粉煤灰的燃燒過(guò)程:煤粉在爐膛中呈懸浮狀態(tài)燃燒,燃煤中的絕大部分可燃物都能在爐內(nèi)燒盡,而煤粉中的不燃物(主要為灰分)大量混雜在高溫?zé)煔庵小?a href="/tag/%E4%B8%93%E4%B8%9A" target="_blank">專業(yè)混凝土粉煤灰這些不燃物因受到高溫作用而部分熔融。專業(yè)混凝土粉煤灰同時(shí)由于其表面張力的作用,形成大量細(xì)小的球形顆粒。
為加強(qiáng)對(duì)粉煤灰再利用環(huán)節(jié)的污染治理,當(dāng)前亟需盡快制定粉煤灰相關(guān)產(chǎn)品的環(huán)境安全檢測(cè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),為環(huán)保部門執(zhí)法和再利用企業(yè)的再利用活動(dòng)提供明確的指引。粉煤灰的污染防治工作不僅包括其排放前的預(yù)防工作和排放后的治理工作,還應(yīng)當(dāng)包括對(duì)其相關(guān)產(chǎn)品的環(huán)境安全檢測(cè)工作。我國(guó)現(xiàn)行立法中尚未制定專門標(biāo)準(zhǔn)對(duì)粉煤灰相關(guān)產(chǎn)品中的各種有毒微量元素和放射性元素的含量進(jìn)行檢測(cè),需要說(shuō)明的是,這種標(biāo)準(zhǔn)并不是粉煤灰相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),而是將粉煤灰相關(guān)產(chǎn)品放在各種可能導(dǎo)致其中的有毒微量元素和放射性元素釋放的條件下,對(duì)粉煤灰相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn),看其是否會(huì)對(duì)粉煤灰相關(guān)產(chǎn)品的環(huán)境安全性進(jìn)行檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)。粉煤灰相關(guān)產(chǎn)品只有在達(dá)到環(huán)境安全檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中的各項(xiàng)要求時(shí),才能將其投放到市場(chǎng)中,并進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)管。環(huán)境安全檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的制定,不僅有利于推動(dòng)粉煤灰綜合利用技術(shù)的研究,更有利于減少粉煤灰二次污染的可能性。
當(dāng)前粉煤灰治理中存在的問題主要可以概括為下列三個(gè)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(hù)。另一方面是目前地方政府犧牲環(huán)境追求經(jīng)濟(jì)效益的觀念尚未完全轉(zhuǎn)變。當(dāng)前有些地方領(lǐng)導(dǎo)環(huán)境意識(shí)薄弱,對(duì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略認(rèn)識(shí)不足,在任期內(nèi)只考慮近期的、局部的經(jīng)濟(jì)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(duì)保護(hù)環(huán)境的長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮。二是專業(yè)混凝土粉煤灰處置場(chǎng)所防治措施不足。三是專業(yè)混凝土粉煤灰綜合利用政策缺乏監(jiān)管。由于缺乏對(duì)粉煤灰綜合利用率的統(tǒng)計(jì)監(jiān)管,實(shí)踐中的粉煤灰綜合利用率一直飽受公眾的質(zhì)疑。盡管據(jù)中國(guó)資源綜合利用協(xié)會(huì)測(cè)算,2009年我國(guó)綜合利用粉煤灰約4億噸,綜合利用率達(dá)到68%,但根據(jù)綠色和平組織的調(diào)查后,我國(guó)目前粉煤灰綜合利用率實(shí)際不足30%。
在蒸制粉煤灰磚發(fā)展過(guò)程中,由于國(guó)內(nèi)采購(gòu)不到蒸壓釜以及后來(lái)為了降低投資而采用養(yǎng)護(hù)窯(不用蒸壓釜)用普通蒸汽養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)粉煤灰磚坯,該工藝曾一度普遍發(fā)展。由于反應(yīng)溫度低、水化硅酸鹽產(chǎn)物少、結(jié)晶度不夠,雖然抗壓強(qiáng)度勉強(qiáng)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(shí)間(一般在半年至1年內(nèi)),在山墻、內(nèi)承重墻及窗臺(tái)下產(chǎn)生不同程度裂紋。最嚴(yán)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(nèi)外墻體涉及建筑物安全而拆除。因此,使整個(gè)普通蒸汽養(yǎng)護(hù)粉煤灰磚發(fā)展受挫,一部分企業(yè)不得不因此被迫停產(chǎn)。為了解決這一問題,研究決定停止發(fā)展普通蒸汽養(yǎng)護(hù)粉煤灰磚,改變工藝路線,在技術(shù)政策上決定大力發(fā)展高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)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(tái)下裂縫大大減少,程度大大減輕。但通過(guò)對(duì)大量建筑物調(diào)查裂縫并未從根本消除,特別是在窗臺(tái)下仍生產(chǎn)輕微的裂縫,這說(shuō)明該磚雖經(jīng)蒸壓,但收縮值仍未達(dá)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(guò)改進(jìn)配方,正確選擇原材料,調(diào)整混合料級(jí)配,采用輪碾攪拌混合,加強(qiáng)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(shí)度,提高蒸壓養(yǎng)護(hù)的溫度(相應(yīng)飽和蒸汽壓力應(yīng)在10~12大氣壓以上),以增加水化硅酸鹽產(chǎn)物數(shù)量和改善結(jié)晶狀況,產(chǎn)生更多的托勃莫來(lái)石晶體,改善結(jié)晶度和晶型,使磚的抗壓強(qiáng)度達(dá)到200 kg/cm2以上。采取上述綜合措施可以進(jìn)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(jí)配的中砂配料,經(jīng)高壓力壓制成型和更高壓力蒸汽養(yǎng)護(hù)也可獲得較高磚強(qiáng)度和較低收縮值。