负责人为清华大学环境学院长聘教授,研究方向为固体废物和危险废物资源化与处理处置技术、环境风险评价等。
随着我国城镇化进程的加速,生活垃圾焚烧产业规模持续扩大,导致焚烧过程中产生的飞灰量急剧增加。这些飞灰因富含二恶英和重金属等污染物,被归类为《国家危险废物名录(2021年版)》中的HW18类危险废物。目前,主流的飞灰处理方式,如螯合固化后填埋和水泥窑协同处置,均存在显著缺陷。螯合固化后填埋不仅占用大量土地资源,还存在填埋不达标和潜在的环境风险;而水泥窑协同处置则受限于水泥窑的运行条件,且处置成本高昂。因此,寻找一种高效、环保且经济的生活垃圾焚烧飞灰处理方案,已成为生活垃圾处理行业亟待解决的关键问题。
本技术提出了一种创新性的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用方法,即利用飞灰制作砖和沥青混凝土等资源化产品。该技术通过多级固化稳定化处理,有效固定飞灰中的重金属,同时实现飞灰的建材化利用。该工艺具有高度的可靠性和适用性,能够安全、高效地处理不同地区、不同炉型产生的生活垃圾焚烧飞灰。这一解决方案不仅解决了飞灰处理过程中的环境风险问题,还实现了资源的循环利用,为飞灰处理提供了新的思路。
与现有的生活垃圾焚烧飞灰处理技术相比,本技术具有显著的竞争优势:
市场应用前景: 应用于生活垃圾焚烧发电厂生活垃圾焚烧飞灰处理,资源化产品应用于道路建材领域,解决了生活垃圾焚烧飞灰出路问题,又实现了资源化利用,预期收益包括生活垃圾焚烧飞灰处置费和产品(沥青混凝土、建材砖)销售收入,预期市场收益显著。发展规划: 生活垃圾焚烧飞灰处理处置是生活垃圾焚烧发电行业亟待解决的问题。本技术提供了生活垃圾焚烧飞灰制作砖和沥青混凝土等资源化产品的方法,实现了生活垃圾焚烧飞灰中污染物的多级固化稳定化,又实现了生活垃圾焚烧飞灰的建材利用资源化,为生活垃圾焚烧飞灰处理提供了成本低、工艺可靠的资源化技术路径,有望在国内生活垃圾焚烧发电行业广泛应用。
寻求资源对接,需要具有生活垃圾焚烧发电领域或固体废物建材化利用相关业务的企业协助团队开展本专利的推广应用。
市场应用前景: 应用于生活垃圾焚烧发电厂生活垃圾焚烧飞灰处理,资源化产品应用于道路建材领域,解决了生活垃圾焚烧飞灰出路问题,又实现了资源化利用,预期收益包括生活垃圾焚烧飞灰处置费和产品(沥青混凝土、建材砖)销售收入,预期市场收益显著。发展规划: 生活垃圾焚烧飞灰处理处置是生活垃圾焚烧发电行业亟待解决的问题。本技术提供了生活垃圾焚烧飞灰制作砖和沥青混凝土等资源化产品的方法,实现了生活垃圾焚烧飞灰中污染物的多级固化稳定化,又实现了生活垃圾焚烧飞灰的建材利用资源化,为生活垃圾焚烧飞灰处理提供了成本低、工艺可靠的资源化技术路径,有望在国内生活垃圾焚烧发电行业广泛应用。
一、痛点问题 随着我国城镇化进程的加快,城市生活垃圾焚烧产业规模不断扩大,导致生活垃圾焚烧产生的飞灰量逐年递增,因其富集二恶英和重金属等污染物被列为《国家危险废物名录(2021年版)》中HW18类危险废物。目前较成熟的生活垃圾焚烧飞灰处理方式主要包括螯合固化后填埋处置和水泥窑协同处置两个方向。前者占用大量土地资源、且存在填埋不达标和环境隐患突出等问题,后者受水泥窑运行限制且处置成本高等问题,生活垃圾焚烧飞灰处理处置已逐渐成为生活垃圾处理行业亟待解决的问题。 二、解决方案 本技术提供了一种生活垃圾焚烧飞灰制作砖和沥青混凝土等资源化产品的方法,既实现了生活垃圾焚烧飞灰中重金属的多级固化稳定化,又实现了生活垃圾焚烧飞灰的建材利用资源化,该工艺可靠,且可安全、高效的利用不同地区、不同炉型的生活垃圾焚烧飞灰。 三、竞争优势分析 现有对比技术分为二类: 1.生活垃圾焚烧飞灰固化/稳定化填埋:固化/稳定化是飞灰填埋处置的预处理技术,主要包括水泥固化法、化学药剂稳定化法两大类,其中化学药剂稳定化法因增容体积小、固化效果较好,近年来成为主流。固化/稳定化-填埋是目前国内飞灰处置中普遍能源领城采用的方式,但也面临土地资源紧缺以及预处理稳定性差导致的环境污染问题。 2.水泥窑协同处置技术:利用水泥窑,将飞灰加入到水泥熟料的烧当中,代替水泥的原料来参与到生产,可以在有效处置飞灰的基础上,实现水泥的正常生产。飞灰必须进行适当的预处理,降低可溶盐的含量,以满足水泥生产的要求。水泥窑协同处置技域术成熟度较高,但产能有限且受地域约束较大,处置成本较高。 较之上述二类技术,本专利开发了生活垃圾焚烧飞灰制作砖和沥青混凝土等资源化产品的方法,既实现了生活垃圾焚烧飞灰中重金属的多级固化稳定化,又实现了生活垃圾焚烧飞灰的建材化利用,避免了填埋造成的土地浪费,同时成本显著低于水泥窑协同处置。
