十九大報告中指出，建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計。必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境?！毒┙蚣絽f(xié)同規(guī)劃綱要》提出，京津冀協(xié)同發(fā)展是探索生態(tài)文明建設(shè)有效路徑、促進人口經(jīng)濟資源環(huán)境相協(xié)調(diào)的需要，是一個重大國家戰(zhàn)略。

  隨著京津冀協(xié)同一體化，以首都為核心的世界級城市群發(fā)展帶來人口聚集、數(shù)量增加，需要處置的垃圾量越來越多，焚燒垃圾廠不斷增加擴容，飛灰的安全處置刻不容緩。焚燒垃圾飛灰是生活垃圾經(jīng)焚燒后，由垃圾焚燒廠煙氣凈化系統(tǒng)收集得到的殘余物，含有大量二噁英、重金屬、苯系物等劇毒污染物，屬于危險廢棄物。傳統(tǒng)的處置方法是將飛灰進行填埋，占用大量土地，直接污染被填埋區(qū)域的土壤和地下水。

  為實現(xiàn)京津冀地區(qū)垃圾焚燒飛灰無害化、資源化、減量化處理，中國水泥協(xié)會組織了環(huán)保、水泥行業(yè)相關(guān)專家進行了專項調(diào)研，探索京津冀地區(qū)利用水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰的模式，推進工業(yè)綠色發(fā)展、著力解決突出環(huán)境問題。

  一、焚燒垃圾產(chǎn)生的飛灰問題亟待解決

  我國目前生活垃圾的處理方式正逐漸由填埋轉(zhuǎn)為焚燒，并且焚燒處理比例逐年上升。根據(jù)《城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》的要求，十三五期間城市生活垃圾焚燒能力將達到50%，東部地區(qū)達到60%。目前，國內(nèi)主流的垃圾焚燒爐主要為爐排爐和流化床兩種形式，爐排爐飛灰產(chǎn)生量約為垃圾處理量的3-5%，流化床飛灰產(chǎn)生量約為垃圾處理量的10-15%。據(jù)統(tǒng)計，目前我國每年焚燒生活垃圾產(chǎn)生的飛灰量超過400萬噸；到2020 年，每年排放飛灰將達到約1000萬噸。

  根據(jù)京津冀地區(qū)垃圾焚燒飛灰樣品的化學(xué)成分分析，飛灰中的可溶性氯鹽（KCl、NaCl、MgCl2、ZnCl2、CaCl2）含量為20%以上，主要重金屬污染元素是鉛、汞、鉻、砷、鎘等，二噁英含量在2ng-TEQ/g 以上?！秶椅ｋU廢物名錄》將生活垃圾焚燒后產(chǎn)生的飛灰列為危險廢棄物（HW18）。

  據(jù)統(tǒng)計，目前京津冀地區(qū)垃圾焚燒廠日排放飛灰量約為1713噸，年排放飛灰量60萬噸；到2019年底，每天將產(chǎn)生2610噸飛灰，年產(chǎn)生飛灰量92萬噸；到2020年，京津冀地區(qū)年產(chǎn)生飛灰量將超過120萬噸，占全國12%以上。

  二、處置垃圾焚燒飛灰技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

  國家環(huán)保部《危險廢物污染防治政策》將生活垃圾焚燒飛灰列為“不宜用危險廢物的通用方法進行管理和處理，而需特別注意的危險廢物”。國內(nèi)目前比較常見的垃圾焚燒飛灰處置方法有化學(xué)藥劑穩(wěn)定化技術(shù)、熔融熱處理技術(shù)和水泥窯協(xié)同處置技術(shù)。

  化學(xué)藥劑穩(wěn)定化技術(shù)是指利用化學(xué)藥劑通過化學(xué)反應(yīng)使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為低溶解性、低遷移性及低毒性物質(zhì)的過程，以處理重金屬廢物為主，但對二噁英和溶解鹽無明顯作用，并且高分子鰲合劑等藥劑價格高，導(dǎo)致成本過高。飛灰中大量可溶性鹽將會快速轉(zhuǎn)移到垃圾滲濾液中，使垃圾滲濾液變成難以處理的高鹽滲濾液，極難處理，嚴重危害地下水和土壤。并且，填埋處理需要占用大量的土地。飛灰在螯合固化過程中有接近2倍的體積增容，按照埋深10米計算，每年需要占用土地約6000畝。隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，城市功能的增加，城市建設(shè)用地越來越緊張，無法擴大填埋設(shè)施建設(shè)用地。根據(jù)住建部《生活垃圾焚燒飛灰固化穩(wěn)定化處理技術(shù)標準》，飛灰螯合固化成本至少1400元以上（不包含土地和填埋場建設(shè)成本），并且未來還需要二次處理填埋物。

  熔融熱處理技術(shù)是指在燃料爐內(nèi)利用燃料或電力將飛灰加熱到1400℃以上高溫，飛灰中二噁英等有機污染物發(fā)生熱分解、燃燒及氣化，無機物則熔融形成玻璃質(zhì)熔渣，一部分低熔點重金屬元素蒸發(fā)而被收集，殘留在飛灰中重金屬元素可以包圍在燒結(jié)熔融的玻璃態(tài)網(wǎng)絡(luò)中，有效控制重金屬浸出。然而該技術(shù)消耗大量能源，設(shè)備投資極高，很難控制鉛、鎘等易揮發(fā)重金屬元素與氯化氫氣體逸出的二次灰，處理難度大，成本極高，在3000元以上。

  水泥窯協(xié)同處置焚燒飛灰技術(shù)是指利用水洗手段對飛灰中的鉀鈉氯鹽進行分離提純，制成工業(yè)鹽產(chǎn)品，實現(xiàn)了資源化利用；脫鹽處理后利用水泥窯1600℃高溫氣體焚燒，從而徹底消除二噁英等有機污染物，將重金屬固熔于水泥熟料晶格中，實現(xiàn)無害化、減量化處理；水經(jīng)過處理和蒸發(fā)后回收循環(huán)利用，繼續(xù)用于洗灰。水泥窯的五級預(yù)熱器吸附、增濕塔、余熱發(fā)電、布袋收塵等多級煙氣處理措施確保煙氣排放達標。我國鉀鹽資源嚴重短缺，被國土資源部列為大宗緊缺礦產(chǎn)。到2020年，如果飛灰全部用水泥窯協(xié)同處置的方式來處理，能年提取出工業(yè)級鉀鹽100萬噸、工業(yè)級?