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近兩年,垃圾焚燒飛灰要在2030年內(nèi),實(shí)現(xiàn)零填埋的政策,越來(lái)越明晰。
這意味著,沿用近二十年的"螯合穩(wěn)定化+填埋"處置路線將走向終點(diǎn)。
消息一出,諸多垃圾焚燒企業(yè)再次表達(dá)了對(duì)政策的憂慮,這意味著垃圾焚燒企業(yè)廠將支付更高的成本,來(lái)應(yīng)對(duì)越來(lái)越嚴(yán)格的飛灰無(wú)害化要求。
但如果你真正了解螯合填埋背后的四重隱患,就會(huì)明白——零填埋不是激進(jìn),是不得已。
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螯合劑沒(méi)有“永不過(guò)期”的承諾
目前國(guó)內(nèi)垃圾焚燒飛灰的主流處置方式,是添加螯合劑(有機(jī)或無(wú)機(jī)重金屬穩(wěn)定劑)與水泥混合,將重金屬"鎖住"后再送入填埋場(chǎng)。
以江蘇某垃圾焚燒企業(yè)披露的數(shù)據(jù)為例,其螯合工藝配比為飛灰:螯合劑:水=1000:35:285,螯合劑投加量不低于3%,正常情況下為3.5%,原灰Pb含量異常時(shí),螯合劑添加最高遞增至5%。
這套工藝在短期內(nèi)確實(shí)有效——螯合后的飛灰重金屬浸出濃度可滿足《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16889)的入場(chǎng)要求。
但問(wèn)題在于:沒(méi)有人知道螯合劑能管多久。
多項(xiàng)研究指出了同一結(jié)論:固化/穩(wěn)定化技術(shù)存在"增容大且長(zhǎng)效性差"的固有缺陷。
劉青的論文研究綜述明確指出,水泥固化法對(duì)重金屬固化效果雖可達(dá)96%以上,但"長(zhǎng)效性和穩(wěn)定性差"。
秦舒浩的論文研究也指出,螯合劑等化學(xué)藥劑對(duì)穩(wěn)定的重金屬具有選擇性,"不具備普適性",對(duì)飛灰中復(fù)雜多變的重金屬種類和賦存形態(tài)"難以高效、全面"地固化。
更關(guān)鍵的是——螯合劑只處理了重金屬,對(duì)二惡英完全無(wú)效。
秦舒浩的論文研究指出,現(xiàn)有固化穩(wěn)定化填埋方法"均未解決二惡英的問(wèn)題"。飛灰中的二惡英類物質(zhì)具有極強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,螯合劑既不能分解它,也不能鎖住它。一旦螯合劑老化失效、重金屬開(kāi)始析出,未被處理的二惡英將同步釋放。
劉青的論文研究還揭示:飛灰中Zn、Pb、Cu和Cd的不穩(wěn)定態(tài)(弱酸可提取態(tài)+可還原態(tài))占比均大于75%,其中Cd不穩(wěn)態(tài)占比高達(dá)83.3%。這意味著,一旦螯合劑的包裹作用減弱,這些高活性重金屬將極其容易再析出。
日本國(guó)立環(huán)境研究所的論文也顯示, 從填埋8年的最終處置場(chǎng)采樣發(fā)現(xiàn),填埋后螯合物采樣中鉛(Pb)和鎘(cd)的存在量顯著降低,部分試樣僅為處理剛完畢時(shí)的10%以下,表明螯合物極大概率發(fā)生了分解
簡(jiǎn)而言之:螯合填埋就像把毒藥用塑料袋包起來(lái)埋在地下——袋子沒(méi)破的時(shí)候看著安全,但塑料會(huì)老化,沒(méi)有人知道它什么時(shí)候破。
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填埋場(chǎng)的防滲:標(biāo)準(zhǔn)很豐滿,施工很骨感
螯合劑 是包住飛灰的第一層保護(hù)膜,而第二層的飛灰填埋場(chǎng),自身的防滲體系也存在巨大隱患。
按照《危險(xiǎn)廢物安全填埋處置工程建設(shè)技術(shù)要求》和GB 16889-2024的要求,飛灰填埋場(chǎng)應(yīng)設(shè)置雙層防滲系統(tǒng),防滲層滲透系數(shù)不大于1.0×10??cm/s,并配備滲濾液導(dǎo)排系統(tǒng)。某省地方標(biāo)準(zhǔn),甚至進(jìn)一步要求穩(wěn)定化飛灰填埋庫(kù)區(qū)應(yīng)設(shè)置雨污分流系統(tǒng),防滲結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足剛性填埋場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
但標(biāo)準(zhǔn)是一回事,施工質(zhì)量是另一回事。
在一些工程實(shí)踐中,防滲系統(tǒng)的施工質(zhì)量受多種因素影響:HDPE膜焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān)、基底處理不平整導(dǎo)致膜體受力不均、施工期膜體被碎石刺穿、滲濾液導(dǎo)排管堵塞失效……這些問(wèn)題在填埋場(chǎng)運(yùn)營(yíng)初期可能不明顯,但一旦防滲層出現(xiàn)破損,滲濾液將直接接觸地下水。
某些省份,對(duì)于飛灰相關(guān)危廢填埋場(chǎng)的地標(biāo),甚至明確要求,危險(xiǎn)廢物安全填埋場(chǎng)封場(chǎng)后應(yīng)進(jìn)行不少于30年的持續(xù)監(jiān)測(cè)與維護(hù)。
30年——這恰恰說(shuō)明,監(jiān)管者也清楚防滲系統(tǒng)不是"一勞永逸"的。
更現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題是:誰(shuí)來(lái)為30年的監(jiān)測(cè)買單? 當(dāng)填埋場(chǎng)運(yùn)營(yíng)企業(yè)關(guān)停注銷,當(dāng)?shù)胤截?cái)政無(wú)力承擔(dān)長(zhǎng)期維護(hù),當(dāng)防滲系統(tǒng)在10年、20年后悄然失效——地下水的污染,已經(jīng)不可逆。
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數(shù)據(jù)合格,不代表飛灰合格
管理規(guī)范的企業(yè),其飛灰螯合工藝流程應(yīng)該為,某垃圾焚燒廠,每天產(chǎn)生約80噸飛灰,螯合劑正常投加量3.5%,根據(jù)原灰Pb含量波動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整至3.8%~5%。每天對(duì)螯合飛灰進(jìn)行重金屬檢測(cè),合格后方可轉(zhuǎn)運(yùn)填埋。
但行業(yè)內(nèi),并非所有企業(yè)都如此自律。
螯合環(huán)節(jié)存在多重灰色操作空間:
第一,減量使用螯合劑。 螯合劑是飛灰處置中最大的成本項(xiàng)之一。馬毓敏的論文數(shù)據(jù)顯示,螯合劑投加量從3.5%提高到5%,增幅達(dá)43%。對(duì)于日處理80噸飛灰的企業(yè),每天多消耗1.2噸螯合劑,年增加成本數(shù)十萬(wàn)元。在經(jīng)濟(jì)壓力下,部分企業(yè)選擇少用螯合劑——只要抽檢那天合格就行。
第二,使用廉價(jià)低效螯合劑。 市面上螯合劑品質(zhì)參差不齊,價(jià)格差異巨大。有機(jī)螯合劑效果好但價(jià)格高,無(wú)機(jī)螯合劑便宜但固化效果差、普適性低。部分企業(yè)選用廉價(jià)替代品,短期浸出數(shù)據(jù)可能過(guò)關(guān),但長(zhǎng)期穩(wěn)定性遠(yuǎn)不如標(biāo)稱產(chǎn)品。
第三,抽檢環(huán)節(jié)"做手腳"。 飛灰螯合物的檢測(cè)存在時(shí)間差——企業(yè)自檢需2天,委外檢測(cè)需約1周。在此期間,企業(yè)理論上應(yīng)將螯合物暫存待檢。但實(shí)際操作中,部分企業(yè)在采樣環(huán)節(jié)選擇"合適"的采樣點(diǎn),或提前準(zhǔn)備好"合格樣品"應(yīng)對(duì)抽檢,實(shí)際填埋的螯合飛灰品質(zhì)與檢測(cè)樣品不一致。
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地下水污染:不是"可能",而是"已經(jīng)"
事實(shí)上,國(guó)內(nèi)已有多個(gè)飛灰填埋場(chǎng)周邊的地下水監(jiān)測(cè)井檢出重金屬濃度異常。
當(dāng)螯合劑失效疊加防滲層破損,重金屬和二惡英同時(shí)滲入地下水層,污染的將是幾代人賴以生存的水源。
漳州市某環(huán)科所的論文顯示,該市某飛灰填埋場(chǎng),地下水內(nèi)梅羅指數(shù)顯示大部分點(diǎn)位存在中度至重度污染,尤其是Cd、Pb、Cu、Zn等元素。
葛立軍的研究論文顯示,海南省某已關(guān)停的垃圾填埋場(chǎng),(2001年啟用,2020年停運(yùn),),填埋的存量螯合飛灰,已經(jīng)變成失效飛灰,Cd、Pb浸出濃度超標(biāo)(分別超出限值9.0和4.8倍);失效飛灰的酸中和能力顯著下降(加酸后pH迅速降低);失效飛灰板結(jié)結(jié)塊,出現(xiàn)大塊團(tuán)聚,硅氧網(wǎng)絡(luò)和螯合結(jié)構(gòu)破壞。
目前,全國(guó)有近1100個(gè)垃圾焚燒項(xiàng)目,也就意味著有近千個(gè)飛灰螯合填埋場(chǎng),正在成為高風(fēng)險(xiǎn)的定時(shí)炸彈。
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資源化不是選擇題,是必答題
垃圾焚燒飛灰的螯合填埋,本質(zhì)上不是"處置",而是"延遲"——把今天的風(fēng)險(xiǎn)推遲到明天,把可見(jiàn)的污染轉(zhuǎn)移到地下。
螯合劑會(huì)老化,防滲層會(huì)破損,重金屬會(huì)析出,二惡英會(huì)釋放——這不是危言聳聽(tīng),而是材料科學(xué)和工程實(shí)踐已經(jīng)反復(fù)驗(yàn)證的事實(shí)。河南省禁止"僅螯合劑穩(wěn)定化"工藝的決策,浙江省"不再新建飛灰填埋場(chǎng)"的攻堅(jiān)方案,都是在用政策語(yǔ)言確認(rèn)一個(gè)技術(shù)現(xiàn)實(shí):螯合填埋這條路,走不通了。
飛灰零填埋的目標(biāo)不是五年后才要面對(duì)的遠(yuǎn)期規(guī)劃,而是今天就必須啟動(dòng)的轉(zhuǎn)型進(jìn)程。每多一天螯合填埋,就多一批被埋入地下的"定時(shí)炸彈"——而我們不知道它的引信有多長(zhǎng)。
資源化技術(shù)的成熟度,已經(jīng)足以支撐這條轉(zhuǎn)型之路。水洗分鹽、水泥窯協(xié)同、高溫熔融、低溫?zé)峤狻鄺l路線各有適配場(chǎng)景,投資回收期也在可接受范圍內(nèi)。
填埋不是處置,是延遲;資源化不是選擇,是必須。
五年零填埋的時(shí)間表,不是太緊了,而是不能再等了。
清氣團(tuán)智庫(kù)
文 | 垃圾焚燒首席分析師 晏磊
編輯 | 晨雨
本文系【清氣團(tuán)|固廢展望】原創(chuàng)內(nèi)容
未經(jīng)賬號(hào)授權(quán),禁止隨意轉(zhuǎn)載
參考文獻(xiàn):
1、華南某垃圾焚燒廠焚燒飛灰理化特性及重金屬形態(tài)研究 陳清
2、生活垃圾焚燒飛灰重金屬處置研究 郭方磊
3、生活垃圾焚燒飛灰處理政策分析及資源化技術(shù)研究進(jìn)展 秦舒浩
4、生活垃圾焚燒飛灰資源化技術(shù)研究進(jìn)展 劉青
5、生活垃圾焚燒飛灰綜合處置與利用研究進(jìn)展 嚴(yán)志樺
6、垃圾焚燒發(fā)電廠飛灰穩(wěn)定化螯合工藝研究 馬毓敏
7、生活垃圾焚燒飛灰螯合固化項(xiàng)目環(huán)評(píng)關(guān)注重點(diǎn)探析 王雲(yún)
8、城市生活垃圾焚燒飛灰去毒預(yù)處理及其資源化利用 任尊超
9、生活垃圾焚燒飛灰資源化工藝應(yīng)用研究 張淑玲
10、飛灰資源化中蒸發(fā)結(jié)晶分鹽技術(shù)工程應(yīng)用 夏天天
11、生活垃圾焚燒飛灰的水洗及資源化研究 常威
12、生活垃圾焚燒飛灰無(wú)害化處理及資源化利用研究 劉錫軍
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