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近兩年,垃圾焚燒飛灰要在2030年內,實現零填埋的政策,越來越明晰。
這意味著,沿用近二十年的"螯合穩定化+填埋"處置路線將走向終點。
消息一出,諸多垃圾焚燒企業再次表達了對政策的憂慮,這意味著垃圾焚燒企業廠將支付更高的成本,來應對越來越嚴格的飛灰無害化要求。
但如果你真正了解螯合填埋背后的四重隱患,就會明白——零填埋不是激進,是不得已。
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螯合劑沒有“永不過期”的承諾
目前國內垃圾焚燒飛灰的主流處置方式,是添加螯合劑(有機或無機重金屬穩定劑)與水泥混合,將重金屬"鎖住"后再送入填埋場。
以江蘇某垃圾焚燒企業披露的數據為例,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,螯合劑添加最高遞增至5%。
這套工藝在短期內確實有效——螯合后的飛灰重金屬浸出濃度可滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB 16889)的入場要求。
但問題在于:沒有人知道螯合劑能管多久。
多項研究指出了同一結論:固化/穩定化技術存在"增容大且長效性差"的固有缺陷。
劉青的論文研究綜述明確指出,水泥固化法對重金屬固化效果雖可達96%以上,但"長效性和穩定性差"。
秦舒浩的論文研究也指出,螯合劑等化學藥劑對穩定的重金屬具有選擇性,"不具備普適性",對飛灰中復雜多變的重金屬種類和賦存形態"難以高效、全面"地固化。
更關鍵的是——螯合劑只處理了重金屬,對二惡英完全無效。
秦舒浩的論文研究指出,現有固化穩定化填埋方法"均未解決二惡英的問題"。飛灰中的二惡英類物質具有極強的化學穩定性和熱穩定性,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的不穩定態(弱酸可提取態+可還原態)占比均大于75%,其中Cd不穩態占比高達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。
日本國立環境研究所的論文也顯示, 從填埋8年的最終處置場采樣發現,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的10%以下,表明螯合物極大概率發生了分解
簡而言之:螯合填埋就像把毒藥用塑料袋包起來埋在地下——袋子沒破的時候看著安全,但塑料會老化,沒有人知道它什么時候破。
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填埋場的防滲:標準很豐滿,施工很骨感
螯合劑 是包住飛灰的第一層保護膜,而第二層的飛灰填埋場,自身的防滲體系也存在巨大隱患。
按照《危險廢物安全填埋處置工程建設技術要求》和GB 16889-2024的要求,飛灰填埋場應設置雙層防滲系統,防滲層滲透系數不大于1.0×10??cm/s,并配備滲濾液導排系統。某省地方標準,甚至進一步要求穩定化飛灰填埋庫區應設置雨污分流系統,防滲結構應滿足剛性填埋場標準。
但標準是一回事,施工質量是另一回事。
在一些工程實踐中,防滲系統的施工質量受多種因素影響:HDPE膜焊接質量不過關、基底處理不平整導致膜體受力不均、施工期膜體被碎石刺穿、滲濾液導排管堵塞失效……這些問題在填埋場運營初期可能不明顯,但一旦防滲層出現破損,滲濾液將直接接觸地下水。
某些省份,對于飛灰相關危廢填埋場的地標,甚至明確要求,危險廢物安全填埋場封場后應進行不少于30年的持續監測與維護。
30年——這恰恰說明,監管者也清楚防滲系統不是"一勞永逸"的。
更現實的問題是:誰來為30年的監測買單? 當填埋場運營企業關停注銷,當地方財政無力承擔長期維護,當防滲系統在10年、20年后悄然失效——地下水的污染,已經不可逆。
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數據合格,不代表飛灰合格
管理規范的企業,其飛灰螯合工藝流程應該為,某垃圾焚燒廠,每天產生約80噸飛灰,螯合劑正常投加量3.5%,根據原灰Pb含量波動動態調整至3.8%~5%。每天對螯合飛灰進行重金屬檢測,合格后方可轉運填埋。
但行業內,并非所有企業都如此自律。
螯合環節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之一。馬毓敏的論文數據顯示,螯合劑投加量從3.5%提高到5%,增幅達43%。對于日處理80噸飛灰的企業,每天多消耗1.2噸螯合劑,年增加成本數十萬元。在經濟壓力下,部分企業選擇少用螯合劑——只要抽檢那天合格就行。
第二,使用廉價低效螯合劑。 市面上螯合劑品質參差不齊,價格差異巨大。有機螯合劑效果好但價格高,無機螯合劑便宜但固化效果差、普適性低。部分企業選用廉價替代品,短期浸出數據可能過關,但長期穩定性遠不如標稱產品。
第三,抽檢環節"做手腳"。 飛灰螯合物的檢測存在時間差——企業自檢需2天,委外檢測需約1周。在此期間,企業理論上應將螯合物暫存待檢。但實際操作中,部分企業在采樣環節選擇"合適"的采樣點,或提前準備好"合格樣品"應對抽檢,實際填埋的螯合飛灰品質與檢測樣品不一致。
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地下水污染:不是"可能",而是"已經"
事實上,國內已有多個飛灰填埋場周邊的地下水監測井檢出重金屬濃度異常。
當螯合劑失效疊加防滲層破損,重金屬和二惡英同時滲入地下水層,污染的將是幾代人賴以生存的水源。
漳州市某環科所的論文顯示,該市某飛灰填埋場,地下水內梅羅指數顯示大部分點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,海南省某已關停的垃圾填埋場,(2001年啟用,2020年停運,),填埋的存量螯合飛灰,已經變成失效飛灰,Cd、Pb浸出濃度超標(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);失效飛灰板結結塊,出現大塊團聚,硅氧網絡和螯合結構破壞。
目前,全國有近1100個垃圾焚燒項目,也就意味著有近千個飛灰螯合填埋場,正在成為高風險的定時炸彈。
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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,本質上不是"處置",而是"延遲"——把今天的風險推遲到明天,把可見的污染轉移到地下。
螯合劑會老化,防滲層會破損,重金屬會析出,二惡英會釋放——這不是危言聳聽,而是材料科學和工程實踐已經反復驗證的事實。河南省禁止"僅螯合劑穩定化"工藝的決策,浙江省"不再新建飛灰填埋場"的攻堅方案,都是在用政策語言確認一個技術現實:螯合填埋這條路,走不通了。
飛灰零填埋的目標不是五年后才要面對的遠期規劃,而是今天就必須啟動的轉型進程。每多一天螯合填埋,就多一批被埋入地下的"定時炸彈"——而我們不知道它的引信有多長。
資源化技術的成熟度,已經足以支撐這條轉型之路。水洗分鹽、水泥窯協同、高溫熔融、低溫熱解——多條路線各有適配場景,投資回收期也在可接受范圍內。
填埋不是處置,是延遲;資源化不是選擇,是必須。
五年零填埋的時間表,不是太緊了,而是不能再等了。
清氣團智庫
文 | 垃圾焚燒首席分析師 晏磊
編輯 | 晨雨
本文系【清氣團|固廢展望】原創內容
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參考文獻:
1、華南某垃圾焚燒廠焚燒飛灰理化特性及重金屬形態研究 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研究進展 秦舒浩
4、生活垃圾焚燒飛灰資源化技術研究進展 劉青
5、生活垃圾焚燒飛灰綜合處置與利用研究進展 嚴志樺
6、垃圾焚燒發電廠飛灰穩定化螯合工藝研究 馬毓敏
7、生活垃圾焚燒飛灰螯合固化項目環評關注重點探析 王雲
8、城市生活垃圾焚燒飛灰去毒預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用研究 張淑玲
10、飛灰資源化中蒸發結晶分鹽技術工程應用 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害化處理及資源化利用研究 劉錫軍
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