據(jù)調查, 近幾年山西省投產的粉煤灰綜合利用項目日益增多,全省用灰企業(yè)2 000 余家,全年總產值超過100 億元, 粉煤灰綜合利用產業(yè)在全省經濟總量中已經占有一席之地。找水泥粉煤灰綜合利用項目主要集中在建材利用方向,包括商品粉煤灰、粉煤灰水泥、粉煤灰混凝土、混凝土砂漿、加氣混凝土砌塊、粉煤灰磚等。水泥廠利用粉煤灰生產礦渣粉煤灰硅酸鹽水泥等各類水泥,年利用找水泥粉煤灰約600 萬t;加氣混凝土砌塊生產企業(yè)40 余家,年利用粉煤灰約360 萬t;年生產粉煤灰燒結磚、蒸壓磚達到30 億塊,年利用粉煤灰約580 萬t;混凝土、干混砂漿等消納粉煤灰量也將近500 萬t。在新型建材領域也開展了有益探索,粉煤灰生產新型輕質復合墻板、裝飾板、保溫板等項目已取得初步成功及市場應用。
總體而言,我國粉煤灰立法有如下幾個明顯的特點:一,就污染治理而言,粉煤灰被作為一般固體廢物加以管理,適用現(xiàn)行的環(huán)境保護法律規(guī)定,尤其是《固體廢物污染環(huán)境防治法》的規(guī)定,由環(huán)保部門負責執(zhí)法。雖然在法律、行政法規(guī)、規(guī)章層面,都沒有專門的粉煤灰防治法律規(guī)定,但現(xiàn)行環(huán)保法律相對比較健全,對于找水泥粉煤灰治理的措施與美國、歐盟、英國等發(fā)達國家的做法基本相同。實踐中粉煤灰污染嚴重,一方面是因為缺乏更具針對性的法律規(guī)定,簡單按照固體廢物進行管理,更主要的方面則是因為“有法不依”造成的,因此主要屬于執(zhí)法范疇的問題。二,就綜合利用而言,自上世紀九十年代以來甚至更早,就一直有專門的行政法規(guī)、部門規(guī)章或者規(guī)范性文件,鼓勵找水泥粉煤灰的綜合利用,原先由國家經貿委等經濟主管部門負責這項工作,目前主要由國家發(fā)改委負責。雖然綜合利用的終極目的是為了保護環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,但是在這些專門規(guī)定中,幾乎沒有專門的環(huán)境治理規(guī)定,全部的規(guī)定都是為了促進資源的利用。 同時,粉煤灰進入利用環(huán)節(jié)以后,其存在形態(tài)從固體廢物變?yōu)楦鞣N產品或者制成品(混凝土、粉煤灰磚、路基、大壩等),無法繼續(xù)適用環(huán)保法律以固體廢物來加以治理,導致粉煤灰利用環(huán)節(jié)環(huán)保法律與環(huán)境政府監(jiān)管的缺位。
80年代初,為了推動節(jié)能,國家計委聯(lián)合國家建材局曾組織過非燒結粘土磚的研究開發(fā)。當時的非燒結粘土磚是特指用風化的山土、砂土或其他劣質雜土加上10 %以內的普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥經攪拌混合、機械壓制成型、堆放在場地上經自然養(yǎng)護硬化而得的產品。為了開拓粉煤灰的利用途徑,擴大粉煤灰利用,曾將這一工藝方法引入非燒結粉煤灰磚生產,經蘇州水泥混凝土研究設計院在望亭電廠試驗和生產證明當水泥加到10 %左右時,磚的抗壓強度可以達到100 kg/cm2,但用這些磚建造的2~5層磚混結構建筑(包括圍墻)像普通蒸汽養(yǎng)護、壓制粉煤灰磚建筑一樣,建成一段時間后在山墻及窗臺下出現(xiàn)裂縫。近兩年來,北京東方化工廠自備電廠用其新建的蒸壓粉煤灰磚廠的粉煤灰磚所建四層辦公樓也產生了較嚴重的裂縫。因此,在沒有新的重大有效改進措施之前,不宜盲目發(fā)展。另外,在一些研究者的宣傳中提出要加入各種“固化劑”,并將“固化劑”搞得很“玄”,故弄玄虛,其實所謂“固化劑”就是水泥,即使加入一些其他摻加劑,也是調節(jié)水泥水化、硬化的外加劑。山東水泥粉煤灰
由于粉煤灰超細粉的顆粒粒徑較?。ㄗ钚×絻H為不到1.0μm),可以非常好的填充水泥顆粒之間的空隙,置換出水泥顆??障独锩娴淖杂伤?,從而使得拌合物中的自由水含量增加,黏度降低,和易性變好。找水泥粉煤灰但當超細粉顆粒填滿水泥顆粒之間的空隙后,多余的超細粉反而會吸附拌合物中的自由水,導致拌合物的黏度開始增大。找水泥粉煤灰這時,就要根據(jù)各家的材料特點,進行膠凝材料和砂率的反復調整,比如在強度富余系數(shù)仍然完全滿足的情況下可以把水泥用量再適當降低,即降低膠凝材料用量;或適當摻用粗砂,或提高石子用量,降低砂率。在實際使用過程中,根據(jù)各家使用的材料特性不斷摸索調整,這樣便能找到各家施工泵送狀態(tài)、生產成本以及商砼強度三者間的最佳結合點!
在蒸制粉煤灰磚發(fā)展過程中,由于國內采購不到蒸壓釜以及后來為了降低投資而采用養(yǎng)護窯(不用蒸壓釜)用普通蒸汽養(yǎng)護生產粉煤灰磚坯,該工藝曾一度普遍發(fā)展。由于反應溫度低、水化硅酸鹽產物少、結晶度不夠,雖然抗壓強度勉強可以滿足承重墻體要求,但其干燥收縮值大,用該磚建造的建筑,建成后一段時間(一般在半年至1年內),在山墻、內承重墻及窗臺下產生不同程度裂紋。最嚴重的發(fā)生在60、70年代的湖南株洲市粉煤灰磚混建筑的內外墻體涉及建筑物安全而拆除。因此,使整個普通蒸汽養(yǎng)護粉煤灰磚發(fā)展受挫,一部分企業(yè)不得不因此被迫停產。為了解決這一問題,研究決定停止發(fā)展普通蒸汽養(yǎng)護粉煤灰磚,改變工藝路線,在技術政策上決定大力發(fā)展高壓蒸汽養(yǎng)護粉煤灰磚,磚的收縮大大改善,用該類磚建筑的建筑墻體及窗臺下裂縫大大減少,程度大大減輕。但通過對大量建筑物調查裂縫并未從根本消除,特別是在窗臺下仍生產輕微的裂縫,這說明該磚雖經蒸壓,但收縮值仍未達到要求,為了比較徹底地解決粉煤灰磚墻體裂縫問題,必須通過改進配方,正確選擇原材料,調整混合料級配,采用輪碾攪拌混合,加強混合料消化,提高磚坯成型壓力,最好雙面加壓,以提高磚坯的密實度,提高蒸壓養(yǎng)護的溫度(相應飽和蒸汽壓力應在10~12大氣壓以上),以增加水化硅酸鹽產物數(shù)量和改善結晶狀況,產生更多的托勃莫來石晶體,改善結晶度和晶型,使磚的抗壓強度達到200 kg/cm2以上。采取上述綜合措施可以進一步減少粉煤灰磚的收縮,可以比較好地解決粉煤灰墻體的裂縫問題。若采用粉煤灰、石灰與一定級配的中砂配料,經高壓力壓制成型和更高壓力蒸汽養(yǎng)護也可獲得較高磚強度和較低收縮值。
當前粉煤灰治理中存在的問題主要可以概括為下列三個方面的問題:一是粉煤灰污染防治重視不夠,一方面表現(xiàn)在政府的政策指引重資源利用,輕環(huán)境保護。另一方面是目前地方政府犧牲環(huán)境追求經濟效益的觀念尚未完全轉變。當前有些地方領導環(huán)境意識薄弱,對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略認識不足,在任期內只考慮近期的、局部的經濟發(fā)展需要,在發(fā)展規(guī)劃中,尤其在火電廠選址上,缺乏對保護環(huán)境的長遠考慮。二是找水泥粉煤灰處置場所防治措施不足。三是找水泥粉煤灰綜合利用政策缺乏監(jiān)管。由于缺乏對粉煤灰綜合利用率的統(tǒng)計監(jiān)管,實踐中的粉煤灰綜合利用率一直飽受公眾的質疑。盡管據(jù)中國資源綜合利用協(xié)會測算,2009年我國綜合利用粉煤灰約4億噸,綜合利用率達到68%,但根據(jù)綠色和平組織的調查后,我國目前粉煤灰綜合利用率實際不足30%。