一、FWD技術工藝簡介
FWD技術是根據垃圾焚燒飛灰同水泥原料相似的特性,利用三級或多級逆流漂洗技術對飛灰、窯灰或類似粉體物料進行水洗以脫除物料中的可溶性物質,進而達到二次利用或脫毒的目的。
工藝由飛灰洗脫系統、水洗液凈化系統、蒸發制鹽系統、干燥系統四個子系統組成(如圖1所示)。飛灰首先通過飛灰洗脫系統進行制漿、洗滌和分離,分離出的泥餅烘干后進入資源化處置設施中進行處置;分離出的液體經過水洗液凈化系統處理后,送入蒸發制鹽系統,將飛灰水洗液中的鉀鹽和鈉鹽結晶并分離出來,制成工業副產品,冷凝水回收后輸送回工藝系統進行重復利用。
FWD技術核心優勢有:三級逆流漂洗、專有分離脫鹽、重金屬三重控制、蒸發制鹽技術成熟。
圖1:FWD技術工藝流程圖
二、FWD技術特點及優勢
1.工藝特點:
(1)采用專有水洗技術,水洗灰中氯離子含量≤1%,且水耗低,無揚塵;
(2)采用堿性洗脫和重金屬捕集手段,飛灰中重金屬和二噁英轉移低;
(3)采用MVR蒸發制鹽技術,副產鹽,冷凝水循環利用,廢水零排放;
(4)采用高溫窯爐余熱干燥水洗灰,節約能耗,降低飛灰對窯況的干擾;
(5)采用高溫窯爐煅燒飛灰,二噁英處理率不低于99.9999%,重金屬完全固化于水泥晶格中,實現飛灰無害化處理。
2.技術優勢:
(1)飛灰水洗脫鹽預處理技術優勢:
水洗后飛灰中氯離子含量≤1%,滿足入窯要求;
結晶鹽滿足《水泥窯協同處置飛灰預處理產品——水洗氯化物》(T/CCAS 010-2019)標準的要求;
工藝水循環利用,無外排,實現零排放;
氣體排放達到國家標準“GB-30485”要求;
噪聲控制符合《工業企業噪聲控制設計規范》(GB/T 50087)的要求。
(2)水泥窯煅燒技術優勢:
飛灰入窯投加量占水泥熟料的比例可達5%(遠高于直噴的添加比例,且水泥窯不需要設置旁路放風系統);
煅燒過程飛灰中二噁英的焚毀去除率不小于 99.9999%;
水泥熟料符合國家標準“GB-175”要求;
廢氣排放達到國家標準“GB-30485”要求。
(3)土建優勢:
占地面積小,5萬噸規模處置線占地僅需1300m2,10萬噸規模處置線占地僅需2500m2。
(4)建設投資優勢:
建設成本低,利用現有水泥窯,僅需建設飛灰水洗脫鹽工段;全國擁有1700多條水泥熟料生產線,年產能高達18億噸,如果利用其十分之一產能,就可以徹底解決我國飛灰處置難題,并且全部轉化為資源。
三、FWD技術發展歷程
2011年,飛灰資源化處置課題研究和小試。
2012年,中科國潤中標國內首條飛灰工業示范線項目——北京金隅飛灰處置項目,負責該示范線的設計、建設、調試及改造工程。
2014年,國內首條飛灰工業示范線——北京金隅飛灰處置項目達產運行。
2016年,中科國潤獲得垃圾焚燒飛灰的水洗軟化系統專利授權,成為國內唯一擁有知識產權及全系統工程經驗的企業。同年,水泥窯協同處置生活垃圾焚燒飛灰被列入《國家危險廢物名錄》豁免條款。
2017年,中科國潤進行技術更新,并中標北京金隅琉水“飛灰工業示范線二期項目”。
2018年,中科國潤總經理李忠鋒在“第八屆中國垃圾焚燒發電論壇暨固廢處理技術交流會”上首次提出FWD技術。
2019年,提出并形成了FWD技術規模標準,簽訂蕪湖海創飛灰處置項目、句容臺泥飛灰處置項目合同,并正式啟動項目。牽頭制定行業標準《水泥窯協同處置飛灰成套裝備技術要求》。
2020年,中科國潤承建的蕪湖海創、句容臺泥項目順利竣工;同年承建益陽海創飛灰處置項目;FWD技術開始受到海外關注,日本、韓國、法國等地企業紛紛與中科國潤洽談合作事宜。
2021年,中科國潤首個投資運營的飛灰資源化處置項目——石家莊鼎星國潤飛灰處置項目開工建設;益陽海創飛灰處置項目開工建設。