FWD技术工艺简介和技术优势

一、FWD技术工艺简介

FWD技术是根据垃圾焚烧飞灰同水泥原料相似的特性,利用三级或多级逆流漂洗技术对飞灰、窑灰或类似粉体物料进行水洗以脱除物料中的可溶性物质,进而达到二次利用或脱毒的目的。

工艺由飞灰洗脱系统、水洗液净化系统、蒸发制盐系统、干燥系统四个子系统组成(如图1所示)。飞灰首先通过飞灰洗脱系统进行制浆、洗涤和分离,分离出的泥饼烘干后进入资源化处置设施中进行处置;分离出的液体经过水洗液净化系统处理后,送入蒸发制盐系统,将飞灰水洗液中的钾盐和钠盐结晶并分离出来,制成工业副产品,冷凝水回收后输送回工艺系统进行重复利用。

FWD技术核心优势有:三级逆流漂洗、专有分离脱盐、重金属三重控制、蒸发制盐技术成熟。

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图1:FWD技术工艺流程图

二、FWD技术特点及优势

1.工艺特点:

(1)采用专有水洗技术,水洗灰中氯离子含量≤1%,且水耗低,无扬尘;

(2)采用碱性洗脱和重金属捕集手段,飞灰中重金属和二噁英转移低;

(3)采用MVR蒸发制盐技术,副产盐,冷凝水循环利用,废水零排放;

(4)采用高温窑炉余热干燥水洗灰,节约能耗,降低飞灰对窑况的干扰;

(5)采用高温窑炉煅烧飞灰,二噁英处理率不低于99.9999%,重金属完全固化于水泥晶格中,实现飞灰无害化处理。

2.技术优势:

(1)飞灰水洗脱盐预处理技术优势:

水洗后飞灰中氯离子含量≤1%,满足入窑要求;

结晶盐满足《水泥窑协同处置飞灰预处理产品——水洗氯化物》(T/CCAS 010-2019)标准的要求;

工艺水循环利用,无外排,实现零排放;

气体排放达到国家标准“GB-30485”要求;

噪声控制符合《工业企业噪声控制设计规范》(GB/T 50087)的要求。

(2)水泥窑煅烧技术优势:

飞灰入窑投加量占水泥熟料的比例可达5%(远高于直喷的添加比例,且水泥窑不需要设置旁路放风系统);

煅烧过程飞灰中二噁英的焚毁去除率不小于 99.9999%;

水泥熟料符合国家标准“GB-175”要求;

废气排放达到国家标准“GB-30485”要求。

(3)土建优势:

占地面积小,5万吨规模处置线占地仅需1300m2,10万吨规模处置线占地仅需2500m2。

(4)建设投资优势:

建设成本低,利用现有水泥窑,仅需建设飞灰水洗脱盐工段;全国拥有1700多条水泥熟料生产线,年产能高达18亿吨,如果利用其十分之一产能,就可以彻底解决我国飞灰处置难题,并且全部转化为资源。

三、FWD技术发展历程

2011年,飞灰资源化处置课题研究和小试。

2012年,中科国润中标国内首条飞灰工业示范线项目——北京金隅飞灰处置项目,负责该示范线的设计、建设、调试及改造工程。

2014年,国内首条飞灰工业示范线——北京金隅飞灰处置项目达产运行。

2016年,中科国润获得垃圾焚烧飞灰的水洗软化系统专利授权,成为国内唯一拥有知识产权及全系统工程经验的企业。同年,水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰被列入《国家危险废物名录》豁免条款。

2017年,中科国润进行技术更新,并中标北京金隅琉水“飞灰工业示范线二期项目”。

2018年,中科国润总经理李忠锋在“第八届中国垃圾焚烧发电论坛暨固废处理技术交流会”上首次提出FWD技术。

2019年,提出并形成了FWD技术规模标准,签订芜湖海创飞灰处置项目、句容台泥飞灰处置项目合同,并正式启动项目。牵头制定行业标准《水泥窑协同处置飞灰成套装备技术要求》。

2020年,中科国润承建的芜湖海创、句容台泥项目顺利竣工;同年承建益阳海创飞灰处置项目;FWD技术开始受到海外关注,日本、韩国、法国等地企业纷纷与中科国润洽谈合作事宜。

2021年,中科国润首个投资运营的飞灰资源化处置项目——石家庄鼎星国润飞灰处置项目开工建设;益阳海创飞灰处置项目开工建设。