隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的加快以及人民生活水平的提高，城市生活垃圾產(chǎn)生量不斷增加，以年均8%-10%的速度遞增，垃圾處理已成為影響城市可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。

焚燒可使垃圾減量約90%，但垃圾焚燒會生占垃圾總質(zhì)量5%左右的飛灰，現(xiàn)在對于飛灰處置的要求是，通過無害化、穩(wěn)定化處置，使得飛灰中浸出液毒性符合國家標(biāo)準(zhǔn)后予以填埋。但是，焚燒飛灰仍采用填埋方式，占用大量土地資源，且其重金屬溶出和劇毒有機物二噁英對環(huán)境和人類健康的危害的長期效應(yīng)需要考證研究，導(dǎo)致幾乎所有城市在安全填埋場的選址上具有很大阻礙。因此，固體廢棄物的資源化利用顯得尤為重要。為此，本文總結(jié)了目前國內(nèi)外飛灰資源化利用的主要途徑進行綜述。

1 建筑材料制作

1.1 水泥及混凝土制作材料

水泥是CaCO3與黏土混合物與其他材料混合經(jīng)高溫煅燒并研磨而成，傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中會消耗大量原料和能量，并排放大量溫室氣體CO2，如果以飛灰替代CaCO3，可以大幅降低由于CaCO3煅燒時所消耗的能量，同時還可以減少CaCO3分解而釋放的CO2。同濟大學(xué)施惠生等[1]的研究表明，垃圾焚燒飛灰可以用作水泥原料從而有效地降低其處置成本，減少其對環(huán)境造成的二次污染。因為飛灰中含有較高的重金屬和氯化物，這將導(dǎo)致它們在水泥中的含量也增加。更嚴(yán)重的是飛灰中的氯化物在水泥回轉(zhuǎn)窯高溫段揮發(fā)，然后在低溫段冷凝而堵塞、腐蝕某些設(shè)備，引起設(shè)備停產(chǎn)。所以飛灰生產(chǎn)水泥產(chǎn)品時，對飛灰須進行水洗等預(yù)處理，降低重金屬和氯化物的含量，以滿足水泥生產(chǎn)的要求[3]。

由于飛灰中含有很多水泥類物質(zhì)，因此可部分代替混凝土中的水泥。飛灰添加量適宜時，可以提高混凝土的抗壓強度，但同時會導(dǎo)致混凝土硬化時間延長，因此要通過加入速凝劑來加快硬化速度。飛灰也可制成球狀體，代替砂、石用作輕質(zhì)混凝土的骨料，這種產(chǎn)品抗壓強度低，但隔音隔熱性能較好，一般適合于非結(jié)構(gòu)件[2]。飛灰的摻入會影響混凝土的變異性、耐久性、堿骨料反應(yīng)和水化熱，必須進行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。同時，飛灰作為危險廢物，用于混凝土必須滿足相關(guān)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)[3]。

2 巖土工程應(yīng)用

2.1 瀝青路面

飛灰成分類似于火山灰，因而可以替代瀝青混凝土中的部分細(xì)骨料。薛永杰等通過大量試驗證明，飛灰可以應(yīng)用于瀝青混凝土中。關(guān)于摻加飛灰的瀝青混凝土路面對于生態(tài)環(huán)境的長期影響目前還不得而知。

2.2 路基

飛灰與水泥混合，不僅產(chǎn)生一定的硬度滿足路基材料的要求，同時水泥的水化產(chǎn)物及堿性環(huán)境還可以抑制重金屬的滲濾，利于滿足環(huán)保的要求，因此可以用垃圾飛灰作為路基材料。飛灰替代部分砂或水泥作為道路填充層或支撐層時，必須執(zhí)行嚴(yán)格的操作控制和配料要求，使所得材料符合建筑原料的要求，否則可能對地表水、地下水和土壤造成二次污染。

2.3 堤壩

堤壩主要是由泥土和石頭類物質(zhì)構(gòu)筑而成的，加入石灰或水泥能降低泥土的可壓縮性，增強剪切強度，起到很好的穩(wěn)定作用。基于飛灰的凝硬化特性，其可代替部分石灰和水泥用于構(gòu)筑堤壩。由于飛灰的密度比堤壩中其它填充物質(zhì)小，飛灰用于堤壩可以減小負(fù)荷，減輕地基沉降。通過對飛灰進行預(yù)水洗可以有效防止對土壤和地下水產(chǎn)生污染。

3 農(nóng)業(yè)利用

由于垃圾飛灰中含有農(nóng)作物生長所必需的K、P、Cu等元素，可以利用少量飛灰替代化肥來改善土壤。孫成等的研究表明，將飛灰應(yīng)用于酸性土壤，可提高土壤的pH值，即用飛灰改良酸性土壤是可行的。飛灰的摻加量可根據(jù)所生長植物和土壤酸性適當(dāng)增加或減少，飛灰作為肥料或改良劑的最大問題是植物重金屬富集作用和鹽的影響。

4 其它

4.1 吸附劑

生活垃圾焚燒飛灰和天然沸石、粉煤灰一樣，具有高比表面積，且含有SiO2和Al2O3等礦物質(zhì)，因此可用于合成人工沸石，其產(chǎn)品可用于化學(xué)工業(yè)，如吸取不同溶解態(tài)的離子和分子，也可用于處理工業(yè)廢水吸附重金屬離子，以及吸附農(nóng)業(yè)廢水中的氨離子。

4.2 污泥調(diào)理劑

生活垃圾焚燒飛灰作為污泥調(diào)理劑已有研究，結(jié)果顯示，飛灰降低了污泥的比阻和毛細(xì)管吸收時間，克服了污泥中油對脫水的負(fù)作用，從而推動污泥的過濾脫水過程。雖然濾出液中重金屬離子濃度增加，但仍符合排放標(biāo)準(zhǔn)，同時指出最佳飛灰使用量為3%-4%。這一做法的缺點是過濾后污泥中重金屬濃度將增加。

為了減少對于環(huán)境的污染和緩解填埋場地的緊張狀況，同時可以減少資源的浪費，應(yīng)研究垃圾殘余物的資源化利用，力求在經(jīng)濟成本與環(huán)境要求中找到最佳平衡點，開發(fā)出適宜的飛灰處理技術(shù)，并制定相應(yīng)的飛灰用作路基材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進一步推進我國在飛灰資源化利用方面的技術(shù)開發(fā)。針對國內(nèi)不同類型垃圾焚燒爐產(chǎn)生飛灰的理化特性，在飛灰的資源化利用時，應(yīng)根據(jù)具體情況做出不同的處理措施。

參考文獻

[1]施惠生.利用城市垃圾焚燒飛灰煅燒水泥熟料初探[J]. 水泥， 2004， (11)： 1-4.

[2]倪靜，趙由才.城市生活垃圾焚燒飛灰的處理與綜合利用[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2006，14(6)：20-23.

[3]朱永春，李亞增.飛灰在混凝土中的作用及影響[J].林業(yè)科技情報，1995(2)：42-43.

作者簡介：王威 (1980-)，男，工程師，現(xiàn)從事環(huán)境科研工作.

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”