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飞灰处置难题:如何通过创新实践实现飞灰低碳高效处置?

时间:2026-01-20 08:54

来源:中国固废网

作者:徐冰冰

随着我国生活垃圾焚烧处理比例不断提升,焚烧飞灰作为伴随产生的危险废物,其无害化处置与资源化利用已成为环保行业的核心痛点之一。

12月18日,浙江京兰环保科技有限公司(以下简称“京兰环科”)董事长张智聪先生在“2025固废战略论坛”上作了题为“迈向飞灰‘零填埋’,焚烧飞灰低碳资源化处置系统创新”的主题发言,深度拆解了飞灰无害化处置的技术难点,系统分享了京兰环科在飞灰处置技术领域的研发历程、核心突破及产业化落地成果。

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京兰环科董事长张智聪先生

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京兰环科开创飞灰无害化处置技术新路径

自2015年起,京兰环科率先投身生活垃圾焚烧飞灰低温低碳无害化处置与资源化利用(Low-Temperature Thermal Decomposition, LTTD)技术的开发与应用示范工作。历经机理研究、工程验证试验等系统技术探索,公司成功建成投产全球首个“低温热分解耦合逆流水洗处理及蒸发分盐”处置工程,开创了以“低碳高效解毒、资源高质利用、全产业链协同”为核心特征的生活垃圾焚烧飞灰无害化处置技术新路径。

作为国内首批从事飞灰解毒技术研发的企业,京兰环科同时拥有首套定型飞灰低温热解资源化利用设备及工艺,建成世界首个飞灰低温低碳资源化利用项目。京兰环科从历经多年技术演进,飞灰EM系列处置系统已经产业实践至第4代,实现了超过30万吨/年的处置产能落地。

凭借多年技术积淀,京兰环科为生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范的完善提供了重要支撑,尤其在低碳高效处置技术领域贡献突出。公司与浙江大学、上海大学、中国环境科学研究院、中国建筑材料科学研究总院有限公司等高校及科研院所开展深度产学研合作,是固体废物能源化清洁利用技术与装备国家工程研究中心成员单位,还与浙江大学共建该国家工程研究中心。2021年,公司“生活垃圾飞灰低温热分解无害化处理资源化利用技术与装备”通过科学技术成果评价,被认定达到国际领先水平。

京兰EM系统的核心技术,是基于多模态大数据控制的飞灰低温低碳处置资源高效循环回收系统,具备五大显著优势:一是零排放更环保,生产过程可实现废水零排放、废气近零排放,大幅降低环境风险;二是无害化程度高,对飞灰中二噁英、可溶氯、可溶重金属三类核心污染物的去除率,均远超国家标准要求;三是能耗水平低,能耗仅为常规高温处置工艺的15%;四是资源化利用率高,产物经高质提纯后可作为建材、化工体系原料,资源化出路多元;五是全链条自主可控,实现工艺产线自主设计、成套工艺装备开发研制及智慧控制系统自主开发。

第四代京兰EM飞灰低碳资源化系统

在固废战略论坛现场,张智聪首次发布第四代京兰EM飞灰低碳资源化系统。该系统聚焦飞灰处置行业痛点,以低碳新质生产力为核心定位,通过全流程创新实现飞灰资源化处置的提质升级。

据全国固体废物管理信息系统数据,2024年我国飞灰产生量已超1300万吨。值得关注的是,HW18焚烧处置残渣作为危险废物前五大品类之一,是唯一“综合利用量低于处置量”的品类,当前国内飞灰综合利用率仅约8%,仍以填埋为主要处置方式,行业资源化水平亟待提升。

从成分特性来看,飞灰中钙、硅、铝、铁、镁等矿物质化合物占比达60%~80%,同时富集三类关键污染物:二噁英具有强致癌性,对人体危害极大;重金属与氯离子则存在多重风险——氯离子混入水泥易腐蚀钢筋,在不同温度环境下还会呈现差异化危害特征:450℃以上易结块,高温环境下进一步挥发分解产生酸性气体;而重金属在高温下易挥发迁移,高氯环境会降低其沸点,加剧迁移风险。此外,二噁英在低温高氧高氯环境中易生成,高温高氧条件下则会脱附汽化,进一步增加处置难度。

行业现存核心痛点在于,多数处置工艺存在“过程机理不清晰”问题,潜藏稀释排放风险。尽管按现有飞灰污染物浓度,多数样品稀释20倍以内即可满足HJ 1134标准,但“唯结果论”不可取,过程可控性与机理清晰是处置合规性的关键。同时,往期研发与产业化实践已证实,单纯依靠“焚烧”无法解决氯盐问题,反而会增加系统复杂度;且行业现有无害化处置工艺多为“单项问题导向的设备拼凑”,系统性集成开发不足,难以适配未来行业发展需求。

针对上述痛点,京兰环科研发的第四代京兰EM飞灰低碳资源化系统,构建了“污染物分步去除、机理清晰、化繁为简、提质高效”的核心技术路径。通过全新工艺体系开发、两套在线检测装备与三套集成装备研发,系统实现三大突破:从批次运行升级为连续运行,从原料波动暂存应对升级为智能配伍,从传统控制升级为在线智控,全面覆盖二噁英、可溶性氯盐、重金属等特征污染物的处理,并实现了飞灰中有价无机盐成分的高质回收利用。

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京兰EM第四代飞灰低碳资源化系统示意图

经全产线全新设计与装备迭代,京兰EM-4系统实现三大核心效果:

低碳节能:吨飞灰处置能耗降至0.8吨标煤以下,水灰比优化至1.2以下;

净害除污:二噁英浓度降至10ng-TEQ/kg,可溶性氯含量仅为标准限值的25%,重金属浸出浓度仅为标准限值的10%,大气污染物率先达成超低排放要求;

经济高效:结晶盐品质提升7.7%,产物活性提升15%,运行成本显著降低。

为适配AI时代发展需求,京兰环科基于未来无人工厂设想,整合硬件监测与软件集成技术,为EM-4系统配置EM-S固废治理智慧平台,目前单个项目运维人员可控制在40人以内。张智聪同步介绍了该系统的工程应用进展,彰显技术产业化落地能力。

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编辑:徐冰冰

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