燃煤廠固體廢棄物資源化利用創新探索

田偉

（內蒙古大唐國際托克托發電有限責任公司，內蒙古 托克托010200）

1 燃煤電廠固體廢棄物處理和利用

1.1 國內目前現狀

就現階段國內的處理方法主要可以歸納為三種即處理、處置以及再利用。換言之，可以通過再利用進行處理的要以此為主，暫時無法實現再利用的可以采取必要措施來進行處置或者堆放來解決。

從排放的占比來看粉煤灰依舊是占主要地位，過去傳統的處理方法只是掩埋以及堆放來處置。這樣的方法對于土地的浪費及損害是顯而易見的，據估算當前已經通過這一途徑處理的粉煤灰近百億噸。所以未來對固廢的再利用應當朝著綜合開發多樣化、高效化、大量化、高性價比的方向發展，進而為燃煤電廠的可持續發展奠定良好基礎。

就粉煤灰來講國內目前一線城市對于它的治理及綜合利用率已經實現百分之百，然而除此之外的城市中的提升空間依舊很大。現階段對粉煤灰的再利用中應用于建筑行業的占到35%，應用于農業行業中的占到20 左右。然而從總的利用情況來看- 國內目前的再利用水平還不足30%，與國外70-80%的水平相比還有很大的提升空間。

1.2 處理原則

現階段，處理固廢的主要原則是要使其本身的有害程度降低到安全范圍甚至沒有危害，其次要實現對其可開發再利用；最后是要實現減量排放。使固廢變廢為寶是指通過一系列的技術手段從現有的固廢中再開發出可利用的資源，這也是我國相關法律中對固廢做出的相關內容之一，同時也是今后固廢的主要發展方向。

就固廢的再開發和再利用主要是從三個角度開展和進行的，首先是對可以從固廢中提取出來繼續使用的資源；其次是通過現有的固廢來轉換成新的物質實現再利用；最后是在處理固廢過程中對能量進行回收進行二次利用。燃煤電廠目前的主要固廢再利用途徑是通過物質的轉換制作新的物質。

2 固體廢棄物的利用方法

2.1 粉煤灰在水泥工業上的應用

粉煤灰中所含有的物質可以作為建筑材料生產的原材料。在生產水泥生料的過程中可以作為粘土的替代物，還可以利用殘余炭來有效節省燃料的使用。而在磨制水泥的過程中，還能夠添加一定比例粉煤灰來生產不同型號的水泥產品。一般用其做出來的水泥后往往多用于建筑工程以及混凝土等等。而對于那些質量較高、含碳低的則可以在做混凝土的時候替代一定比例的水泥。

同時，在作為替代原材料做水泥的時候還可以有效提升產量，且在很大程度上節約大量燃料。

加氣混凝土依舊是以粉煤灰為主要原料，同時還需要加入其它輔料注水后形成漿，經過一系列生產工藝后而形成的一種強度較高、重量較輕且多孔隙的信息建筑材料。盡管孔隙較多但是加氣塊的強度是通過二氧化硅和三氧化二鋁在一定的條件下產生反應而產生水化硅酸鹽而形成的。加氣塊除了重量輕、強度高的特點同時其隔熱以及防火性能也較為優良，生產工藝較為簡單所以作為一種經濟實惠性價比高的新型材料是十分合適的。

2.2 脫硫石膏的利用方法

脫硫石膏是通過二氧化硫所產生的，從現階段的情況來看燃煤電廠脫硫技術已經十分成熟了，到2015 年底，脫硫石膏的年產量已經突破1 千萬噸，所以由此看來其產量還是很高的。

對于使用脫硫石膏而替代天然石膏不但可以保護自然資源被大量開采，還可以減少對環境的影響。此外，對于脫硫石膏的再利用可以說是最大限度的減小對資源的消耗，也能夠減少固廢的所占土地范圍，還可以變廢為寶提升燃煤電廠的生產效益。

從能源的角度來看再利用就是最大限度的節省，對于節省天然石膏有著無可替代的效果，且脫硫石膏沒有任何污染且不具有輻射，對人以及周邊環境是無影響。

3 廢棄物資源化存在的問題

從目前國內燃煤電廠固廢再利用的情況來看依舊還存在很多的不足，具體情況如下：

首先，就粉煤灰來講對其開發利用的水平與國外相比較而言還是較為低端，凸顯資源化利用明顯不足的情況，多數的利用依舊是依托建筑施工以及建筑原材料生產企業來實現的，而中高端的再開發利用多數都是由于技術水平的限制以及開發成本較高而限制了生產鏈的延伸。即便是在目前的中低端利用水平的情況下，也往往因為多種因素導致資源再利用的順利完成，舉例來講，建筑施工特別在北方來講其工期往往受季節影響很大，所以對于依附于建筑業生存的其他行業來講也會受到很大的影響；此外還會受到來自于政策方面的影響，進而對資源開發利用造成影響。由于需求的變化導致資源化利用不能夠處于一個長期穩定的狀態開展下去。

其次，脫硫石膏也都基本通過建筑相關行業對其進行消化再利用，然而該固廢在儲運等方面還是有一定困難存在，如果對其進行二次處理便會大大提升固廢的再利用成本，如果將此作為水泥生產添加材料的話勢必會增加生產過程復雜、生產出問題的幾率加大的情況，進而導致生產成本的上升。

最后，脫硫廢水形成的污泥再利用問題。從西方發達國家來看主要對其進行兩個方面的處理，一是用作肥料的原材料；其次是與其他可燃材料混合后當做可燃物來使用。然而這一處理方式在國內來講占比相對較低，之所以不夠普遍主要是因為開發再利用的成本較高，內生原動力不夠。

4 固體廢棄物利用途徑與條件

4.1 開發方向

從目前的研究結果及應用的現狀來看，以固廢為原材料研發出來的新型材料具有較多方面的有點，且在很大程度上回避了常規材料的一些本身無法避免的缺陷，而這一特點也恰好符合我國目前對新型能源、新型材料的相關政策。從國際上來看，很多發達國家就建筑內部裝修中使用最多的便是石膏制品。但是天然石膏本身作為一種資源來講并不是取之不盡的，粉刷石膏在國內的研發方面與國外相比較而言還是有很大差距的，但是新型材料的出現為深入開發應用固廢來講是提供了一個全新的平臺。此外，現階段燃煤電廠產生的固廢中脫硫石膏每產出一份將會有三份粉煤灰出現，但是應用粉煤灰所制作的石膏來講使用粉煤灰和脫硫石膏的比例與其產出的比例也是基本相同的。所以，作為電廠來講可以將自身的固廢全部用來作為開發新型材料，并未將來研發全新的材料提供更為廣闊的思路。最后，從公開公布的數據來看國內建筑領域近年來的開工面積連年增長，同時還有大量的舊房需要進行裝修以及更新，所以從市場的需求來看潛力十分巨大，在市場經濟背景下，市場是產品最好的引導者，所以其未來的發展空間也是非常巨大的。

4.2 實施主體

作為對固廢資源的研發以及利用的主要單位便是燃煤電廠，但是研發以及應用的規模還與企業的實際效益、效率等等方方面面都對固廢的再利用有著很大的影響。從現階段來看很多燃煤電廠盡管也很熱心于研發和利用固廢這一資源但是往往這類型的企業不論從規模還是研發力量來又或是其他方面與很多規模較大的企業來講還是有很多差距。要想對固廢進行更為深入和持續的研發，需要從固廢的產生、基本屬性、處理、研發和市場開發等等都全部整合到一起，來達到對固廢綜合開發的目的，要實現這產銷一體化的情況就要求企業要具備相當的實力來推動固廢研發利用市場的不斷發展。舉例來講，國內上海以及浙江等地方對于固廢的開發和利用投入了巨大的財力和物力引進國外企業參與到其中，使得地方的固廢開發利用水平得到了突飛猛進的提升。浙江是建立了一個專門從事固廢研發利用的公司，目的是未來更好的凝聚更多的企業參與進來，提高研發的水平，增加更為廣泛的企業參與度，可以為將來固廢的研發多樣化、質量的提升以及形成一個依托于此的穩固產業，逐步將固廢作為一個新型的資源可以進行深度開發的行業。

4.3 技術創新

對于固廢的再利用核心是對其進行研發，而研發的關鍵是技術支撐。技術在對固廢開發中扮演重要的角色，而不是對其進行簡單的組合，是要依托現有的技術力量深入挖掘可利用的價值，只有將最好的技術應用到最值得開發利用的資上才能實現最高的性價比，實現利用的最大化，反之就是對投入的一種浪費。