生活垃圾焚燒爐渣在道路基層中的應(yīng)用
1、 概述
隨著城市人口的不斷增長(zhǎng),城市生活垃圾也在不斷增加,以上海為例,每天產(chǎn)生的生活垃圾已達(dá)1.2萬噸以上。焚燒處置生活垃圾是當(dāng)前國(guó)際上較先進(jìn)的生活垃圾處置方法。但如何處置生活垃圾焚燒后所產(chǎn)生的爐渣,也是我們面臨的一個(gè)新的課題。
所謂生活垃圾焚燒爐渣是指生活垃圾焚燒過程中焚燒爐排下產(chǎn)生的廢渣。據(jù)上海御橋生活垃圾焚燒廠實(shí)際運(yùn)行統(tǒng)計(jì),每焚燒1噸生活垃圾將會(huì)產(chǎn)生0.23噸的爐渣。以該廠每天處置1200噸生活垃圾計(jì)算,每年?duì)t渣的產(chǎn)生量在8萬噸—9萬噸左右。以此推算,如果全上海的生活垃圾均采取焚燒的話,每年將產(chǎn)生百萬噸的爐渣。
對(duì)該部分爐渣的處置原先的方法就是填埋,仍以御橋廠為例,2003年用于支付填埋費(fèi)用(含運(yùn)輸費(fèi)用),政府財(cái)政就支出500萬元,還不包括填埋占用土地資源而造成的損失。找到一條使用量大、集中、有長(zhǎng)期需求、對(duì)爐渣的處理要求相對(duì)較低的生活垃圾焚燒爐渣能資源化利用的途徑與方法迫在眉睫。
2、 爐渣構(gòu)成元素
城市生活垃圾焚燒爐渣由熔渣、玻璃、陶瓷、金屬、可燃物等不均勻混合物組成。爐渣的主要元素為Si 、Al、Ca。主要成份為不定型玻璃基質(zhì)、石英、方解石等。經(jīng)上海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心對(duì)爐渣進(jìn)行毒性及有害成份分析其結(jié)果均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值;上海市建筑材料機(jī)構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站對(duì)爐渣進(jìn)行了放射性檢驗(yàn),其結(jié)果符合GB6566要求。
3、爐渣綜合利用方法
(一)室內(nèi)試驗(yàn):
一是將生活垃圾焚燒爐渣經(jīng)預(yù)處理,分選出鐵及其他金屬物,分選出可燃物及將大塊物破碎、篩分后(由專業(yè)公司進(jìn)行),選取其中0~10mm顆粒作為水泥穩(wěn)定的級(jí)配基層料的部分集料使用,并與水泥穩(wěn)定碎石基層料做試驗(yàn)室對(duì)比試驗(yàn)。二是試件制作試驗(yàn)。三是試件、平行二組同時(shí)制作試驗(yàn),按《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ057)進(jìn)行無側(cè)壓抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,用爐渣集料摻加配制的穩(wěn)定集料,其強(qiáng)度及變異系數(shù)均明顯優(yōu)于對(duì)比樣,其原因分析:1、由于爐渣集料中含有大量的活性成份,有利于試件的強(qiáng)度增長(zhǎng)。2、由于爐渣中顆粒分布均勻,其離散好,有利于集料均勻拌和。
(二)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn): 實(shí)驗(yàn)路段為一搶修工程,路長(zhǎng)150m、寬8m、路基層30cm、上攤鋪黑色路面,要求能盡早開放交通。故選用摻生活垃圾焚燒爐渣的水泥穩(wěn)定級(jí)配料作基層材料。共分四個(gè)階段
一是拌制階段,選用強(qiáng)制式攪拌機(jī),攪拌機(jī)進(jìn)出料需有分別的啟閉裝置;計(jì)量裝置,各原材料能分斗計(jì)量,計(jì)量精度為1kg;級(jí)配料的凈拌制時(shí)間不少于30秒。
二是運(yùn)輸階段,運(yùn)輸車輛車廂內(nèi)外清潔、無積水方能裝料。運(yùn)輸途中料區(qū)需予覆蓋,防止水分蒸發(fā)。運(yùn)輸時(shí)間需予控制,不得超過規(guī)定時(shí)間。
三是施工階段,采用挖掘機(jī)與人工相結(jié)合的辦法進(jìn)行攤鋪,碾壓厚度控制15cm/次。四是養(yǎng)生階段,碾壓完成后即以塑料薄膜覆蓋養(yǎng)生,養(yǎng)生時(shí)間不少于3天。 經(jīng)上述工藝施工的路基層,經(jīng)一段時(shí)間的實(shí)際應(yīng)用,無開裂、沉陷等情況出現(xiàn)。
四、結(jié)束語
生活垃圾焚燒爐渣處置成集料后,用作公路路基材料使用,具有良好力學(xué)性能、較好的板體性及整體性,完全能滿足“足夠的強(qiáng)度、適宜的剛度和耐久性、較小的變性”的技術(shù)要求。
經(jīng)上述研究與分析及試用,已可基本確定的是生活垃圾焚燒爐渣經(jīng)一定的處置后,是完全可以適應(yīng)作為路基材料使用。同時(shí)需指出的是:生活垃圾焚燒爐渣集料作為一種新材料使用到市政道路,還有大量的工作要做,除了繼續(xù)深入探討研究其機(jī)理及合理的使用配比條件外,還需要做好后續(xù)的監(jiān)測(cè)及分析,以利于該項(xiàng)成果的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
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