《飛灰回轉窯高溫燒結污染控制技術規(guī)范》編制說明

CSTM團體標準《飛灰回轉窯高溫燒結污染控制技術規(guī)范》

編制說明

（立項階段□征詢意見階段?審查階段□

報批階段□）

1、目的意義

焚燒殘余物是生活垃圾焚燒設施的煙氣凈化系統(tǒng)捕集物和煙道及煙囪底部

沉降的飛灰的統(tǒng)稱，在2021年版《國家危險廢物名錄》中被列為HW18類的危險

廢物，具有極大的環(huán)境危害性。被焚燒物質中的危害因子在焚燒過程中會發(fā)生遷

移轉化，大部分二噁英類、重金屬以及氯鹽等特征污染物最終富集于焚燒殘余物

中?！笆奈濉逼陂g，我國生活垃圾的焚燒需求仍將持續(xù)增長，亟需對焚燒殘余物

進行妥善處置，以削減其環(huán)境及人體健康風險。

固化穩(wěn)定化是常用的焚燒殘余物終端解決手段，一般采用水泥和化學藥劑

（如螯合劑等）使被焚燒物質中的重金屬形成穩(wěn)定化合物并固結成水泥基膠凝

體，隨后進行填埋。然而，焚燒殘余物填埋處置主要面臨三個現(xiàn)實困境：一是受

城市土地短缺和“鄰避效應”的雙重影響下，填埋場選址較為困難；二是固化體中

的重金屬淋濾溶出形成潛在環(huán)境風險源；三是我國“無廢城市”建設要求“趨零填

埋”。因此，對焚燒殘余物進行處理，去除其中的有害成分以實現(xiàn)后續(xù)資源化利

用，是生態(tài)環(huán)境管理與可持續(xù)發(fā)展的重大需求。

焚燒殘余物回轉窯高溫燒結技術是指利用回轉窯，在1100℃-1250℃的溫度

下對焚燒殘余物進行高溫處理，二噁英類等持久性有機物徹底分解，可溶鹽、揮

發(fā)性重金屬等在煙氣中富集進入濃縮灰，不易揮發(fā)性重金屬等污染物被高溫固化

在礦物晶格內，最終形成燒結產(chǎn)品。天津壹鳴環(huán)境科技股份有限公司多年來從事

焚燒殘余物高溫燒結技術攻關，并且在上海大學牽頭的國家重點研發(fā)專項項目

“固廢焚燒殘余物穩(wěn)定化無害化處理技術與裝備”中，天津壹鳴環(huán)境科技股份有限

公司承擔課題3“焚燒殘余物粉體燒結陶?；c氯揮發(fā)促進控制關鍵技術與裝備”

的研究，對焚燒殘余物高溫燒結技術進行了深入的研究。

基于此，天津壹鳴環(huán)境科技股份有限公司聯(lián)合中國建筑材料科學研究總院有

限公司、中國環(huán)境科學研究院以及上海大學組成標準編制團隊，向中國材料與試

驗團體標準委員會建材環(huán)境風險及污染控制技術委員會申請《飛灰回轉窯高溫燒

結污染控制技術規(guī)范》的立項。技術委員會于2023年1月組織標準立項審查會，

批準了本標準的立項。

2、預期的社會效益、經(jīng)濟效益

本標準的編制，在技術上對焚燒殘余物回轉窯高溫燒結和燒結產(chǎn)物在使用過

程中的環(huán)境風險提出了技術要求。對焚燒殘余物高溫燒結工藝提出了要求，保障

了焚燒殘余物高溫燒結符合環(huán)境風險管理要求。

3、工作簡況

標準編制組對焚燒殘余物高溫燒結技術已有多年研究基礎，為開展本標準編

制提供了良好的前期工作基礎。2019年，標準編制組成功申報國家重大研發(fā)專

項“固廢資源化”項目“固廢焚燒殘余物穩(wěn)定化無害化處理技術與裝備”（項目編號

2019YFC1906900）后，進一步開展了工程示范研究工作。

標準編制組針對我國焚燒殘余物高溫燒結技術進行研究，重點對污染控制技

術關鍵節(jié)點和技術要求進行了分析和梳理。對國內焚燒殘余物處理利用的相關標

準、規(guī)范、技術文件進行了廣泛調研，研究了相關技術文件制定的基本原則與理

論基礎；對我國主要焚燒殘余物的物理化學特性進行了分析，識別其中的二噁英

類、重金屬以及氯鹽等特征污染物的組分與污染特性；研究了焚燒殘余物高溫燒

結過程和燒結產(chǎn)物中的污染物產(chǎn)生和排放特征。同時，標準編制組在示范工程運

行的基礎上，對焚燒殘余物高溫燒結的污染控制內容進行了驗證與修正。

在此研究基礎上，標準編制組向中國材料與試驗團體標準委員會建材環(huán)境風

險及污染控制技術委員會提出了《飛灰回轉窯高溫燒結污染控制技術規(guī)范》立項

申請。2023年1月通過標準立項審查后，編制組在進一步調研和行業(yè)專家咨詢

的基礎上，形成了《飛灰回轉窯高溫燒結污染控制技術規(guī)范（征求意見稿）》。

4、標準編制的原則

《飛灰回轉窯高溫燒結污染控制技術規(guī)范》是我國針對焚燒殘余物在回轉窯

內高溫燒結和燒結產(chǎn)品使用過程中污染控制技術要求進行規(guī)范的首個團體標準。

本標準的編制主要原則為：

（1）依法研究編制。本標準符合《中華人民共和國固體廢物污染防治法》《固

體廢物鑒別標準通則》《危險廢物鑒別標準通則》《固體廢物再生利用污染防

治技術導則》《生活垃圾焚燒飛灰污染控制技術規(guī)范（試行）》等國家法律法規(guī)、

標準的規(guī)定。

（2）全過程污染控制原則。針對焚燒殘余物在回轉窯內高溫燒結和燒結產(chǎn)品使

用過程中的污染節(jié)點，分別提出對應的環(huán)境風險控制措施，完善廢水、廢氣、噪

聲、固體廢物等污染物的排放控制，同時明確焚燒殘余物回轉窯高溫燒結產(chǎn)物在

使用過程中的環(huán)境控制指標，以其對焚燒殘余物高溫燒結和產(chǎn)品利用的全過程進

行污染控制和環(huán)境管理。

（3）可持續(xù)發(fā)展原則。以科學發(fā)展觀為指導，以實現(xiàn)經(jīng)濟、社會的可持續(xù)發(fā)展

為目標，以國家生態(tài)環(huán)境保護相關法律法規(guī)等管理性文件為根據(jù)，通過制定和實

施標準，促進環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益的統(tǒng)一。

5、確定標準主要技術內容的依據(jù)

該標準為污染控制技術規(guī)范，主要針對不同工況下燒結產(chǎn)物中二噁英類的含

量、重金屬污染物含量等進行檢測確定標準參數(shù)。

6、主要試驗或驗證結果

標準編制組在研究編制過程中，對焚燒殘余物回轉窯高溫燒結過程中排放的

煙氣進行了相關測試。由于沒有專門的污染控制標準，鑒于焚燒殘余物回轉窯高

溫燒結的生產(chǎn)溫度及設備條件與危險廢物焚燒回轉窯接近，因此大氣污染物排放

指標參考《危險廢物焚燒污染控制標準》（GB18484）。由表1可知，兩次測

試回轉窯煙氣中常規(guī)污染物、典型重金屬以及二噁英類污染物排放檢測結果均滿

足相關標準限值要求。

表1回轉窯煙氣污染物排放情況

污染物類型第一次測試第二次測試參照標準標準限值

常規(guī)污染物單位：mg/m3

顆粒物1.17.7320

CO2763.6780

HCl4.056.9250

GB18484

SO2314380

NOX32387250

HF0.030.032

重金屬單位：mg/m3

Hg0.00250.00250.05

Cd0.00380.00680.05

GB18484

As0.0140.020.5

Pb0.0360.0560.5

二噁英單位：ng-TEQ/Nm3

二噁英類0.0240.019GB184840.5

圖1窯尾煙氣常規(guī)污染物排放特性

標準編制組在研究編制過程中，對燒結產(chǎn)物中二噁英類和重金屬污染物含量

進行檢測。燒結產(chǎn)物中重金屬的可浸出濃度如表2所示，焚燒殘余物回轉窯高溫

燒結制備燒結產(chǎn)品過程中，部分重金屬被固化在燒結體內，浸出特性大大降低，

部分以氣態(tài)形式揮發(fā)隨煙氣進入凈化設施。參照《水泥窯協(xié)同處置固體廢物技術

規(guī)范》（GB30760）中水泥熟料可浸出重金屬含量限值，可以發(fā)現(xiàn)兩次燒結產(chǎn)

物中的重金屬可浸出濃度均滿足相關標準限值要求。

表2燒結產(chǎn)物中重金屬的可浸出濃度（mg/L）

重金屬類型第一次檢測第二次檢測參照標準標準限值

As0.00050.00050.1

GB30760

Pb0.0090.0090.3

Cd0.0010.0010.03

Cr0.0110.0110.2

Cu0.0920.1691.0

Ni0.0030.0030.2

Zn0.3420.8641.0

Mn0.4620.5001.0

圖2燒結產(chǎn)物中重金屬可浸出濃度

焚燒殘余物回轉窯高溫燒結制備的燒結產(chǎn)物中，二噁英類含量如表3所示。

燒結產(chǎn)物中二噁英類污染物應參照《生活垃圾焚燒飛灰污染控制技術規(guī)范（試

行）》（HJ1134）執(zhí)行。由表3可以看出，兩次檢測燒結產(chǎn)物中二噁英類的含

量分別為1.7ng-TEQ/kg和8.9ng-TEQ/kg，均小于HJ1134中規(guī)定的50ng-TEQ/kg

的限值要求。

表3燒結產(chǎn)物中二噁英類含量（ngTEQ/kg）

樣品第一次檢測第二次檢測參考標準標準限值

燒結產(chǎn)物1.78.9HJ113450

此外，本部分規(guī)定焚燒殘余物回轉窯高溫燒結企業(yè)，應定期對燒結產(chǎn)物中的

二噁英類、重金屬以及可溶性氯含量進行檢測，以確保燒結產(chǎn)物不造成環(huán)境污染。

當焚燒殘余物來源相對穩(wěn)定且檢測結果穩(wěn)定達標時，可適當減少檢測頻次；若焚

燒殘余物來源發(fā)生變化、設備長期停機或者檢測結果不達標時，則重新加嚴檢測

頻次。

7、與國際、國外同類標準水平的對比情況。

本標準與相關國際/國外/國家/行業(yè)/地方/團體標準主要參數(shù)對比表

標準號擬立項標準對比標準對比標準

《生活垃圾焚燒飛灰《高溫燒結處置生活垃

《飛灰回轉窯高溫燒污染控制技術規(guī)范圾焚燒飛灰制陶粒技術

標準名稱

結污染控制技術規(guī)范》（試行）》（HJ規(guī)范》（DB12/T

1134-2020）779-2018）

范圍

原理

制樣要求

試驗條件

儀器設備

---

試劑材料

試驗方法

試驗結果

試驗有效性判

斷

目前我國暫無利用回HJ1134與本標準的相DB12/T779與本標準

轉窯對焚燒殘余物進同點在于應用對象主的相同點在于應用對象

行高溫燒結處置的污體均為焚燒殘余物，不主體均為焚燒殘余物，

染控制技術規(guī)范。本標同點在于：第一，處理且處置方式均為高溫燒

準系統(tǒng)規(guī)范了回轉窯和處置技術工藝不同，結，不同點在于：第一，

無法比對高溫燒結處置焚燒殘本標準為通過回轉窯對燒結產(chǎn)物的污染控制

余物的包裝運輸與貯對焚燒殘余物進行高要求不同，本標準規(guī)定

存要求、工藝技術與污溫燒結，HJ1134中飛燒結產(chǎn)物在滿足相關生

染控制要求、對燒結產(chǎn)灰處理工藝除高溫燒態(tài)環(huán)境和產(chǎn)品質量標準

物的污染控制要求、人結外，還包括水洗、固的前提下，可以用于制

員與制度要求以及環(huán)化穩(wěn)定化、成型化、低備人造骨料、建筑材料

境管理要求，無法與其溫熱分解、高溫熔融、等，DB12/T779所指燒

他標準進行對比填埋等；第二，標準內結產(chǎn)物僅為陶粒；第二，

容不同，本標準除對焚標準內容側重不同，本

燒殘余物高溫燒結污標準主要對焚燒殘余物

染控制進行規(guī)定外，還回轉窯高溫燒結處置的

規(guī)定了燒結產(chǎn)物的污污染控制進行規(guī)范，

染控制要求DB12/T779側重飛灰

高溫燒結的全過程環(huán)境

管理，包括處置設施技

術要求、回轉窯運行操

作技術要求等

8、與有關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和標準的關系

為解決焚燒殘余物填埋引發(fā)的環(huán)境問題，探索焚燒殘余物高值資源化是國內

外研究的重要熱點。發(fā)達國家的研究集中在焚燒飛灰二噁英類的毒性解析和催化

分解解毒、對Zn、Pb、Cd、Hg等重金屬特征解析、揮發(fā)促進及其晶格穩(wěn)定原

理、飛灰在水泥混凝土替代膠凝性與耐久性方面的應用基礎研究。除日本外，發(fā)

達國家焚燒殘余物仍以填埋為主，資源化利用仍停留在基礎研究和中試階段。如

日本80年代建成了第一條焚燒飛灰摻量達50%的水泥生產(chǎn)線。同時，焚燒殘余

物高溫熔