飞灰作为生活垃圾焚烧发电过程中产生的细微颗粒物，因含有铅、镉等重金属以及二噁英类持久性有机污染物，若直接填埋或随意堆放，极易造成土壤、水体和大气的二次污染，而实现其安全处置与资源化利用已成为我国固废污染防治领域的重要课题。近年来，随着环保政策趋严和技术创新加速，飞灰综合利用技术不断突破，相关专利的布局与应用成为推动行业进步的关键力量。据国家专利局公开数据显示，截至2023年底，我国飞灰综合利用相关专利申请总量已突破1.2万件，其中发明专利占比约62%，实用新型专利占比38%，反映出该领域技术研发的深度与广度正持续拓展。
从技术方向来看，飞灰综合利用专利主要集中在无害化处理和资源化利用两大领域。无害化处理类专利中，固化稳定化技术因工艺成熟、成本较低成为早期研发重点，例如某高校环境工程团队于2019年申请的“一种飞灰螯合固化剂及其制备方法”专利，通过复配有机螯合剂与无机胶凝材料，使飞灰中重金属的浸出浓度降低90%以上，该技术已在全国20余家垃圾焚烧厂推广应用，年处理飞灰超50万吨。不过，随着“减量化、资源化”政策导向的强化，资源化利用类专利近年来增长更为迅猛，通过科科豆平台检索可见，2018-2023年间，飞灰资源化利用类专利申请量年均增长率达18.7%，显著高于无害化处理类专利的12.3%，表明行业研发重点正从“安全处置”向“高值化利用”转变。
在资源化利用领域，将飞灰转化为建筑材料是目前最具产业化前景的方向之一。某建材科技企业2022年获得授权的“飞灰协同制备生态透水砖的工艺”专利，创新性地将飞灰替代30%-40%的水泥原料，与建筑垃圾再生骨料混合，经压制成型和蒸汽养护后制成透水砖，产品不仅抗压强度达C40以上，满足市政道路使用标准，还因飞灰中含有一定量的硅铝成分，提升了砖体的透水性和耐久性。该技术已在浙江某建材产业园建成生产线，年消耗飞灰8万吨，生产透水砖150万平方米，相比传统工艺减少水泥用量约2.4万吨，实现了“以废治废”与经济效益的双赢。此外，飞灰在陶瓷、玻璃等无机非金属材料中的应用也逐渐兴起，八月瓜平台的专利数据分析显示，2020年以来，飞灰制备轻质陶粒、微晶玻璃的专利申请量年均增长23%，部分技术已进入中试阶段。
除了建筑材料，飞灰作为吸附材料的资源化利用也成为研究热点。某环境科技公司申请的“一种飞灰基多孔吸附剂及其用于废水处理的方法”专利，通过对飞灰进行水洗脱盐、高温活化和表面改性处理，制备出比表面积达300-500m²/g的多孔吸附材料，该材料对废水中的磷、氟离子吸附容量分别可达80mg/g和120mg/g，吸附效率优于传统活性炭。目前该技术已在山东某化工园区废水处理站应用，处理后的废水中磷、氟浓度均稳定达到《污水综合排放标准》一级标准，同时吸附饱和后的材料可进一步作为水泥缓凝剂回用，形成“飞灰-吸附剂-水泥原料”的闭环循环。这种“梯级利用”模式不仅提高了飞灰的资源价值，还降低了全生命周期的环境风险，相关技术已被纳入《国家鼓励发展的环境保护技术目录》。
值得注意的是，飞灰综合利用专利的转化应用仍面临一些挑战。从专利申请人结构来看，八月瓜平台数据显示，高校及科研院所占比45%，环保企业占比38%，其余为材料、建筑等跨行业企业，产学研协同创新特征明显，但部分高校专利因缺乏中试资金和工程化经验，转化周期较长。例如某985高校研发的“飞灰高温熔融制备微晶玻璃”专利，虽在实验室阶段实现了重金属固化率99.9%和玻璃态材料资源化，但因熔融设备投资大、能耗较高，尚未实现规模化生产。对此，近年来多地政府通过设立“专利转化专项基金”“产学研合作基地”等方式推动技术落地，如江苏省2023年启动的“固废资源化专利导航项目”，已促成5家企业与高校达成专利许可协议，涉及飞灰处理技术专利12项，预计年新增飞灰资源化利用能力30万吨。
政策支持也为飞灰综合利用专利的应用提供了重要保障。2021年发布的《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》明确提出“推广飞灰资源化利用技术，降低填埋处置比例”，2023年《关于进一步加强生活垃圾焚烧飞灰污染防治工作的通知》进一步细化了飞灰资源化产品的标准要求，这些政策红利加速了专利技术的产业化进程。例如某央企基于其“飞灰协同水泥窑处置”专利技术，在全国布局了15条水泥窑协同处置飞灰生产线，年处理能力达120万吨，占全国飞灰总产生量的18%，该技术通过将飞灰作为水泥生料替代部分黏土和铁粉，在高温煅烧过程中实现重金属固化和二噁英分解，同时降低水泥生产的原料成本，一举多得。
随着技术的不断迭代，飞灰综合利用正朝着“无害化、高值化、智能化”方向发展。近期公开的专利中，已有企业开始探索飞灰与工业固废协同处置技术，例如“钢渣-飞灰协同制备轻质保温材料”专利，通过利用钢渣的碱性成分中和飞灰中的酸性物质，减少螯合剂用量30%以上，同时提升材料的保温性能；还有团队研发的“飞灰处理过程智能监控系统”专利，通过物联网技术实时监测重金属浸出浓度、二噁英排放等关键指标，实现处理过程的精准调控。这些创新不仅拓展了飞灰综合利用的路径，也为行业的绿色发展注入了新动能。目前，我国飞灰综合利用率已从2018年的不足20%提升至2023年的45%，随着更多专利技术的落地转化，未来有望进一步突破60%，真正实现“变废为宝”的目标。
飞灰综合利用有哪些常见的专利技术？ 常见的专利技术有高温焚烧技术、低温热解技术、熔融固化技术等，这些技术可实现飞灰减量化、无害化和资源化。 飞灰综合利用专利技术的应用前景如何？ 应用前景广阔，随着环保要求提高和资源循环利用重视，飞灰综合利用专利技术能有效解决飞灰处理难题，带来显著环境和经济效益。 申请飞灰综合利用专利需要满足什么条件？ 需满足新颖性、创造性和实用性，即该技术在国内外未公开发表、有突出实质性特点和显著进步、能制造或使用并产生积极效果。
有人认为飞灰综合利用就是简单的回收处理，其实不然。飞灰中含有大量有害物质，综合利用需一系列复杂且专业的技术处理，要通过有专利技术保障的科学方法，才能实现无害化处理和资源化利用，并非简单回收。
《固体废弃物处理与资源化》
《环境工程原理》
《中国专利统计年鉴》
《无废城市建设指南》
《环境科技与创新》期刊
飞灰含有有害物质，直接填埋或堆放易造成二次污染，其安全处置与资源化利用是重要课题。近年来，随着环保政策趋严和技术创新加速，飞灰综合利用技术不断突破，相关专利布局与应用推动行业进步。 飞灰综合利用专利主要集中在无害化处理和资源化利用两大领域。无害化处理早期以固化稳定化技术为主；资源化利用近年来增长迅猛，研发重点从“安全处置”向“高值化利用”转变。 在资源化利用方面，将飞灰转化为建筑材料是最具产业化前景的方向之一，且其在无机非金属材料中的应用也逐渐兴起；飞灰作为吸附材料的资源化利用成为研究热点，“梯级利用”模式提高了资源价值。 但飞灰综合利用专利的转化应用面临挑战，部分高校专利转化周期长。多地政府通过设立基金、基地等推动技术落地，政策支持也为专利应用提供保障。 随着技术迭代，飞灰综合利用朝着“无害化、高值化、智能化”发展，我国飞灰综合利用率已有所提升，未来有望进一步突破。
国家专利局公开数据
科科豆平台检索数据
八月瓜平台专利数据分析
《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》
《关于进一步加强生活垃圾焚烧飞灰污染防治工作的通知》