生活垃圾焚燒飛灰資源化處置新技術喜獲成功

　　光大環(huán)保(中國)有限公司(以下簡稱光大環(huán)保)作為國內垃圾焚燒行業(yè)的領軍企業(yè)，始終秉承“技術創(chuàng)新、引領發(fā)展”的理念，多年來持續(xù)研發(fā)探索生活垃圾焚燒飛灰資源化處置新方法、新路徑。遼寧海天閣環(huán)保科技有限公司(以下簡稱海天閣環(huán)保)作為國家高新技術企業(yè)，多年來專注于地聚合技術在生態(tài)環(huán)境領域的技術和產(chǎn)品創(chuàng)新及推廣應用，公司首創(chuàng)的垃圾滲濾液濃縮液固化資源化利用及地聚合人造土制備技術已在全國多個省市完成產(chǎn)業(yè)化應用，在全國細分市場處于領先地位。為充分發(fā)揮各企業(yè)自身優(yōu)勢，解決垃圾焚燒行業(yè)處理難題，光大環(huán)保與海天閣環(huán)保于2020年組成聯(lián)合課題組，開展“基于地聚合技術的生活垃圾焚燒飛灰資源化利用技術”研發(fā)與技術攻關，研發(fā)歷時近五年，聯(lián)合課題組成員涵蓋了光大環(huán)保和海天閣環(huán)保各高層領導、技術負責人和一線科研人員在內的30余名行業(yè)精英。經(jīng)過雙方科研人員的不懈努力，該項目現(xiàn)已成功完成小試和中試試驗研究，并將陸續(xù)在全國多地建設示范工程開展產(chǎn)業(yè)化應用。

　　“基于地聚合技術的垃圾焚燒飛灰資源化處置技術”通過國家級鑒定，成果達到國際先進水平

　　為促進該技術成果的轉化、示范和推廣應用，中國環(huán)境科學學會于2023年5月26日在北京組織召開了由光大環(huán)保和海天閣環(huán)保共同完成的“基于地聚合技術的生活垃圾焚燒飛灰資源化利用技術”科技成果鑒定會，邀請生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學品管理技術中心、中國礦業(yè)大學(北京)、中國環(huán)境科學研究院、中國城市建設研究院、清華大學、東北大學、北京科技大學等單位的多名國內一流專家對該技術進行成果鑒定。

　　在聽取了項目組成果匯報，審閱了相關資料并深入討論交流后，鑒定委員會專家組成員對該項目的完成情況、成果先進性及帶來的環(huán)境、社會、經(jīng)濟效益給予了高度評價。鑒定委員會主任委員、中國工程院院士、中國礦業(yè)大學(北京)教授武強表示，“生活垃圾焚燒飛灰是我國危險廢物處理的一大難題。項目組利用生活垃圾焚燒飛灰輔助添加工業(yè)固廢等輔助材料制備地聚合固化體，實現(xiàn)危廢和固廢的協(xié)同處置，具有重要意義和良好的推廣應用前景。”生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學品管理技術中心副主任胡華龍也對該技術成果給予充分肯定，“該技術理論可靠，技術路線合理，制備的飛灰地聚合固化體滿足國家標準，推廣應用潛力巨大，可破解行業(yè)難題。固化體可在填埋場內進行資源化利用，具有可觀的實際應用價值。”

“基于地聚合技術的生活垃圾焚燒飛灰資源化利用技術”科技成果鑒定會現(xiàn)場

　　此次科技成果鑒定會取得圓滿成功，并形成以下鑒定意見：

　　一、提供的資料齊全、完整，符合鑒定要求。

　　二、生活垃圾焚燒飛灰是我國危險廢物處理的一大難題。項目組在生活垃圾焚燒飛灰地聚合機理研究的基礎上，研發(fā)了新型飛灰處理工藝路線和關鍵專用設備，研制了填埋場堆體整形材料和封場覆蓋材料，實現(xiàn)了飛灰的安全處置和定向資源化利用。

　　三、主要創(chuàng)新點：

　　1.研發(fā)了基于地聚合技術的生活垃圾焚燒飛灰資源化利用新型工藝路線和關鍵專用設備，可協(xié)同處置生活垃圾濃縮液等，實現(xiàn)多種廢物協(xié)同資源化利用。

　　2.在中試條件下，地聚合產(chǎn)物污染物浸出濃度遠低于《生活垃圾填埋場污染物控制標淮》(GB16889-2008)入場濃度限值要求，可用于生活垃圾填埋場堆體整形和封場覆蓋，具有強度和穩(wěn)定性良好的優(yōu)勢。

　　四、項目成果已開展示范應用，產(chǎn)生了良好的環(huán)境、經(jīng)濟、和社會效益，具有很好的示范作用，市場應用前景廣闊。

　　鑒定委員會專家認為，該成果達到國際先進水平，一致同意通過鑒定。

　　基于飛灰地聚合反應機理，自主研發(fā)新型飛灰處理工藝路線、關鍵專用設備與資源化應用產(chǎn)品

　　“基于地聚合技術的生活垃圾焚燒飛灰資源化利用技術”以地聚合化學為理論基礎，利用生活垃圾焚燒飛灰中的有效成分，輔助添加多種工業(yè)固廢和礦物質材料，在堿性激發(fā)條件下構建硅-鋁-鈣組成的微觀三維立體網(wǎng)狀地聚合結構，通過物理包埋、化學鍵結合以及納米吸附等多重作用機制實現(xiàn)飛灰中污染物的持久性固化。經(jīng)地聚合反應后的飛灰中重金屬和二噁英等污染物檢測全部達到國家標準限值要求。

　　相關研究表明，在自然環(huán)境下，空氣中的二氧化碳是堿性固化材料持久性的關鍵影響因素。針對這一難題，項目組開展了飛灰地聚合固化體的穩(wěn)定性和耐久性技術攻關，不斷優(yōu)化試驗配方，開展長期的跟蹤檢測，最終實現(xiàn)了飛灰地聚合固化體穩(wěn)定性和持久性的雙重突破。強度試驗結果表明，飛灰地聚合固化體抗壓強度在10MPa以上，最高可達50MPa。碳化深度測試結果表明，飛灰地聚合體的穩(wěn)定性和耐久壽命超過百年，且固化時間越長污染物固化效果越持久。這一突破性的研究成果，在確保飛灰地聚合固化體安全穩(wěn)定的基礎上，為進一步的資源化利用提供了強有力的技術支撐和保障。

　　目前，我國生活垃圾填埋場正逐步進入封場和生態(tài)修復階段，填埋區(qū)的庫容愈發(fā)緊張。飛灰地聚合固化體經(jīng)檢測合格后，可通過機械成型加工成不同粒徑的地聚合人造土系列產(chǎn)品，用于生活垃圾填埋場、一般工業(yè)固廢填埋場和危險廢物填埋場等不同應用場景的垃圾堆體整形材料和封場覆蓋材料，徹底解決傳統(tǒng)飛灰處置技術裝袋填埋占據(jù)庫容的問題，實現(xiàn)了從垃圾焚燒廠到垃圾填埋場的“點對點”定向資源化利用。

　　垃圾焚燒廠-垃圾填埋場“點對點”定向資源化利用

　　本技術研發(fā)至今，獲得了遼寧省科學計劃項目、中央引導地方科技發(fā)展資金計劃和遼寧省自然科學基金計劃等多個基金項目的支持，構建了完備的知識產(chǎn)權和標準體系。截止目前，已成功申請“一種垃圾焚燒飛灰點對點定向利用處置方法”“一種垃圾焚燒飛灰地聚合物及其制備方法”等發(fā)明專利和實用新型專利14項，發(fā)布《生活垃圾焚燒飛灰地聚合固化制備標準》、《生活垃圾飛灰點對點定向利用處置技術規(guī)范》等企業(yè)和團體標準5項，發(fā)表學術論文4篇，實現(xiàn)了國內首臺(套)飛灰地聚合固化體、地聚合劑、地聚合液產(chǎn)品一體化生產(chǎn)線的研制開發(fā)與應用。以上成果為本技術的推廣和產(chǎn)業(yè)化應用奠定了堅實的基礎。

國內首臺(套)飛灰地聚合固化體生產(chǎn)線

　　迎合國家政策及巨大市場需求，助力我國“無廢城市”建設

　　近年來，我國有關部門在推進生活垃圾焚燒飛灰等危險廢物資源化利用方面出臺了一系列鼓勵措施。《關于提升危險廢物環(huán)境監(jiān)管能力、利用處置能力和環(huán)境風險防范能力的指導意見》(環(huán)固體〔2019〕92號)中明確指出：“探索開展危險廢物‘點對點’定向利用的危險廢物經(jīng)營許可豁免管理試點。我國無廢城市建設實施方案中也提到：“大力推進危險廢物資源化利用，鼓勵‘點對點’定向利用”。目前，我國安徽、四川、湖南、河南、吉林、黑龍江、重慶、遼寧等地已經(jīng)陸續(xù)開展危險廢物“點對點”定向利用豁免管理改革試點工作。相關政策的出臺，對于助推飛灰資源化創(chuàng)新技術的推廣和產(chǎn)業(yè)化應用，提升我國危險廢物資源化利用水平意義重大。

　　光大環(huán)保作為中國最大的環(huán)境企業(yè)，也是全球最大垃圾發(fā)電投資運營商，旗下垃圾發(fā)電項目150余個，涵蓋全國近20個省市自治區(qū)。“基于地聚合技術的生活垃圾焚燒飛灰資源化利用技術”的成功產(chǎn)業(yè)化將有望破解行業(yè)內飛灰處置困境，開創(chuàng)一條“環(huán)境安全、協(xié)同處置、循環(huán)利用、經(jīng)濟可行”的生活垃圾焚燒飛灰處置利用創(chuàng)新路徑。該技術的推廣應用將為市政循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)建設和發(fā)展提供關鍵技術支撐，積極踐行“低碳、循環(huán)”發(fā)展理念，全面助力我國“無廢城市”建設。

　　來源：海天閣環(huán)保 作者：王凡