浓液淋洗脱氯，飞灰原位入炉技术新思路

在2026年3月广州“垃圾焚烧发电技术创新发展大会”上，飞灰原位入炉资源化技术的环境风险被系统论述。该技术通过造粒调质、返炉高温处理（不水洗），实现飞灰源头减量与危险特性消解。

清气团发现，飞灰原位入炉技术，除了水洗和未水洗两条路径外，国内科技团队还开展了其他路径，如使用渗滤液纳滤后的浓液，对飞灰进行淋洗脱氯，再进行原位入炉处置的方法。

2026年三月，广州“2026垃圾焚烧发电技术创新发展大会”上，飞灰原位循环资源化技术的环境风险被详细论述。该技术通过预处理(造粒调质等，部分不含水洗)、返炉高温处理，实现飞灰源头减量与无害化。

中国环境科学院固体废物污染控制技术研究所陈超博士，对其环境风险分析实验数据，首次以翔实充分的科研报告形式，向垃圾焚烧行业从业者公开。

该技术通过造粒调质、重返垃圾焚烧炉高温处理（不经过水洗），实现飞灰源头减量与无害化，有助于消解飞灰危险特性，部分实验项目的最终产物，在多种场景下环境风险可控，具备推广潜力。

无独有偶，清气团发现，中国多个顶尖环境研究科研机构，早在三年前就已经开始对相关技术开始探索研究。

如，2025年6月《环境工程技术学报》发表了，中国环境科学研究院环境基准标准与风险管控全国重点实验室，田书磊团队完成的《焚烧飞灰协同硅铝质固废烧制陶粒重金属固化机制》论文，硕士研究生王嵯为第一作者，论文的收稿时间在2023年。

论文中写明，本研究成果为焚烧飞灰协同硅铝固废开展垃圾焚烧原位生态无害化及资源化提供了新路径。

以下为论文要点：

『核心技术路线与工艺』

采用垃圾渗滤液处理产生的纳滤膜浓缩液，淋洗原始飞灰。这一步去除了飞灰中98.46%的可溶性氯盐。

将脱氯后的淋洗残渣（富含CaO）、电解铝大修渣（富含Al₂O₃、NaF）和废玻璃（富含SiO₂）按比例混合。这三种固废协同，优化了坯料的CaO-SiO₂-Al₂O₃体系，并引入了NaF作为矿化剂。

通过实验确定，当配比为淋洗残渣:大修渣:废玻璃 = 50%:15%:35%，在1050°C下烧结20分钟，可成功制备出900等级的高强陶粒（抗压强度33.04 MPa，符合国家标准）。

『 重金属固化效果』

浸出毒性达标：最佳工艺下烧制的陶粒，其重金属（Pb, Cd, Cr, Cu, Zn）浸出浓度均低于《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范（试行）》（HJ 1134-2020）的限值，环境风险可控。

烧结后的飞灰陶粒对比原生飞灰，不同重金属的固化率（即保留在陶粒中的比例），依次为：Zn (90.19%) > Cr (88.45%) > Cu (76.12%) > Cd (70.22%) > Pb (40.52%)。Pb固化率较低，主要因其在高温下易与残余氯反应生成易挥发的PbCl₂。

『重金属固化机制解析』

研究通过XRD、XPS、FTIR、DFT计算等多种手段，揭示了重金属通过 “晶体-非晶耦合”机制被固化，具体路径因元素而异：

Pb，化学键合为主，与F⁻、SiO₂反应生成稳定的含铅硅酸盐晶体，如(PbF₂)₁₂.₇(PbO)₅₈.₂(SiO₂)₂₈.₄。部分被物理包裹于孔隙或CaF₂固溶体中。

Cd，离子替换为主，Cd²⁺因离子半径匹配，主要替换硅灰石(CaSiO₃)等矿物中的Ca²⁺进入晶格。少量CdS被物理包裹。

Cr，离子替换，Cr³⁺理论上可替换蓝方石(Na₆Ca₂Al₆Si₆O₂₄(SO₄)₂)等矿物中的Al³⁺。需注意部分Cr³⁺可能被氧化为毒性更高的Cr(VI)。

Cu，化学键合稳定存在，飞灰中的含铜化合物高温下几乎全部转化为性质稳定的CuO晶体。部分Cu²⁺可替换辉石(CaMgSi₂O₆)中的Mg²⁺。

Zn，化学键合与离子替换并存，生成Ca₂ZnSi₂O₇、ZnAl₂O₄等多种稳定晶体。同时，Zn²⁺可有效替换CaMgSi₂O₆中的Mg²⁺。

论文认为，烧结形成的陶粒致密孔隙结构以及CaF₂等形成的固溶体，能物理封存（包裹）部分在烧结过程中产生的低熔点重金属化合物蒸气（如PbCl₂、CdS），冷却后以非晶态形式存在。

去年年中，安徽某垃圾焚烧品牌企业，也曾将类似技术作为某项目飞灰处置改造的核心技术，对环境部门进行了环评申请。

目前，清气团发现，成本低流程短的飞灰原位入炉技术，已经出现越来越多“国家队”的身影，

中科院广州某所，中科院武汉某所，也传出正在攻关相应技术的消息。

文 | 垃圾焚烧高级分析师 IVY

编辑 | 晨雨

图片|数据 清气团整理

本文系【清气团|固废展望】原创内容

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