1、重庆市采用垃圾焚烧过程无害化处理垃圾飞灰项目简介,项目单位：重庆盎瑞悦科技有限公司,科技惠民工程,项目背景垃圾飞灰对环境和人体的危害国内外垃圾焚烧飞灰处理方法垃圾飞灰中二噁英的特征垃圾飞灰中的重金属特征项目概况工艺流程工业化模拟实验项目经济和社会效益,主要内容,一、项目背景,垃圾飞灰是指在垃圾焚烧发电厂烟气净化系统(APC)收集而得的残余物，含有大量的重金属和二噁英等有毒有害物质，世界卫生组织国际癌症研究中心将二噁英确定为一级致癌物。我国国家危险废物名录已将垃圾焚烧飞灰规定为编号HW18的危险废物。,垃圾飞灰污染危害极大，无害化处理迫在眉睫,国务院循环经济发展战略及近期行动计划（国发20135
2、号）明确指出：加强源头减量、循环利用、再制造、零排放、产业链接等循环经济关键共性技术研发。国家“十二五”危险废物污染防治规划明确提出：以生活垃圾焚烧飞灰等为重点，开展利用处置技术研发和示范工程。国家产业结构调整指导目录明确提出，鼓励削减和控制二恶英排放的技术开发与应用。国家关于加强二恶英污染防治的指导意见（环发2010123号）中明确要求，大力推动二恶英削减和控制关键技术研发和工程示范。全面推广清洁生产先进技术、最佳可行工艺和技术等。,项目背景,国家十分重视垃圾飞灰的无害化处理及资源综合利用,项目背景,本项目优势： 本公司拥有 “采用垃圾焚烧过程无害化处理垃圾飞灰的方法”发明专利技术，利用现有
3、的垃圾焚烧炉焚烧过程，经多次工业模拟试验，经重庆市环境监测中心和瑞士通标公司（SGS）等机构检测，各项指标均符合国家相关标准。确认利用垃圾焚烧过程就地处理垃圾飞灰，可以实现自身的完整闭路内循环，为垃圾飞灰的处理提供了最佳的技术路线。 经环保部和重庆市相关部门评议认定，认为采用垃圾焚烧过程无害化处理垃圾飞灰项目理论先进、工艺成熟，可以进行工大规模业化生产应用。 在全国大力提倡发展垃圾焚烧发电产业的形势下，各种垃圾焚烧发电技术和设备层出不穷，但大体相近，没有新的技术突破，无法进行产业升级。因此，本项目的实施，实现垃圾焚烧发电企业垃圾飞灰自身的完整闭路内循环，达到垃圾飞灰对社会零排放的目标，垃圾飞灰
4、得到资源综合利用，是在原有垃圾焚烧发电技术和设备的基础上的产业技术升级。 将本项目技术集成到现有的垃圾焚烧发电工艺系统中，在垃圾发电投资企业拓展垃圾焚烧发电产业市场时，彰显垃圾焚烧发电产业升级的技术优势，具备垃圾飞灰不外排并资源综合利用的功能，更加具有市场竞争力。,二、垃圾飞灰对环境和人体的危害,二噁英污染：飞灰中含有二噁英类物质，包括多氯二苯并二噁英（PCDDs）和多氯二苯并呋喃（PCDFs），是一种剧毒物质，万分之一甚至亿分之一克的二噁英就会给健康带来严重的危害。它的致癌性极强，是氰化物的130倍，是砒霜的900倍，有“世纪之毒”之称。重金属污染：飞灰中含有大量高浸出毒性的重金属及其化合物
5、，主要有Cr6+、Pb2+、Zn2+、Cu2+等。重金属严重污染土壤、水源等，对人体也有极大的毒性。其毒性主要表现为慢性中毒，导致脑病变、影响孩童发育、贫血、慢性肾衰竭以及致癌等。,垃圾飞灰危害主要表现为：二噁英和重金属污染。,三、国内外垃圾焚烧飞灰处理方法,发达国家为了保护生态环境，对焚烧飞灰的处理要求十分严格。目前国内外处理垃圾焚烧飞灰的方法主要有4种：熔融处理再生利用；水泥混凝固化处理填埋；药剂处理填埋；酸溶液浸出处理填埋。,美国、德国、日本等发达国家最推崇的飞灰处理技术为熔融处理后再生利用，分解其中的二噁英等有害物质，并使熔渣达到安全可再生利用，从而进一步实现飞灰资源化。但是这类技术处
6、理成本昂贵；而填埋处理又会占用大量的土地资源，并且可能会有渗漏，其浸出会对土壤、水体造成污染。 综上所述，现有的处理技术，都无法对垃圾飞灰进行经济有效的无害化处理及资源化利用，亟需一种行之有效的、经济可行的垃圾飞灰无害化处理及资源综合利用的新技术。,四、垃圾飞灰中二噁英的特征,二噁英类是多氯二苯并二噁英（PCDDs）和多氯二苯并呋喃（PCDFs）的总称，属于氯化环芳烃类化合物，通常以PCDD/Fs表示。PCDD/Fs是由2个或1个氧原子联接一对被2个或多个氯原子取代的苯环组成的类化合物。其分子结构如下图：,二噁英的分子结构,垃圾飞灰中二噁英的特征,二噁英的合成机理是当碳、氧、氢和氯处于200
7、C 400 C 的温度区间会生成PCDD/Fs。二噁英在氧化气氛800C以上高温条件下开始分解；在还原气氛条件下温度达250即可开始分解，温度越高分解越快，分解率可达99.5。,但在温度下降环境条件重新符合二噁英生成时，分解出的元素将再生成二噁英，因此二噁英的解毒难度极大，成为世界难题。根据二噁英分子结构它的主要构成是碳、氢、氧和氯元素，如果夺取二噁英分解出的氯元素，二噁英就不具备再生成条件，才能达到二噁英彻底解毒的目的。,CaO+Cl2+C Ca Cl2 + COCaO+Cl2+CO Ca Cl2 + CO2CaO+2HClCa Cl2+ H2O,国内外对垃圾飞灰中二噁英的控制标准,目前，世
8、界各国还没有制定垃圾焚烧炉飞灰中二噁英的排放标准，一般都将垃圾焚烧飞灰作为危险废弃物进行熔融、固化再处理或者直接填埋。但由于二噁英对人类健康的潜在危害，国际上许多国建对居住地土壤中的含量作了规定，制定了居住地土壤中二噁英的控制标准。德国甚至制定了更加详细的居住地区土壤的二噁英指导标准，根据不同的土壤二噁英毒性当量，建议对土壤采用不同的处理方法。,表1.各国居住地土壤中二噁英控制标准,表2.德国居民地土壤中二噁英的含量指导标准（ng I-TEQ/kg）,五、垃圾飞灰中的重金属特征,根据清华大学、重庆大学 等学术研究专家的研究结果表明：垃圾飞灰中含有汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、锌（Zn）、
9、铬（Cr）、锰（Mn）、镍（Ni）、铜（Cu）等重金属。,根据重庆盎瑞悦科技有限公司试验结果表明：低沸点的 Hg 、Cd、 Pb等重金属在高温过程中会产生气化，但是采用盎瑞悦公司专利技术形成的二次物料复合球团，在熔融添加剂的作用下，降低了飞灰熔融所需要的温度，从而在垃圾焚烧炉的温度下也可形成共熔体，使重金属被包裹在球壳内部，重金属挥发物外泄受到抑制。在垃圾焚烧产生的高温下，重金属被固化于飞灰与炉渣形成的低熔点共熔体中形成玻璃体，因此飞灰中重金属被固化后不再产生浸出毒性，满足国家重金属浸出毒性标准要求。,垃圾飞灰中的重金属特征,表3.垃圾焚烧炉渣及飞灰主要成分表 （）,表4.焚烧飞灰中主要氧化物
10、成分的熔点（）,表5.熔融添加剂的熔沸点（）,根据以上数据分析以及大量文献显示，在飞灰中添加单一的熔融添加剂或是研发不同比例配方的复合熔融添加剂，都可以有效的降低飞灰熔融所需的温度。垃圾飞灰在1300摄氏度以上才会完全熔融为玻璃体，但在添加熔融添加剂的条件下，通过调整碱度达到混合物熔点降低，在垃圾焚烧炉内700-1000之间就可以形成低熔点的熔融共熔体。重金属则会被包裹在熔融玻璃体中，达到国家重金属浸出毒性标准。,表6.硅酸盐及共熔体的熔点（）,垃圾飞灰中的重金属特征,六、项目概况,重庆盎瑞悦科技有限公司开发的采用垃圾焚烧过程无害化处理垃圾飞灰的方法（发明专利号：ZL2010228621.7）
11、和独特的二次物料复合球团专利技术（发明专利号：ZL200910104365.8），主要是利用现有的垃圾焚烧炉焚烧产生的温度，使得二次物料复合球团内部的碳不完全燃烧产生还原气氛，降低了二噁英分解所需的温度，使得二噁英有充分的分解时间，从而分解彻底。使其中的氯元素逸出，由于氯元素处于相对密闭的球核内部不易穿透球壳，因此与吸氯剂结合具有充分的环境条件。吸氯剂将逸出的氯元素吸收形成稳定无毒的CaCl2、MgCl2等氯化物，二噁英再合成条件被破坏，二噁英在焚烧炉中无法再合成，达到二噁英彻底解毒目的。 在氧化性气氛下，当温度高于800时，飞灰中的三价铬离子（Cr3+）将全部转化成六价铬离子（Cr6+）(构
12、成二次污染)。作为独特的二次复合球团专利技术，将飞灰作为球核主料和含碳还原剂混匀，外面裹覆无害的炉渣为球壳，在高温下，球核里的碳不完全燃烧生成CO形成还原性气氛，CO和C作为还原剂将六价铬还原为三价铬和少量单质铬，同时碳的存在，又可促进CaO、MgO的氯化。,项目技术原理,项目技术原理,在垃圾焚烧炉的温度下，熔点低于焚烧温度的重金属单质、化合物和固相反应物发生熔化产生液相，熔点高于焚烧温度的重金属单质、化合物和固相反应物即固熔于所产生的液相中，经冷却后，即包裹于冷凝后的物质中，避免产生浸出毒性。垃圾飞灰被解毒后，成为无毒的垃圾焚烧炉渣，可用于建材、铺路及制砖等。,经过大量的实验和工业化模拟试验
13、数据分析证明利用垃圾焚烧炉无害化处理垃圾飞灰的方法是可行的。,采用本公司自主研发的AWCF-型工艺系统，利用二次物料复合成球技术将垃圾飞灰、还原剂、吸氯剂和熔融添加剂混匀制成球核，外面裹覆无毒、无害的炉渣为球壳，制成复合球团。送入垃圾焚烧炉中进行焙烧，焙烧后，二噁英被解毒，六价铬被还原，重金属被固熔于熔融玻璃体中，不再产生浸出毒性。,项目概况,项目工艺方法,技术工艺自主创新解毒彻底节能减排节约用地实现资源综合利用,项目概况,项目技术工艺特点,采用垃圾焚烧过程无害化处理垃圾飞灰流程示意图,AW-型工艺流程图,二次成球制造系统AW-EZ,球核预覆裹处理系统AW-QF,密闭成核制造系统AW-MZ,活
14、性还原复合粘接集成系统AW-HJ,流态化物料混匀配制系统AW-LH,球壳料储备配料系统AW-QB,工程辅助设施及装置,炉渣预处理,垃圾飞灰仓,用于铺路制砖,活性还原复合粘接集成系统AW-HJ,采用垃圾焚烧过程无害化处理垃圾飞灰工艺系统AWCF-（简称AW-型工艺系统）,本项目有效处理垃圾飞灰同时实现资源综合利用的特征,复合球核,飞灰中的二噁英被分解，氯元素被吸氯剂吸收生成无毒的氯化钙等物质，二噁英被解毒。,含垃圾飞灰和还原剂、吸氯剂及炉渣的二次复合球团,外部保持焚烧炉原有氧化气氛,球团内部自然形成还原气氛,重金属在球团内被飞灰与炉渣形成的低熔点共熔体固化形成玻璃熔融体、浸出毒性符合国家标准。,
15、飞灰经彻底解毒后，进入到垃圾焚烧炉渣中，对环境不再具有重金属浸出污染和二噁英污染，可以直接用于建材、建筑、铺路等。,八、项目工业化模拟试验,重庆盎瑞悦科技有限公司于2013年初在重庆丰盛垃圾发电厂进行了工业化模拟投笼试验。工业投笼试验是将含飞灰二次物料复合球团，装入试验用铁笼，投入垃圾焚烧炉，利用焚烧垃圾过程对飞灰二次物料复合球团进行焚烧。随着垃圾焚烧过程完成后，再取出经焚烧后铁笼中的物质，进行检测，保证工艺的真实性，确保工业化模拟试验结果真实准确。经重庆市环境监测中心检测，重金属浸出毒性完全达到国家标准(GB2085.3-2007危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别)要求。经重庆市环境监测中心检测
16、，二噁英残留量1.5ng-TEQ/kg，根据检测结果计算，二噁英去除率达99.5以上，符合国家环保标准。,根据以上试验结果，得出如下结论：本项目可对垃圾飞灰中的二噁英和重金属彻底解毒，实现无害化处理。本次工业投笼试验为工业化生产提供了基础数据，可以进行下一步的工业化生产。,重庆市环境监测中心检测结果及标准对比（mg/L）,项目工业化模拟试验,九、项目经济效益,直接经济效益,飞灰经彻底解毒后，进入到垃圾焚烧炉渣中，对环境不再具有重金属浸出污染和二噁英污染，可以直接用于建材、建筑、铺路等行业中，不仅可以节约原来利用固化填埋需要的高额处理费，而且可以替代部分建材、建筑、铺路所需的原料。本项目方法与现
17、行固化填埋处理方法比较，飞灰填埋处理市场价约为1500元/吨，并且会占用大量的土地资源，并且有可能因为渗漏，导致土壤和水体二次污染。利用本项目方法成本较低，对垃圾飞灰处理的投入减少，同时，垃圾发电企业的经济效益也得到进一步的提高。而且飞灰经无害化处理后又进入到炉渣，出售炉渣也有一定收益。,项目经济效益,间接经济效益,利用本项目可以就地处理垃圾飞灰，垃圾发电厂产生的垃圾飞灰在本厂处理形成自产自消的循环过程。不需要动用大量的设备和人力进行预处理 、运输、填埋，也不需要修建大型危废填埋场，节约用地，避免了土壤污染。本项目无害化处理垃圾飞灰可以享受国家税收优惠政策。,九、项目社会效益,本项目无害化处理
18、垃圾飞灰并资源综合利用能形成多方共赢的良好局面。即：垃圾焚烧发电企业因为该项目的实施，垃圾飞灰得到了无害化处理，消除了制约产业发展的限制环节，企业的可持续发展得到了根本保障；垃圾焚烧发电企业能实现自身的完整闭路内循环，为垃圾飞灰的处理提供了最佳的技术路线；为政府解决了社会民生极为关注的垃圾飞灰对环境的污染问题。,项目社会效益,本项目实现了对垃圾飞灰彻底解毒无害化处理，实现垃圾发电企业自身循环，有助于垃圾焚烧环保发电行业的生存和发展，有助于改善人民群众的生活环境，落实国家危险废物污染防治技术政策规定的 “到2015年，所有城市的危险废物基本实现环境无害化处理处置的目标” 。符合减量化、资源化、无
19、害化的固体废物管理和处理的世界发展方向，有利于我国发展循环经济和建设生态文明社会。 本项目可以对垃圾飞灰进行彻底解毒无害化处理，解决垃圾飞灰填埋过程中对土地资源的占用，杜绝了固化填埋可能产生的二次污染，有利于国计民生。改善空气质量，减少“雾霾”现象产生。本项目实现了垃圾飞灰中二噁英及重金属的彻底解毒，大大减少了PM2.5及其有毒有害物质的排放，改善空气质量，减少“雾霾”现象的产生。,地 址：中国重庆 Address: Chongqing, China 邮 编：400084 Postal Code:400084电 话：0086-23-68876717 Tel: 0086-23-68876717传 真：0086-23-68876650 Fax: 0086-23-68876650电子邮箱： E-mail: ,谢谢！,重庆盎瑞悦科技有限公司,
