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生活垃圾焚烧飞灰资源化处置新技术喜获成功

时间:2023-06-08点击: 162 次

 

 


光大环保(中国)有限公司(以下简称光大环保)作为国内垃圾焚烧行业的领军企业,始终秉承“技术创新、引领发展”的理念,多年来持续研发探索生活垃圾焚烧飞灰资源化处置新方法、新路径。辽宁海天阁环保科技有限公司(以下简称海天阁环保)作为国家高新技术企业,多年来专注于地聚合技术在生态环境领域的技术和产品创新及推广应用,公司首创的垃圾渗滤液浓缩液固化资源化利用及地聚合人造土制备技术已在全国多个省市完成产业化应用,在全国细分市场处于领先地位。为充分发挥各企业自身优势,解决垃圾焚烧行业处理难题,光大环保与海天阁环保于2020年组成联合课题组,开展“基于地聚合技术的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用技术”研发与技术攻关,研发历时近五年,联合课题组成员涵盖了光大环保和海天阁环保各高层领导、技术负责人和一线科研人员在内的30余名行业精英。经过双方科研人员的不懈努力,该项目现已成功完成小试和中试试验研究,并将陆续在全国多地建设示范工程开展产业化应用。

“基于地聚合技术的垃圾焚烧飞灰资源化处置技术”通过国家级鉴定,成果达到国际先进水平

为促进该技术成果的转化、示范和推广应用,中国环境科学学会于2023年5月26日在北京组织召开了由光大环保和海天阁环保共同完成的“基于地聚合技术的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用技术”科技成果鉴定会,邀请生态环境部固体废物与化学品管理技术中心、中国矿业大学(北京)、中国环境科学研究院、中国城市建设研究院、清华大学、东北大学、北京科技大学等单位的多名国内一流专家对该技术进行成果鉴定。

在听取了项目组成果汇报,审阅了相关资料并深入讨论交流后,鉴定委员会专家组成员对该项目的完成情况、成果先进性及带来的环境、社会、经济效益给予了高度评价。鉴定委员会主任委员、中国工程院院士、中国矿业大学(北京)教授武强表示,“生活垃圾焚烧飞灰是我国危险废物处理的一大难题。项目组利用生活垃圾焚烧飞灰辅助添加工业固废等辅助材料制备地聚合固化体,实现危废和固废的协同处置,具有重要意义和良好的推广应用前景。”生态环境部固体废物与化学品管理技术中心副主任胡华龙也对该技术成果给予充分肯定,“该技术理论可靠,技术路线合理,制备的飞灰地聚合固化体满足国家标准,推广应用潜力巨大,可破解行业难题。固化体可在填埋场内进行资源化利用,具有可观的实际应用价值。”

 

基于地聚合技术的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用技术”科技成果鉴定会现场

此次科技成果鉴定会取得圆满成功,并形成以下鉴定意见:

一、提供的资料齐全、完整,符合鉴定要求。

二、生活垃圾焚烧飞灰是我国危险废物处理的一大难题。项目组在生活垃圾焚烧飞灰地聚合机理研究的基础上,研发了新型飞灰处理工艺路线和关键专用设备,研制了填埋场堆体整形材料和封场覆盖材料,实现了飞灰的安全处置和定向资源化利用。

三、主要创新点:

1.研发了基于地聚合技术的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用新型工艺路线和关键专用设备,可协同处置生活垃圾浓缩液等,实现多种废物协同资源化利用。

2.在中试条件下,地聚合产物污染物浸出浓度远低于《生活垃圾填埋场污染物控制标淮》(GB16889-2008)入场浓度限值要求,可用于生活垃圾填埋场堆体整形和封场覆盖,具有强度和稳定性良好的优势。

四、项目成果已开展示范应用,产生了良好的环境、经济、和社会效益,具有很好的示范作用,市场应用前景广阔。

鉴定委员会专家认为,该成果达到国际先进水平,一致同意通过鉴定。

基于飞灰地聚合反应机理,自主研发新型飞灰处理工艺路线、关键专用设备与资源化应用产品

“基于地聚合技术的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用技术”以地聚合化学为理论基础,利用生活垃圾焚烧飞灰中的有效成分,辅助添加多种工业固废和矿物质材料,在碱性激发条件下构建硅-铝-钙组成的微观三维立体网状地聚合结构,通过物理包埋、化学键结合以及纳米吸附等多重作用机制实现飞灰中污染物的持久性固化。经地聚合反应后的飞灰中重金属和二噁英等污染物检测全部达到国家标准限值要求。

相关研究表明,在自然环境下,空气中的二氧化碳是碱性固化材料持久性的关键影响因素。针对这一难题,项目组开展了飞灰地聚合固化体的稳定性和耐久性技术攻关,不断优化试验配方,开展长期的跟踪检测,最终实现了飞灰地聚合固化体稳定性和持久性的双重突破。强度试验结果表明,飞灰地聚合固化体抗压强度在10MPa以上,最高可达50MPa。碳化深度测试结果表明,飞灰地聚合体的稳定性和耐久寿命超过百年,且固化时间越长污染物固化效果越持久。这一突破性的研究成果,在确保飞灰地聚合固化体安全稳定的基础上,为进一步的资源化利用提供了强有力的技术支撑和保障。

目前,我国生活垃圾填埋场正逐步进入封场和生态修复阶段,填埋区的库容愈发紧张。飞灰地聚合固化体经检测合格后,可通过机械成型加工成不同粒径的地聚合人造土系列产品,用于生活垃圾填埋场、一般工业固废填埋场和危险废物填埋场等不同应用场景的垃圾堆体整形材料和封场覆盖材料,彻底解决传统飞灰处置技术装袋填埋占据库容的问题,实现了从垃圾焚烧厂到垃圾填埋场的“点对点”定向资源化利用。

 

垃圾焚烧厂-垃圾填埋场“点对点”定向资源化利用

本技术研发至今,获得了辽宁省科学计划项目、中央引导地方科技发展资金计划和辽宁省自然科学基金计划等多个基金项目的支持,构建了完备的知识产权和标准体系。截止目前,已成功申请“一种垃圾焚烧飞灰点对点定向利用处置方法”“一种垃圾焚烧飞灰地聚合物及其制备方法”等发明专利和实用新型专利14项,发布《生活垃圾焚烧飞灰地聚合固化制备标准》、《生活垃圾飞灰点对点定向利用处置技术规范》等企业和团体标准5项,发表学术论文4篇,实现了国内首台(套)飞灰地聚合固化体、地聚合剂、地聚合液产品一体化生产线的研制开发与应用。以上成果为本技术的推广和产业化应用奠定了坚实的基础。

 

迎合国家政策及巨大市场需求,助力我国“无废城市”建设

近年来,我国有关部门在推进生活垃圾焚烧飞灰等危险废物资源化利用方面出台了一系列鼓励措施。《关于提升危险废物环境监管能力、利用处置能力和环境风险防范能力的指导意见》(环固体〔2019〕92号)中明确指出:“探索开展危险废物‘点对点’定向利用的危险废物经营许可豁免管理试点。我国无废城市建设实施方案中也提到:“大力推进危险废物资源化利用,鼓励‘点对点’定向利用”。目前,我国安徽、四川、湖南、河南、吉林、黑龙江、重庆、辽宁等地已经陆续开展危险废物“点对点”定向利用豁免管理改革试点工作。相关政策的出台,对于助推飞灰资源化创新技术的推广和产业化应用,提升我国危险废物资源化利用水平意义重大。

光大环保作为中国最大的环境企业,也是全球最大垃圾发电投资运营商,旗下垃圾发电项目150余个,涵盖全国近20个省市自治区。“基于地聚合技术的生活垃圾焚烧飞灰资源化利用技术”的成功产业化将有望破解行业内飞灰处置困境,开创一条“环境安全、协同处置、循环利用、经济可行”的生活垃圾焚烧飞灰处置利用创新路径。该技术的推广应用将为市政循环经济产业建设和发展提供关键技术支撑,积极践行“低碳、循环”发展理念,全面助力我国“无废城市”建设。

 


 

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