全国危险废物熔融处理技术与标准研讨会实录

国家危险废物名录明确规定，危险废物等离子体、高温熔融等处置过程产生的非玻璃态物质和飞灰属于危险废物，尚无对玻璃态物质标准的界定。我们希望能解决这么一个基础的问题。在业内专家和龙头企业的推动下，我们从2015年开始，城市环境卫生协会专委会介入了一点工作，提出来这么一个标准立项的建议，叫《固体废物玻璃化处理产物技术要求》，我们设定这个标准的计划初衷非常简单，就是希望能够对这个内容进行界定，就是什么样的叫玻璃态的物质，对于术语和定义有明确的表述，以及玻璃化处理产物的技术要求和评价指标、方法。适用于一般固体废物和危险废物进行玻璃化处理后的产物的界定和环境稳定性的判定，不适用于放射性固体废物的处理。立项流程比较长，国家标准立项程序非常烦琐，要有前期的立项投票，公示，报上去以后还有很多环节的审查和公示，我们这个工作从2015年的8月份由环保部固管中心，我们协会一起启动，2015年11月有建议书，2015年12月投票，虽然不能回答所有的问题，但但是这个问题是可以说清楚的。2016年1月由中国标准化研究院正式通过国家标准制订修订系统提出立项申请，到今年7月份，经过一系列程序，通过立项。

现在我们的标准也是希望通过这次会议跟大家汇报，希望经验丰富的专家以及有实际工作经验的企业能够实际参与到我们的标准中来，同时我们也计划参照或者参考国际的一些标准经验，在国际上，这个技术推广比我国稍微早一些，案例也多一些。也就是说在欧洲，欧洲法国的一些机构，他们不是欧洲的标准，他们是一些方法，法国提出了玻璃化产物界定方法和标准，比如说测定危废玻璃化含量，如果处理不好，可能不能完全玻璃化，处理方法是弱酸性的溶液进行酸溶，另外是孔隙率测量，对于玻璃化的产物基本上是要以0%的量出发。还有物料的化学分析，对组成玻璃态的物质是非常重要的，有些有一定的限定。渗析液化学分析，从环保的角度来提出来的。比如说法国的瑟农工厂进行界定，他们跟常见的物质进行比对，比如说飞灰里面有30%左右，核玻璃0.3%，玄武岩0.4%，水晶0.06%，窗户玻璃0.02%，他们的玻璃化产物可以到0.03%。玻璃态的物质首先要有定性，熔融体的成分受其成分和冷却方式的影响，冷却速度直接决定了晶核形成与省长时间。

从定性的角度看，可以通过X射线衍射分析。至于定量，希望各位专家可以给很好的方法，现在我们国家有类似的方法可以参考，建材领域提出《用于水泥和混凝土中的颗粒高炉矿渣粉》，矿渣粉的玻璃体含量的测定方法。适量的氧化物有利于形成玻璃化产物中网状结构的形成，而且元素与O形成的化学键的键比较大，能够使有毒有害的重金属固定在该网状结构中，进而很难被浸出。SI是29.13-35.9。测试方法是ICP-OCS、XRF，如果有必要，可以把这种方法纳入进来。日本高温熔融处理技术比较好，他们也出了一些管理手册和政策，对熔融产物的重金属浸出以及熔融产物作为路基材料使用使重金属总量进行限制。他们除了环境指标以外，对像地表面积、压缩强度等要用到建筑领域里的，也提了一定的要求，这是日本的经验。日本现在是好多的地方基于上述管理手册，部分县市出了相关标准。

回到我们即将制订的标准，我们感觉未来这一段时间内，大概是一两年，我们要做到国内外情况的调研，这是比较快的经验获取。另外，我们要基于中国企业和管理政策，在调研的基础上提出玻璃化处理的相关评价指标和方法对有代表性的东西进行检测，来做一个标准。希望在座的专家和企业能够积极参加。现在标准的工作按照流程来说，我们从正式立项到报批大概是两年，前面立项就一年多时间，绿色的这部分已经做完了，10月23日由我们院和固废管理中心和协会召开了第一次启动会，启动会也是大家反响热烈，好多专家、企业参加，我们计划在后续形成征求意见稿以后，在行业内征求专家的意见，希望在2019年能够报批。

我们工作是由下而上提出的工作，所以也是我们自发地形成了自己干的一件事，现在由3家单位牵头，其中一个是我们院。我们也是希望有经验的企业参与到标准的制定中来，毕竟标准是大家共同的产物。我们希望参与的企业能够有比较好的开展固废处理的工作经验，特别是危险废物、玻璃化处理的相关经验。第二，参与的人员要熟悉标准制定的流程，具有拟定标准的经验。第三，能够提供基础数据和基础条件。第四，因为是自发的工作，有一些经费支持的话会更好。这就是半成品的标准，已经正式立项，最终的产出有待于大家的共同参与，谢谢!

沈阳航空航天大学研究生(院)部李润东院长

硫的量，硫酸盐都和飞灰在一起，后期做熔融的时候面临非常大的挑战。氯的量差别比较大，因为我们国家的飞灰和厂的运行情况不一样，总体上氯的量是不容忽视的，它带来的后续的技术困难也比较大，但是重金属的量有波动也有差异。总体来说，重金属含量高，碱金属氯化物多，我们热处理的时候要有系统的解决方案。我们固化重金属的同时怎么实现预期的目标?因为熔融本身是非常高能耗的技术方法。处理技术大家都比较熟悉。我们的飞灰必须得到很好的控制，这是我们要面对的情况。今天关键是熔融，熔融主要是两大类：一个是燃料式，一个是电热式。燃料式是相对于日本的比较多，但是我们是靠内部热量的，焦炭式的。不同的方式特性差异不同，最终共同的点是熔融投入比较高。重金属固化比较彻底，这有一定的难度，由飞灰的特性决定。因为飞灰在中间的过程，不管半固体态还是固态，如果在炉内保持5小时以上冷却，最后形不成玻璃态，而且效果非常差。

硅、铝、钙三个成分，硅的含量比较低，玻璃化可以做到，但是资源化的时候有很多探讨，往往会投入很多。飞灰熔融的有效性，包括重金属优化的情况。我们说熔融是非常高的能耗，熔融的代价是1吨飞灰一千多块钱，如果是垃圾焚烧处理的成本，1吨垃圾40块钱。为什么日本做得多，中国相对来说一直在犹豫，目前中国也有另外的情况，我们一方面说我们没有钱，一方面垃圾焚烧越来越低价。在欧洲，我们同样熔融，花同样的能耗，欧洲的垃圾焚烧保证全过程的环境安全。我们说我们处理不起飞灰，但是同时我们要20块钱、40块钱的垃圾焚烧，前提是对二次污染，对飞灰没有进行所有的质量保障。飞灰熔融技术机理与评价，动力学研究还不够，我们做了探讨。重金属控制方面，典型的几种重金属，在不同的条件下，不易挥发的和容易挥发的、半挥发性的，即使控制重金属在高温的时候，挥发量如果控制不好也是非常显著。

如果用TCLP的方法，不同的温度来做，图上蓝色的可以实现熔融。如果我们能实现比较彻底的熔融，留在里面的重金属基本上不用过多考量。不同的金属，不同的机理在高温下是不一样的。飞灰的重金属多，但是怎么来控制?给我们一个飞灰，我们测定重金属之后，我们想看综合的重金属控制的总效果。有时候不是高就高，低就低，含量不一样，毒性不一样，怎么室外天线工艺优化，这是我们有限的目标。在受约束的情况下，我们要考虑多种情况，最终形成多重金属综合控制效率。这是以前我在浙大读博士期间做的，波动很大，但是总体在99.98%以上，当然测量有一定的误差。如果我们提出水洗预处理，它的目的是我们在检验某样工具，把二噁英熔在里面，重金属挥发的量少。在这样的情况下，如果是水洗来做的话，不同的物质在不同条件下影响会不一样的，比如说原灰和水洗灰，如果经过水洗，整个效果好了很多。当然水洗带来的问题，固废是从废弃处理来的，最后处理固废的时候还要产生废水，这个不好说，不是说一定不好。水洗作为一种技术选择，可以进行积极探索，至少在半挥发性的重金属下，效果是非常明显的。

工艺的优化，我们做了一些优化，包括加一些降低熔点，如果降低熔点的时候，我们希望重金属的挥发要慢，表面的液化和里面挥发的阻滞的效果。2005年我们做了国内最早的飞灰熔融工艺流程及设备，一个小时几十吨的量，从前面的燃料燃烧，到后面功能换热。2005年的研究，从固化重金属的角度是没有问题的，效果也是蛮好的。这是一个飞灰理念熔融值，我们是连续式的情况，我们采用了液态和空气态的，我们发现我们的加足够高比较纯的燃料才可以，目前来看市场潜力比较有限。废气检测、二噁英检测，各方面的效果都不错。后来我们评价，到底是熔融技术、烧结技术哪种效果更好。

最后，简单地说几句，我们在沈阳除了做飞灰以外，我们还做超临界的、燃烧、污泥回收等相关研究，总体上我们觉得飞灰熔融这件事情，因为日本喊得非常厉害，但是中国做的时候，至少我们管理者和科技工作者、产业界目前的想法不完全一样，怎么能把它做得更好，这是不同领域中获得科技掌握的情况。在飞灰的领域中，如果我们各个方面有很好的共识，我们就该思考焚烧应该怎么做，焚烧应该处理哪些问题，而不是一方面纵容焚烧商业化的模式，同时又说没有钱处理。我们现在一再说我们没有钱，但是焚烧这么做，我们得知道发达国家的焚烧二次污染都有，我们现在花那么多钱，我们是否还要用这种方法?我们掩耳盗铃。现在的焚烧从全过程来看，至少飞灰是不可忽视的问题。我希望跟大家一起来探讨、交流，谢谢大家!