粉煤灰在環(huán)境工程中的應(yīng)用

楊麗湘 李徹

摘要：粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細(xì)灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加，成為我國當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一。大量的粉煤灰不加處理，就會產(chǎn)生揚塵，污染大氣；若排入水系會造成河流淤塞，而其中的有毒化學(xué)物質(zhì)還會對人體和生物造成危害。但粉煤灰同時也是一種資源，可對其進(jìn)行利用，如作為混凝土的摻合料等。對其進(jìn)行利用，可減少環(huán)境污染，還可推動國家粉煤灰綜合利用的產(chǎn)業(yè)化，規(guī)范化和市場化。下面本文將淺析粉煤灰在環(huán)境工程中的作用，以此來供相關(guān)人士參考與交流。

關(guān)鍵詞：環(huán)境治理；粉煤灰應(yīng)用；可持續(xù)發(fā)展

引言

工業(yè)的發(fā)展確實推動了人類社會的進(jìn)步，給人類創(chuàng)造了巨大財富，讓人類向前跨了一大步，然而，人類要為為了前期快速發(fā)展而對環(huán)境造成的巨大破壞付出代價，已經(jīng)被破壞的自然環(huán)境對人類的生存造成威脅，現(xiàn)在人類越來越意識到保護(hù)自然環(huán)境的重要性，并且積極推行一些措施來保護(hù)自然環(huán)境，減輕環(huán)境污染，從而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。粉煤灰曾被認(rèn)為是環(huán)境污染的公害，如果對其處理不當(dāng)，就會產(chǎn)生揚塵，造成空氣污染，不僅如此，粉煤灰中含有的有毒化學(xué)物質(zhì)還會對人體和生物造成傷害。但是隨著時間的推移和實踐經(jīng)驗，人們越來越發(fā)現(xiàn)粉煤灰并不是廢物，反而可資源化利用，只要一定的加工方式，便可以變廢為寶。但是由于生產(chǎn)技術(shù)的限制，粉煤灰未能得到有效地利用，所以仍然是很多地區(qū)的大污染源。因此，研究粉煤灰在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用方法，也成為現(xiàn)如今值得探究的問題。對粉煤灰的有效利用，將有利于環(huán)境污染的治理，資源的循環(huán)利用和可持續(xù)發(fā)展。研究粉煤灰資源的利用，將對我國乃至全世界的發(fā)展都有著重要意義。

一、粉煤灰的來源及特性

①來源：粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細(xì)灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。狹義地講，它是指煤燃燒時，煙氣中帶出的粉狀殘留物，廣義地講，它還包括煤渣。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加，成為我國當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一。本文主要研究的是發(fā)電廠所排放的粉煤灰。

②特性：粉煤灰是白色或灰色粉狀物料，表面密度為0.55―0.809/ cm?，，孔隙率為60%～75%，比表面積為2900～4000㎝?/g.在光學(xué)顯微鏡下觀察，粉煤灰包含下列主要物質(zhì)：玻璃球體物質(zhì)含量50% ～ 80%，石英含量3%～20%，磁性氧化鐵69%～16%，碳粒子3%～4%，莫來石含量5% ～ 30%。我國火電廠粉煤灰的主要氧化物組成為：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。粉煤灰中硅的含量最高，其次是鋁，鐵的含量相對較低。此外，還含有鍺、嫁、硼、鎳、鈾、鉑等稀有元素。

二、粉煤灰的危害

大量的粉煤灰不加處理，就會產(chǎn)生揚塵，污染大氣；若排入水系會造成河流淤塞，污染水體；而粉煤灰和煤渣的大量堆積，則會造成土地資源被大量占用，而且粉煤灰具有放射性危害，粉煤灰含有的有毒化學(xué)物質(zhì)還會對人體和生物造成危害。我國是個產(chǎn)煤大國，以煤炭為電力生產(chǎn)基本燃料[1]。我國的能源工業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，發(fā)電能力年增長率為7.3%，電力工業(yè)的迅速發(fā)展，帶來了粉煤灰排放量的急劇增加，燃煤熱電廠每年所排放的粉煤灰總量逐年增加，增加了環(huán)境的壓力。

三、粉煤灰在環(huán)境工程中的作用

從環(huán)境治理方面出發(fā)，變廢為寶是治理環(huán)境污染的一條新道路。先前，粉煤灰是公認(rèn)的環(huán)境污染的有害物質(zhì)，污染范圍大，對大氣，水，土壤，乃至生物的生存都有有害影響，因此，治理粉煤灰并對其進(jìn)行有效利用，可極大的減少環(huán)境，還可推動國家粉煤灰綜合利用的產(chǎn)業(yè)化，規(guī)范化和市場化。

①粉煤灰在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

粉煤灰具有較大的比表面積，具有固體附劑性能，因此，可以利用粉煤灰的吸附性能，處理一些含有害物質(zhì)的廢棄物。比如可凈化廢水，可用來脫除燃煤煙氣中的二氧從而生成無害的硫酸鹽類產(chǎn)物。

②粉煤灰作建筑材料

我國粉煤灰最早用于生產(chǎn)建筑材料，利用率一直保持在25%左右。粉煤灰燒結(jié)磚、生產(chǎn)水泥熟料及用作混合材、生產(chǎn)陶粒、砌塊、加氣混凝土、墻體材料等，都是國家推廣的成熟技術(shù)?？捎梅勖夯疑a(chǎn)燒結(jié)磚和蒸汽養(yǎng)護(hù)磚。產(chǎn)品可達(dá)到75號粉煤灰磚標(biāo)號，生產(chǎn)中總摻灰量達(dá)85%，以年產(chǎn)1000萬塊磚計，可用去灰量2萬噸，年創(chuàng)效益50萬元，節(jié)省排灰漿費用30萬元。節(jié)約灰場建設(shè)費40～50萬元，少占耕地130㎡，具有較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

③粉煤灰作井下回填和充填礦井塌陷區(qū)

用粉煤灰注漿充填采空區(qū)可達(dá)到防火效果，同時還能較大幅度地減少地表移動值，粉煤灰充填采空區(qū)后對圍巖和煤柱起到了加強的作用，增強了煤柱的強度，有利于巷道維護(hù)。亦有利于厚煤層分層開采，提高煤炭回收率[2]。

④粉煤灰用于筑路工程

用于公路的路面基層，用二灰石（石灰、粉煤灰、石子）代替?zhèn)鹘y(tǒng)的碎石，可使公路質(zhì)量大大提高并提高了施工速度，降低造價?，F(xiàn)粉煤灰已大量用于高等級公路的路堤，質(zhì)量高于使用粘并大量節(jié)約了土地。近幾年筑路用灰的比例上升很快，已達(dá)到30%左右。僅滬寧高速公路就使用粉煤灰700萬噸。

⑤從粉煤灰中提取多種化學(xué)、化工原料

粉煤灰是發(fā)電廠燃煤所產(chǎn)生的廢物，利用粉煤灰來處理工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢棄物和污染物，是一個變廢為寶的好方法。很多工廠排放的廢氣廢水廢渣中，含有很多有毒物質(zhì)，如果不加以處理就直接排放，將對生態(tài)環(huán)境乃至于生物的健康產(chǎn)生有害影響。國內(nèi)外研究證實，粉煤灰可有效去除富營養(yǎng)型湖泊表層水和間隙水中的磷酸酶，對造紙、印染、中草藥等廢水具有一.定凈化作用，而有不少煤灰中的Al2O3含量高達(dá)25%～40%以上，因此從粉煤灰中提取氫氧化鋁既有經(jīng)濟(jì)效益又有環(huán)境效益[3]。如波蘭等國用減法提取氫氧化鋁常用高溫?zé)Y(jié)法（1300℃以上），我國則多研究采用常壓蒸養(yǎng)、低溫（900℃左右）脫水的工藝，其優(yōu)點是能耗低。

四、結(jié)束語

我國是人口大國，也是工業(yè)大國，煤在未來一段時間內(nèi)仍然將是工業(yè)生產(chǎn)的主要燃料，因此對污染源粉煤灰的治理尤為重要，而在治理過程中，根據(jù)粉煤灰的特性，對其進(jìn)行開發(fā)利用，以此實現(xiàn)變廢為寶，對資源進(jìn)行有效利用。但如今我國對于粉煤灰的利用還沒有形成一個完整的體系，粉煤灰依然對環(huán)境有極大危害，所以我們應(yīng)該積極尋找科學(xué)的方法來實現(xiàn)對其的有效利用，建立完整的管理治理體系，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]孟憲彬. 燃煤電廠粉煤灰在礦井回填中的綜合利用分析[J]. 電力科技與環(huán)保，2017（1）.

[2]陳云勇，高亮，李麗民. 粉煤灰在軟土地基路堤填筑中的應(yīng)用研究[J]. 粉煤灰綜合利用，2017（05）：22-24+37.

[3]高兆慧，王麗莉，范信生，etal. 粉煤灰對豬糞堆肥重金屬形態(tài)及浸出特性的影響[J]. 環(huán)境工程學(xué)報，2017（10）.

（作者單位：1.金華市環(huán)境應(yīng)急與事故調(diào)查中心；2.金華市綠籬環(huán)?？萍加邢薰荆?/p>