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文档简介

《生活垃圾焚烧飞灰制公路工程用

无机结合料》团体标准

编制说明

(征求意见稿)

标准制定工作小组

2023年10月

一、工作简况

1.1任务来源

目前我国已有多家企业利用低温热分解、水洗等工艺对生活垃圾焚烧飞灰进

行解毒处理,并对解毒处理后的飞灰产物进行公路工程无机结合料中的资源化研

究应用,取得了较好的经济、社会和环境效益。为了规范用于公路工程无机结合

料中的飞灰处理产物相关技术要求,推动飞灰处理产物资源化利用,建立危险废

物利用处置无害化管理标准和技术体系,浙江大学、杭州市交通工程集团有限公

司,浙江京兰环保科技有限公司,浙江省生态环境监测中心等单位牵头,联合部

分企业拟参考发达国家的相关标准或法规,在对我国垃圾焚烧飞灰处理产物的理

化性质、有毒有害物质等进行检测和分析的基础上,研究制定生活垃圾焚烧飞灰

制公路工程用无机结合料的技术要求、试验方法及检验规则等。

2023年6月,标准牵头单位组织研究提出了《生活垃圾焚烧飞灰制公路工

程用无机结合料》标准立项建议,2023年9月通过专家函审后由浙江省环保产

业协会发布立项公告。该标准对用于公路工程无机结合料中的生活垃圾焚烧飞灰

处理产物的界定和资源化利用环境风险评价具有重要意义。

1.2项目背景

生活垃圾焚烧法近年来得到广泛应用,规模占比逐渐增长到垃圾无害化处理

量的50%以上。飞灰主要是在垃圾焚烧烟气净化系统中收集到的细颗粒粉末物

质,飞灰因为其含有较高的有毒元素(铅、镉、汞、铬、砷等)和其它污染物(二

噁英、氯化物等),《国家危险废物名录》规定为危险废物,因此需要谨慎处理。

飞灰的处置方式主要有两种:(1)稳定化/固化后填埋;(2)资源化利用

生产建材。稳定化/固化法是将危险废物与黏结剂混合,通过物理和化学手段降

低污染物的浸出性,然后将危险废物转化为符合填埋处理要求的一般废弃物。经

过成型处理的飞灰混合物料具有低毒性、低溶解性、低迁移性,能在较为安全的

条件下运输与处置。水泥由于价格低廉、固化效率高,被广泛用于危险材料的稳

1

定化/固化和污染场地修复。但水泥对重金属的固化效果并不稳定,且水泥固化

会使飞灰显著增容,导致填埋量增加,因此药剂稳定化后填埋近年来成为主流。

常用药剂分为无机和有机两种,此类技术工艺简单、固化效果好、投资费用低,

且处理后飞灰基本不增容。然而,正如垃圾填埋的问题一样,飞灰填埋也开始面

临土地资源紧缺的问题,并且飞灰属于危险废弃物,填埋的环境隐患更大,存在

不达标、不规范等问现象,场地建设费用也远高于一般填埋场。2020年8月,

中国发布了首个飞灰污染治理技术规范(HJ1134—2020),文件中明确“满足6.3

条、6.5条要求的飞灰处理产物,可按照GB34330进行鉴别,经鉴别不属于固体

废物的,不作为固体废物管理;经鉴别属于固体废物的,按照一般工业固体废物

管理。”飞灰处理产物在满足相关标准前提下可以进行建材化资源化利用。因此

如何实现垃圾焚烧飞灰的再生利用,是制约生活垃圾焚烧飞灰无害化与资源化的

关键环节。

HJ1134提倡的低温热分解、水洗工艺也是当前飞灰解毒处理的主流组合工

艺之一,可实现飞灰中二噁英、重金属和可溶性氯的去除,飞灰处理产物满足

6.3中的污染控制要求;然而,文件对解毒处理后的飞灰处理产物鉴别为一般工

业固废后的资源化利用除了限制烧结砖的生产,并未明确提及其他的飞灰处理产

物建材资源化方向。公路工程是现代社会基础设施建设的重要组成部分,也是国

家经济发展和人民生活改善的重要保障,当前,我国公路工程建养每年需消耗砂

石等材料数十亿吨,资源占用与能源消耗巨大,作为与水泥同属Ca-Si-Al体系

的飞灰处理产物,具有良好的胶凝属性,可作为较好的无机结合料使用,也是飞

灰处理产物发挥节能减排、资源性再生利用的重要途径。

当前,已有大量建材行业标准与工程实践验证了工业固废、废渣用于公路工

程与路基材料中的可行性,如《土壤固化剂应用技术标准》(CJJ/T286-2018)

标准指出,由水泥、石灰、粉煤灰及其他工业废渣制作的无机结合料可与基土、

固化剂进行配比,满足标准要求可作为路基材料进行使用;《大宗固体废弃物在

道路工程中的应用技术规范》(T/CBCA010-2021)明确了大宗固体废弃物如矿

渣、炉渣等及一般工业固体废弃物用作路基稳定材料的相关技术规范。

2

1.3拟解决的问题

垃圾焚烧飞灰中二噁英、重金属含量较高,存在较大环境风险,属于危险废

物。经过二噁英解毒、重金属及可溶性氯的洗脱处理后能,能达到《生活垃圾焚

烧飞灰污染控制技术规范》(HJ1134-2020)标准,同时根据最新修订的《危险

废物鉴别标准通则》(GB5085.7)中6.2条规定,“具有毒性危险特性的危险废

物利用过程产生的固体废物,经鉴别不再具有危险特性的,不属于危险废物”。

但是由于国内缺少对生活垃圾焚烧飞灰处理产物再生利用的相关标准,现有固废

资源化产品标准体系缺少飞灰处理产物的应用条件与范围,制约了垃圾焚烧飞灰

处理产物的建材资源化利用。而公路工程无机结合料用量大、暴露风险相对较低,

当前无机结合料主要来源于混凝土、石灰、粉煤灰、建筑渣土等,根据《中共中

央国务院关于实施乡村振兴战略的意见》,统筹考虑村镇布局、产业发展、人口

数量、地形条件、生态环保及资金筹措能力,实现公路村村通、户户通除了采用

上述无机结合料,更应该多开发其他可再生利用固废原料。因此,本标准的建立

拟在考虑暴露环境风险的基础上,规定生活垃圾焚烧飞灰解毒处理后作为公路工

程无机结合料使用的技术要求,推动飞灰处理产物在满足相关固废判定要求和有

毒有害物质控制要求的基础上作为公路工程无机结合料规范的建立与行业发展。

1.4起草单位与编写人员

1、主编单位:浙江大学,杭州市交通工程集团有限公司,浙江京兰环保科

技有限公司,浙江省生态环境监测中心

2、参编单位:浙江筑强建筑材料有限公司,浙江乾能飞腾环保科技有限公

司,浙江中清环保科技有限公司,杭州交投二航院设计咨询有限公司(排名不分

前后)

3、编写人员:

4、主编人员:,电话:,邮箱:

5、主要审查人(待定):

3

1.5主要工作过程

2023年6月至8月,浙江大学、杭州市交通工程集团有限公司、浙江京兰

环保科技有限公司、浙江省生态环境监测中心与相关企业组织起草了《生活垃圾

焚烧飞灰制公路工程用无机结合料》立项申请书与初稿文件,并提交至浙江省环

保产业协会。

2023年8月,浙江省环保产业协会在杭州组织召开了标准立项论证会,多

名危废固废管理专家、技术专家和企业代表参加了会议。与会专家在听取标准起

草工作立项背景及国内外标准现状汇报的基础上对标准立项的必要性、标准名称

及技术要求等进行了研讨,并对标准编制的组织形式等进行了讨论。

2023年8月至9月,标准编制组召开了《生活垃圾焚烧飞灰制公路工程用无

机结合料》标准内部研讨会,针对专家组的建议,就标准的方向及飞灰处理产物

理化性能要求的合理性等进行了深入研讨,在严格防止污染扩散的前提下,充分

考虑解毒处理后飞灰处理产物用于公路工程无机结合料的实际效能及未来市场

接受度等因素,对标准讨论稿的基本框架及主要内容达成了共识,结合飞灰市场

无害化与资源化实际运营情况,在HJ1134的基础上,深入探讨飞灰处理产物有

毒有害物质控制的要求,以及飞灰处理产物资源化利用的限制条件。并按照专家

组意见修改、完善与补充材料。

2023年9月,修改后的标准文件通过函审后,由浙江省环保产业协会发布关

于《生活垃圾焚烧飞灰制公路工程用无机结合料团体标准的立项公告》(浙环

产协[2023]41号)。

二、标准编制原则与主要内容

2.1编制原则

本标准的编制工作严格按标准化管理部门制订的有关规定开展工作。标准制

订工作遵守国家有关法律、法规,不与国家及地方法律、法规和国家强制性标

准相抵触;坚持市场引导、服务产业、自助制定、立标严肃、制标严谨、执标严

格、不断完善;与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合;积极采信

4

国内外标准;具有系统性、包容性、多元性、时效性、适用性、动态性、先进性;

标准制订工作开放、公平、透明、协商一致、促进贸易和交流。

本标准在充分调研的基础上,结合部分企业、行业试验现状,在广泛调研、

分析研究、试验验证的基础上,提出标准的讨论稿、征求意见稿,标准的主要技

术内容结合国内目前的实际情况提出。

结合我国生活垃圾焚烧飞灰制公路工程无机结合料近年来的研究、应用情况

及国内最新发展情况,力求做到:1、试验方法全面、先进;2、方法可操作性强。

本标准根据GB/T1.1-2020进行编制。标准编制过程中,遵从借鉴国内外先

进标准原则、技术创新原则、与其他标准协调性原则、标准文本规范性与适用性

原则和突出产品技术性原则。

2.2标准主要内容

2.2.1标准名称

标准名称为《生活垃圾焚烧飞灰制公路工程用无机结合料》。

2.2.2范围

本标准规定了生活垃圾焚烧飞灰制公路工程用无机结合料的术语和定义、技

术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输和贮存。

本标准适用于公路工程无机结合料用解毒后飞灰处理产物。

2.2.3规范性引用文件

本标准共引用了10个国家和行业标准。包括以下标准:

(1)GB175通用硅酸盐水泥

引用了该标准中对硅酸盐水泥技术指标的要求。

(2)GB/T176水泥化学分析方法

引用了该标准中对水泥氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁灼烧基

总量、碱含量等检测方法的相关内容。

(3)GB/T1346水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法

5

引用了该标准中对水泥安定性(雷氏法)检验方法的相关内容。

(4)GB/T1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰

引用了该标准中用于安定性试验样品的制备方法。

(5)GB/T6566建筑材料放射性核素限量

引用了该标准对建筑材料放射性核素限值的规定。

(6)GB/T8978污水综合排放标准

引用了该标准对重金属污染物最高允许排放浓度限值。

(7)GB/T12573水泥取样方法

引用了该标准对水泥取样方法的相关内容。

(8)HJ77.3固体废物二噁英类的测定

引用了该标准对固体废物中二噁英测定方法的相关内容。

(9)HJ557固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法

引用了该标准对固体废物中可溶性氯和重金属测定试验方法的相关内容。

(10)HJ1134生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范(试行)

引用了该标准对飞灰处理产物可溶性氯和二噁英含量限值的规定。

2.2.4术语与定义

(1)生活垃圾焚烧飞灰

生活垃圾焚烧过程中产生的烟气净化系统捕集物和烟道及烟囱底部沉降的

底灰。

(2)解毒处理

通过物理或化学方法,去除飞灰中有害物质诸如二噁英、重金属、氯等的处

理过程。

(3)低温热分解

将飞灰在缺氧或无氧气氛下,通过低于500℃的低温热分解反应,将其中的

二噁英类脱氯解毒的过程。

(4)飞灰处理产物

经过解毒处理后鉴定为一般固废的、可以用于公路工程无机结合料及替代原

料的飞灰。

6

(5)无机结合料

水泥、石灰、粉煤灰及其他工业废渣。

2.2.5技术要求

标准编制组在市场上广泛收集垃圾焚烧飞灰解毒后的飞灰处理产物,并维持

1-2个月的持续监测,经过验证试验和标准工作会议讨论,最终确定了本标准技

术指标要求与相应的试验方法。本标准规定了飞灰处理产物的含水量、(氧化钙、

二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁)灼烧基总量、安定性、可溶性氯、重金属、

二噁英含量技术要求。技术要求参数汇总见表2-1。

(1)含水量

含水量会影响飞灰处理产物的储存、运输和使用,结合市场上飞灰的水洗及

压滤工艺,规定含水量不大于35%。

(2)氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁灼烧基总量

参考GB50634,作为替代原料的工业固废氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、

三氧化二铁灼烧基总量不小于80%。

(3)安定性

安定性作为水泥应用的安全性指标,必须严格控制。参考GB/T1596《用于

水泥和混凝土中的粉煤灰》中C类粉煤灰的安定性要求,沸煮雷氏法试验结果

不大于5mm为安定性合格。

(4)可溶性氯

固体废物中的可溶性氯对水生环境和水生生物造成破会,需严格控制。参考

HJ1134,飞灰处理产物中可溶性氯含量应不超过2%,以不大于1%为宜。根据

调研情况以及对搜集的飞灰处理产物样品验证试验结果,本标准规定飞灰处理产

物中可溶性氯含量不大于1%。

(5)重金属

重金属属于飞灰处理产物中有毒有害物质,同时在无机结合料中也有严格控

制,飞灰处理产物重金属含量限值参考GB/T8978,其中重金属铜、锌、锰参考

第二类污染最高允许排放浓度一级标准,汞、镉、铬、六价铬、砷、铅、镍、铍、

银参考第一类污染物最高允许排放浓度。根据飞灰处理产物的验证试验结果以及

7

与国内飞灰主要相关标准的协调一致性,按照HJ557浸出方法,六价铬≤0.5mg/L、

砷≤0.5mg/L、汞≤0.05mg/L、银≤0.5mg/L、铍≤0.005mg/L、镉≤0.1mg/L、铬≤1.5mg/L、

铜≤0.5mg/L、锰≤2.0mg/L、镍≤1.0mg/L、铅≤1.0mg/L、锌≤2.0mg/L。

(6)二噁英含量

二噁英毒性大,也是飞灰中典型的污染指标,飞灰处理产物资源化利用过程

中二噁英的含量必须严格控制。参考HJ1134,飞灰处理产物中二噁英的含量(以

飞灰干重计)应不大于50ng-TEQ/kg。

8

表2-1生活垃圾焚烧飞灰处理产物技术要求参数汇总

GB/T1596-2017

项目GB50634-2018HJ1134-2021GB8978-1996本标准限值

C类F类

含水量/%≤1.035

氧化钙、二氧化硅、三氧化二

铝、三氧化二铁灼烧基总量8080

(干重)/%≥

安定性(雷氏法)/mm≤5.0/4.0

可溶性氯含量/%≤11.0

重金属

六价铬/mg/L≤0.50.5

砷/mg/L≤0.50.5

汞/mg/L≤0.050.05

银/mg/L≤0.50.5

铍/mg/L≤0.0050.005

镉/mg/L≤0.10.1

铬/mg/L≤1.51.5

铜/mg/L≤0.50.5

9

锰/mg/L≤2.02.0

镍/mg/L≤1.01.0

铅/mg/L≤1.01.0

锌/mg/L≤2.02.0

二噁英含量(以飞灰干重计)

50

/ng-TEQ/kg≤

10

2.2.6试验方法

本章对生活垃圾焚烧飞灰制公路工程用无机结合料的试验方法进行了详细

规定,本文件规定了飞灰处理产物含水量、(氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、

三氧化二铁)灼烧基总量、安定性、可溶性氯、重金属、二噁英的试验方法。

(1)含水量

飞灰处理产物含水量的测试是将飞灰处理产物放置在105℃~110℃烘干箱

内烘至恒重,通过计算烘干前后的质量差与烘干前的质量比确定飞灰处理产物中

水分含量。

(2)氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁灼烧基总量

灼烧基试样的制备及化学分析方法参考GB176,氧化钙的测定采用EDTA

滴定法,二氧化硅的测定采用氯化铵重量法,三氧化铝的测定采用硫酸铜返滴定

法或X射线荧光分析方法,有争议时以硫酸铜返滴定法为准,三氧化二铁的测

定采用邻菲罗啉分光光度法。

(3)安定性

参考GB/T1596—2017中3.3将对比水泥和被检验飞灰处理产物按质量比7:

3混合制成试验样品,安定性试验与GB/T1346保持一致。

(4)可溶性氯

试样的制备与浸出试验与HJ557保持一致。

(5)重金属

试样的制备与浸出试验与HJ557保持一致,一般飞灰处理产物重金属含量

与与可溶性氯一起制样、浸出试验。

(6)二噁英

飞灰处理产物中二噁英类的采样、制样、前处理及检测分析与HJ77.3保持

一致。

(7)放射性

将飞灰处理产物与符合GB175要求的硅酸盐水泥按照质量比1:1混合均

匀,并按GB6566检测。

(8)碱含量

按照Na2O+0.658K2O计算值表示,采用火焰光度法,与GB/T176保持一致。

11

表2-2试验方法

序号项目试验方法

1含水量按照附录A的规定执行

氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁

2按照GB/T176的规定执行

灼烧基总量

按照GB/T1596-2017试验样品制

3安定性

备,按照GB/T1346的规定执行

4可溶性氯含量按照HJ557的规定执行

5重金属浸出浓度HJ557的规定执行

6二噁英类含量HJ77.3的规定执行

将解毒飞灰与符合GB175要求的

7放射性核素硅酸盐水泥按照质量比1:1混合

均匀,并按GB6566检测

8碱含量GB/T176的规定执行

2.2.7检验规则

文件规定了飞灰处理产物的组批以同一来源、同一解毒处理工艺参数、最大

不超过500t(按干重计)的飞灰处理产物为一批。每一批次为一取样单位,按照

GB/T12573方法进行取样,取样应有代表性,可连续取,也可从10个以上不同

部位取等量样品,总量不少于10kg(按干重计)。

检验分为出厂检验和型式检验。其中,出厂检验主要为飞灰处理产物的理化

性能指标,包括含水量、灼烧基总量及安定性;型式检验则包括理化性能指标和

有毒有害物质含量,即包含技术要求中的所有指标。除含水量以外,其他项目均

为在105-110℃恒温烘干后的干基条件下检验。对飞灰处理产物做型式检验的强

制规定包含以下几种情形:1)正常生产时,每半年检验一次;2)飞灰及其处理

工艺有较大改变,可能影响飞灰处理产物技术指标时;3)飞灰处理产物停产半

年以上重新恢复生产时;4)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;5)国

家质量监督机构提出进行型式检验要求时。

文件对出厂检验和型式检验结果的判定进行了规定,同一批次的飞灰处理产

物,理化性能指标全部合格判定为出厂检验合格。若其中任何一项不符合要求,

12

在同一批次中加倍取样对不符合项目进行复检,判定时以复检结果为准。同样,

同一批次的飞灰处理产物,理化性能指标和有毒有害物质含量全部合格判定为型

式检验合格。若其中任何一项不符合要求,在同一批次中加倍取样对不符合项目

进行复检,判定时以复检结果为准。

2.2.8标志、包装、运输和贮存

本文件规定了飞灰处理产物的标志内容包含产品名称、净含量、批号、执行

标准号、生产厂名称和地址、生产日期。包装形式上包括散装和袋装,具体包装

规格可以与资源化利用厂家协商,同步规定,飞灰处理产物在外运资源化利用运

输时应有遮盖物,防止雨淋、漏撒,不得混入杂物,同时应防止污染环境污染。

运输到资源化处置场所后,散装飞灰处理产物应贮存在带除尘设备、密封性能较

好的构筑物或装置中,袋装飞灰处理产物应贮存在地面防渗的干燥仓库中,防止

受潮或发生污染。

三、可行性论证

飞灰解毒采用“低温热分解+水洗处理+蒸发结晶分盐技术”创新集成工艺技

术,将生活垃圾焚烧飞灰经过解毒处理之后针对性去除二噁英、氯盐及重金属,

飞灰处理产物满足HJ1134指标要求后作为公路工程无机结合料替代原料。飞灰

解毒工艺流程如下:

13

图3-1飞灰解毒工艺流程图

飞灰解毒工艺流程包括:

1)低温热分解除二噁英。在低温热分解设备中充入氮气,保持惰性绝氧气

氛,升温到300~400℃,保持60~90min;催化诱导二噁英发生脱氯/缩合反应,

降解生成无毒无害的高聚产物;

2)水洗除重金属和可溶性氯。水洗系统采用三级逆流水洗(三级水洗上清

液进入二级漂洗系统,二级水洗上清液进入一级漂洗系统,一级水洗上清液进入

水处理系统),每级水洗后设置板框压滤机,将飞灰的含水率挤压到30%后排入

水洗飞灰库(飞灰处理产物),水处理系统对水洗液中的重金属、钙离子依次分

离去除,再经过膜系统后进行钠、钾分盐。处理后的母液进入前端的水洗系统回

用。

飞灰的无害化处理主要通过生产工艺将飞灰中的二噁英、可溶性氯、重金属

等污染物进行去除,以满足环保的要求。并对飞灰处理产物按照《危险废物鉴别

标准浸出毒性鉴别》(GB/T5085.3-2007)和HJ557进行了危废鉴别及可溶性氯

与重金属测试分析,危废鉴别检测结果及各污染物含量统计汇总见表。

表3-1飞灰处理产物危废鉴定检测结果(单位:mg/L,pH:无量纲)

样品名称固体废物GB/T5085.3

备注

样品形状灰色、颗粒标准值

14

pH值11.87//

铬0.1015达标

锌<0.01100达标

镍0.025达标

铜0.03100达标

铅<0.035达标

砷9.7×10-45达标

汞1.0×10-40.1达标

氟化物2.45100达标

氰根离子<1×10-45达标

表3-2解毒后飞灰处理产物污染物含量统计汇总表

水洗后飞

分析原灰热解后飞灰对应标准

方法单位标准值灰

指标

检测结果检测结果检测结果

氯离

GB5085.3mg/kg1.0×1041.74×10⁵/4.96×10³HJ1134

浸出毒性(方法:HJ557)

六价GB/T

mg/L0.05<0.05/<0.05GB8978

铬15555.4

砷HJ702mg/L0.00010.0028/0.0021GB8978

汞HJ702mg/L2.00×10-⁵0.00032/0.00012GB8978

银HJ781mg/L0.04<0.04/<0.04GB8978

铍HJ781mg/L0.004<0.004/<0.004GB8978

镉HJ781mg/L0.04<0.04/<0.04GB8978

铬HJ781mg/L0.08<0.08/<0.08GB8978

铜HJ781mg/L0.040.14/0.04GB8978

锰HJ781mg/L0.04<0.04/<0.04GB8978

镍HJ781mg/L0.08<0.08/<0.08GB8978

铅HJ781mg/L0.1225.9/<0.12GB8978

锌HJ781mg/L0.042.48/<0.04GB8978

15

二噁

ng/kg50464.0016.00/HJ1134

解毒后的飞灰处理产物主要成分属于CaO-SiO2-Al2O3体系,与高性能无机结

合料:如高炉矿渣、粉煤灰等材料的成分非常接近,并且很多研究表明飞灰可以

作为水稳材料、非活性混合材原料和混凝土的添加剂。

表3-3生活垃圾焚烧飞灰处理产物组分(%)

经济效益分析:生活垃圾焚烧飞灰属于危废,处置费用相对较高,当前市场

价格约1700-2000元/吨,根据已有项目设计与运行情况,预计年产量可达到5

万吨左右,同时在飞灰无害化与资源化过程中的副产盐均对外销售,达产年产钠

盐19500吨、钾盐4700吨、石膏17500吨,此均为利润的来源,经济效益可观。

另外,飞灰处理产物可替代部分公路工程无机结合料进行建材化使用,具有一定

的市场经济价值。

下游建材企业主要根据飞灰的理化性质中的成分组成以及污染特性来确定

飞灰适合的建材化产品和具体添加量,最终保证生产的建材化产品能满足相关产

品验收标准,污染物含量控制在安全范围内,如飞灰作为无机结合料使用于公路

工程,需满足《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008)。同时,建

材企业在使用飞灰的时,需要满足本标准文件中的贮存要求,防止对人体及环境

造成污染。

四、标准验证试验情况分析

为最大限度保证标准的科学性、适用性和合理性,在全国范围内广泛征集了

生活垃圾焚烧飞灰,经过低温热分解+水洗工艺解毒处理合格后的飞灰处理产物

样品。标准编制组研究讨论确定了样品提供单位及样品检测单位,并制定了详细

16

的验证试验方案,进行了大量验证试验。

4.1、验证试验样品提供单位和检验单位

在全国范围内征集到9个电厂的生活垃圾焚烧飞灰样品,具有较强的代表

性,详见表4-1,最终试验用飞灰采用湖州南太湖环保能源有限公司产生的生活

垃圾焚烧飞灰,本标准飞灰解毒处理试验验证单位1家,检测单位共计5家,

单位名称和检测项目见表4-2。

表4-1生活垃圾焚烧飞灰及飞灰解毒

生活垃圾焚烧飞灰解毒处理/飞灰处理

序号生活垃圾焚烧飞灰电厂名称

产物产生企业名称

1武义伟明环保能源有限公司湖州京兰环保科技有限公司

2湖州旺能再生能源开发有限公司湖州京兰环保科技有限公司

3杭州临江环境能源有限公司湖州京兰环保科技有限公司

4湖州南太湖环保能源有限公司湖州京兰环保科技有限公司

5台州市德长环保有限公司湖州京兰环保科技有限公司

6温岭绿能新能源有限公司湖州京兰环保科技有限公司

7北控环境再生能源(张家港)有限公司湖州京兰环保科技有限公司

8诸暨八方热电有限责任公司湖州京兰环保科技有限公司

9嘉兴市绿色能源有限公司湖州京兰环保科技有限公司

表4-2飞灰处理产物检测单位

序号生活垃圾焚烧飞灰及飞灰处理产物检测单位检测项目

1浙江大学实验室飞灰处理产物理化性质

2SGS通标标准技术服务有限公司飞灰处理产物有毒有害物质

3北京华夏先河新材料有限公司路基材料试块理化性质

4青岛艾德泰克检测技术有限公司路基材料试块有毒有害物质

5佛山市陶瓷研究所检测有限公司路基材料试块放射性核素限量

17

4.2、验证试验结果与分析

4.2.1飞灰处理产物检测

飞灰处理产物理化性能检测数据见表4-3,有毒有害物质含量检测数据见表

4-4。

表4-3飞灰处理产物理化性能检测数据

检测项目标准要求检测结果结果判定

含水量/%3530.2合格

氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧

8084.6合格

化二铁灼烧基总量(干重)/%

安定性(雷氏法)/mm4.03.3合格

表4-4飞灰处理产物有毒有害物质检测数据

检测项目标准要求检测结果结果判定

可溶性氯含量/%1.00.435合格

六价铬/mg/L0.5<0.05合格

砷/mg/L0.50.0007合格

汞/mg/L0.050.00019合格

银/mg/L0.5<0.04合格

铍/mg/L0.005<0.004合格

镉/mg/L0.1<0.04合格

铬/mg/L1.5<0.08合格

铜/mg/L0.5<0.04合格

锰/mg/L2.0<0.04合格

镍/mg/L1.0<0.08合格

铅/mg/L1.0<0.12合格

锌/mg/L2.0<0.04合格

二噁英含量(以飞灰干重计)/ng-TEQ/kg5012合格

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4.2.2路基材料检测

本实验采用杭州市交通工程集团有限公司工程用的两种渣土作为路基主材,

飞灰处理产物作为公路工程无机结合料,两种渣土与无机结合料的击实试验结果

见表4-5,添加水泥、固化剂进行相关路基材料制备试验。经检验合格的飞灰处

理产物出厂并按照相关污染防治要求用于公路工程无机结合料试验,制备路基材

料后相关物理性能参数见表4-6;重金属浸出浓度见表4-8,放射性核素限量见

表4-9。

表4-5击实试验结果

样品编号土样名称土样描述最佳含水率(%)最佳干密度(g/cm3)

渣土1(黄渣土1为粉质

111%1.869

色)+结合料土

渣土2(黑渣土2为粉砂

27.5%1.901

灰)+结合料土

表4-6路基材料理化性能参数

材料配比

编号7d抗压强度

渣土结合料水泥p.o42.5固化剂

1(渣土1)82%10%8%0.05%3.61

2(渣土1)82%12%6%0.05%2.78

3(渣土2)82%10%8%0.05%3.21

4(渣土2)82%12%6%0.05%2.43

5(渣土1)82%14%4%0.05%2.31

6(渣土2)82%14%4%0.05%2.18

19

7(渣土1)92%/8%0.05%3.97

8(渣土2)92%/8%0.05%3.56

参考公路路面基层相关技术要求《公路路面基层施工技术细则》(JTG

F20T-2015)、《公路路面基层施工技术细则》实施手册、《公路水泥稳定碎石

基层振动成型法施工技术规范》(DB33T836-2011),本次试验结论如下:

1、其无侧限抗压强度符合一般路基及市政、公路水泥稳定碎石层以及一般

路基使用强度标准,实际工程中可根据具体土样情况及试验结果进行细微配比

调整;从本实验数据来看,渣土1的效果好于渣土2;

2、(1)按照特种、极重交通标准执行,满足底基层强度设计指标要求;(2)

按照重交通标准执行,满足二级及二级以下公路的基层和全部公路类型的底基层

强度设计指标要求;(3)按照中等、轻交通标准执行,满足全部公路类型的基

层和底基层强度设计指标要求;

固化后水泥稳定碎石层需达到的设计标准如下:

表4-7无机结合料稳定类材料7d无侧限抗压强度标准(代表值,MPa)

结构

材料公路等级极重、特重交通重交通中等、轻交通

高速公路、一级公路5.0~7.04.0~6.03.0~5.0

基层

水泥二级及二级以下公路4.0~6.03.0~5.02.0~4.0

稳定

类底基高速公路、一级公路3.0~5.02.5~4.52.0~4.0

层二级及二级以下公路2.5~4.52.0~4.01.0~3.0

3、建议(1)水泥宜用425号普通硅酸盐水泥;(2)路基施工作业中,密

实度建议在97%以上;(3)土中杂质需清理,拌合土在压实前,土颗粒直径建

议不大于10mm。

表4-8路基材料有毒有害物质含量

项目浸出浓度(mg/L)

GBAsPbCdCrCuNiZnMn

30760-2014

20

标准要求0.10.30.030.21.00.21.01.0

10.0070.100.0060.080.390.040.210.51

20.0050.120.0080.040.420.070.170.32

30.0030.080.0120.020.510.090.090.43

40.0020.160.0110.050.140.050.150.27

50.00080.070.0070.110.160.110.340.22

60.0030.060.0040.090.190.100.290.16

70.0010.090.0130.050.290.070.110.24

80.00030.110.0170.130.470.020.410.33

表4-9路基材料放射性核素限量检测数据

编号放射性核素

GB6566标准要求内照射指数IRa≤1.0外照射指数Ir≤1.0

10.30.3

20.20.3

30.10.2

40.40.2

50.30.4

60.20.2

70.30.5

80.40.1

五、本标准涉及专利的情况

本标准中未涉及专利等知识产权。

21

六、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果情况

目前,我国生活垃圾焚烧飞灰的年产生量近1500万吨,主要是固化后填埋

处理,以及进入水泥窑协同处置生产水泥熟料产品,飞灰解毒处理后

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