[发明专利]生活垃圾焚烧飞灰经水泥造粒及二次处理后的清洁应用

说明书

技术领域

本发明涉及生活垃圾焚烧飞灰经水泥造粒及二次处理后的应用，具体涉及生活垃圾焚烧飞灰与水泥固结造粒并二次处理完毕后，添加至沥青混合料中进行路面应用。在工程上实现了生活垃圾焚烧飞灰于沥青路面中的资源化清洁应用，属于固体废弃物处理处置与资源化、道路铺面材料及其加工制备技术交叉领域。

背景技术

生活垃圾焚烧飞灰是生活垃圾焚烧厂烟气净化系统的捕集物和烟道及烟囱底部沉降的底灰。研究表明，生活垃圾焚烧飞灰中含有二噁英类及重金属等有毒有害物质，因此，我国将其列为《国家危险废物名录》中的HW18类危险废物，不妥善处置会直接威胁周围环境及人类健康，并会引发公众群体事件进而影响垃圾焚烧行业积极健康发展。生活垃圾焚烧飞灰的毒性和易造成二次污染的特性也是生活垃圾焚烧厂选址受公众质疑的重要原因。

目前，国内生活垃圾焚烧飞灰主要处置方式及缺点有：(1)直接进入危险废物填埋场填埋。处理成本高，无填埋场的区域在远距离运输中存在二次污染风险；(2)螯合剂稳定化或水泥固化后进入卫生填埋场填埋。浸出毒性不合格现象时有发生，二次污染风险高。存在增容量大、占有土地资源等问题。随着垃圾焚烧的普及，卫生填埋场的逐步关停或填埋场容量饱和，生活垃圾焚烧飞灰面临无法填埋的风险；(3)水泥窑协同处置。Cl元素影响水泥质量，会限制水泥使用范围，对设备腐蚀危害较大。

国外发达国家飞灰的处置技术有：德国采用矿井深埋，日本采用高温熔融，美国采用飞灰炉渣混合处置等。考虑到我国国情、投资处置成本以及现行法规限制等，以上发达国家采用的技术均不适宜我国飞灰处置。

因此，开发环境友好、符合我国经济发展的垃圾焚烧飞灰处置技术，从根本上改变飞灰处置现状，突破当前垃圾焚烧行业能源、环境、资源三者之间的矛盾，成为中国垃圾焚烧行业可持续发展的重大战略需求。

生活垃圾焚烧飞灰与水泥造粒后并应用于沥青路面中，可使生活垃圾焚烧飞灰中重金属元素在固化产物中双层惰化从而降低重金属类元素向环境浸出。理论上，由生活垃圾焚烧飞灰与水泥造粒后制备的沥青混合料在重金属浸出毒性合格的前提下，可用于铺路。然而，在实际工程应用中，生活垃圾焚烧飞灰中高含量可溶盐会导致路面水损害，影响路面的正常使用。因此，生活垃圾焚烧飞灰与水泥造粒技术目前无法实现生活垃圾焚烧飞灰的资源化清洁利用。鉴于上述问题，本发明不断寻找创新的生活垃圾焚烧飞灰与水泥造粒后二次处理技术，使高可溶盐含量下生活垃圾焚烧飞灰沥青混合料的水稳定性指标合格、重金属类物质浸出毒性合格，进而实现生活垃圾焚烧飞灰在路面中的资源化清洁应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生活垃圾焚烧飞灰经水泥造粒及二次处理后的应用。具体为生活垃圾焚烧飞灰与水泥固结造粒后进行二次处理，并将其应用于沥青路面。

本发明采取的技术方案如下：

1、生活垃圾焚烧飞灰经水泥造粒及二次处理后的应用，首先将生活垃圾焚烧飞灰与水泥进行固结造粒获得生活垃圾焚烧飞灰/水泥颗粒，然后在颗粒表面涂覆硅烷防水剂或稀释沥青进行二次处理获得生活垃圾焚烧飞灰预处理颗粒，将生活垃圾焚烧飞灰预处理颗粒代替部分矿粉或集料加入沥青混合料中进行路面利用，所述生活垃圾焚烧飞灰预处理颗粒占沥青混合料矿料的质量百分比为2～8％。

所述生活垃圾焚烧飞灰为经过二噁英低温热降解处理后的飞灰。

优选的，所述生活垃圾焚烧飞灰预处理颗粒占沥青混合料矿料的质量百分比为4％或6％。

优选的，所述生活垃圾焚烧飞灰粒径小于1mm，所述生活垃圾焚烧飞灰预处理颗粒的粒径为0～4.75mm。

优选的，所述生活垃圾焚烧飞灰中粒径小于75μm的飞灰质量百分比含量大于75％，且58～75μm的生活垃圾焚烧飞灰质量分数大于70％。

优选的，所述生活垃圾焚烧飞灰预处理颗粒的粒径为0～2.36mm。

优选的，所述沥青混合料采用SMA-13型级配、SMA-16型级配、AC-20C型级配、AC-25C型级配或ATB-25型级配。

优选的，所述水泥造粒的具体步骤为：先按质量比为1:0.25～1.5的比例将生活垃圾焚烧飞灰和水泥进行干粉混合，然后加入质量为混合干粉质量20～30％的水混匀，并振荡成型，再按照水泥的养生条件与要求养生7天，最后破碎造粒获得生活垃圾焚烧飞灰/水泥颗粒。

优选的，所述生活垃圾焚烧飞灰和水泥的质量比为1:0.5、1:1或1:1.5。