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,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際運(yùn)行統(tǒng)計,每焚燒1噸生活垃圾將會產(chǎn)生0.23噸的爐渣。以該廠每天處置1200噸生活垃圾計算,每年爐渣的產(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、有長期需求、對爐渣的處理要求相對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)測中心對爐渣進(jìn)行毒性及有害成份分析其結(jié)果均低于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值;上海市建筑材料機(jī)構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢測站對爐渣進(jìn)行了放射性檢驗,其結(jié)果符合GB6566要求。
3、爐渣綜合利用方法
(一)室內(nèi)試驗:
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室對比試驗。二是試件制作試驗。三是試件、平行二組同時制作試驗,按《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》(JTJ057)進(jìn)行無側(cè)壓抗壓強(qiáng)度試驗。試驗結(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。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)場試驗: 實驗路段為一搶修工程,路長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)定級配料作基層材料。共分四個階段
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;計量裝置,各原材料能分斗計量,計量精度為1kg;級配料的凈拌制時間不少于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)輸時間需予控制,不得超過規(guī)定時間。
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)生時間不少于3天。 經(jīng)上述工藝施工的路基層,經(jīng)一段時間的實際應(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)測及分析,以利于該項成果的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
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