预见的技术难点,飞灰处置工业生产线建成调试阶段迟迟不能实现达标,张国亮回忆说。

飞灰研发团队辗转天津、河南、浙江等十几个省市调研,进行技术试验1000余次,总研发时长超过10万小时,技术改造80多项,到2015年,终于使飞灰处置能力从投产的20~30吨/天提高到100吨/天。

“飞灰线处置环节主要依托水泥熟料生产线的原有工艺和设备基础,飞灰中的二恶英在水泥窑1700度的高温下分解,重金属则被有效固定在水泥熟料晶格中。”张国亮介绍说,前端借助于盐化工逆流漂洗工艺和自主研发技术,将钾、钠、氯等成分蒸发结晶生产工业盐。处置过程真正实现了垃圾焚烧飞灰的无害化、彻底化、安全化和废物的循环利用。

“水泥窑协同处置技术是目前垃圾焚烧飞灰的最佳出路,当前正处于工业化技术推广和应用的关键期。”谈到飞灰技术推广,张国亮表示,要考虑经济效益,更要考虑环境效益。

技术创新延伸飞灰技术

2016年以后,金隅琉水持续探索创新,逐渐将重心由达标达产,转移到飞灰产能提升、工艺优化和飞灰衍生技术的研发与孵化上。

在“垃圾围城”严峻形势下,2016年,北京市建成并投产了4座垃圾焚烧电厂,飞灰产生量急剧增加。为确保首都环境安全稳定,2017年年底,琉水飞灰二期工程建成运行,两条飞灰线处置能力由3万吨/年提升到7万吨/年,将肩负整个北京市的垃圾焚烧飞灰处置任务。

与此同时,飞灰处置线相继开展了百余项工艺优化提产改造,实现良性高效运转,飞灰处置量创新高。金隅琉水进一步向下游延伸产业链,向窑尾烟气二氧化碳捕集、钾钠盐分离等技术发起了冲锋。

2016年,企业投资200余万元开展窑尾烟气CO2捕集技术研究。这种技术通过吸附提纯,将10%CO2浓缩至40%以上,替代飞灰预处理过程中的盐酸,每年可减少CO2排放2000余吨,形成了支撑飞灰技术发展的新链条。

2017年上半年,攻克飞灰线部分工艺管路堵塞、冷却结晶反应釜搅拌故障等诸多技术难题,成功分离出钾盐并达到工业氯化钾质量等级的优级标准。

“我们紧盯前瞻技术和突破性技术,集中攻坚、重点突破,努力催生一批创新成果,培育一批创新人才,孵化一批颠覆性技术,全力打造首尾衔接、过程耦合、工艺贯通的循环生态产业链,为城市良好运行提供有力的环境保障。”谈及企业发展规划,金隅琉水公司经理李振旺表示。