[发明专利]一种垃圾燃烧飞灰沥青混凝土粘结料及沥青混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及垃圾燃烧飞灰的处理，尤其涉及基于垃圾燃烧飞灰的沥青混凝土粘结料及沥青混凝土，属于沥青混凝土与危险废弃物资源化利用技术领域。

背景技术

垃圾燃烧的固体物质（包括炉渣和飞灰）约占垃圾固体量的30%-35%，其中，底渣占25%-30%，飞灰占5%。垃圾焚烧飞灰中富集大部分重金属和二噁英，其毒性远大于炉渣，因此各国均将垃圾燃烧飞灰作为危险固体废弃物处置。随着垃圾产量与日俱增，以及焚烧方式处理垃圾作为主流垃圾处置方式，垃圾飞灰产量也迅速攀升。据统计，2002年，我国垃圾飞灰年产量仅为13.75万吨，2010年，垃圾飞灰产量就达50余万吨。可见，每年大量产生的垃圾焚烧飞灰是城市危险废弃物管理面临的一重大棘手难题。

垃圾飞灰安全处置技术有安全填埋、熔融固化、化学药剂稳定化、溶剂提取和水泥固化等技术。

安全填埋技术是将垃圾飞灰在现场进行简单处理后进入安全填埋场填埋，随着土地资源日夜匮乏和填埋可能导致的二次污染，垃圾填埋选址越来越困难。

熔融固化需要将飞灰加热到1400 ^oC左右高温，才能实现飞灰减容化、无害化、资源化目的，而其中Pb/Cd/Zn等易挥发金属需进行后续严格烟气处理，故该法处理成本高。

化学药剂稳定化处理主要是针对垃圾飞灰中重金属为主，通过化学反应使有害物质转变为低溶解性、低迁移性及低毒性物质过程，目前该领域发展迅速的是重金属螯合剂处理，螯合剂投加量0.6%，就能捕集飞灰中重金属高达97%，因此，该方法在实现废物无害化同时，达到废物少增容或不增容，从而提高危险废物处理、处置系统的总体效率和经济性，适用于垃圾填埋场。

溶剂提取技术通过酸、碱、高温、药剂、生物浸取，将飞灰中部分金属等元素提取出来，然后将飞灰进入垃圾填埋场或者资源化利用。

水泥固化法，将飞灰与水泥混合，在一定条件下经历一系列的物理、化学作用，使污染物在飞灰-水泥基质中固定化。飞灰水泥固化体可在确保安全前提下进行一定的资源化再利用于修建危险废物填埋场护坡等，目前国内的不少危险废物填埋场已经开始采用水泥固化技术控制焚烧飞灰的重金属污染，但是该技术必须对飞灰在水泥固化前经过严格预处理工艺，否则，飞灰中高含量的重金属及其氯化物将在水泥回转窑高温段挥发，低温段冷凝，而导致严重结皮现象，引起设备停产，同时，也会导致水泥中重金属、氯化物超标。

以上处置垃圾飞灰技术或多或少都存在着各种缺陷，难于实现垃圾飞灰的无害化和资源化利用。

垃圾飞灰沥青混凝土，既能实现垃圾飞灰的无害化处置，又能对该危险固废弃物资源化利用，具有极好的社会和经济效益。然而，垃圾飞灰成分复杂，与沥青基材以及沥青拌合物间相容性很差，填充进混凝土中往往可能出现飞灰与沥青，沥青与粗、细骨料间剥离现象，导致飞灰沥青混凝土强度不足，难于满足路用沥青混凝土技术指标。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提出一种垃圾燃烧飞灰沥青混凝土粘结料及沥青混凝土。本发明粘结料能与沥青、混凝土粗骨料、细骨料以及飞灰之间形成强相互作用，在沥青混凝土施工和养护条件下形成三维立体网络结构，使固化物重金属浸出量低于危险废弃物重金属排放标准，实现垃圾飞灰无害化和资源化再利用。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种垃圾燃烧飞灰沥青混凝土粘结料，由A、B两组分构成，A组分与B组分重量比为1-1.5：1；所述A组分由石油沥青、环氧树脂、稀释剂、相容剂和垃圾燃烧飞灰组成，A组分中各原料的重量分数依次为30-60份、10-30份、10-20份、5-10份、1-10份；所述B组分由环氧固化剂、固化促进剂、石油沥青、增韧剂、重金属螯合剂和偶联剂组成，B组分中各原料的重量份数依次为5-20份、1-10份、40-70份、3-10份、1-10份、5-20份。

所述A组分中环氧树脂为双酚A型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、缩水甘油醚型环氧树脂或者间苯二酚型环氧树脂。

所述A组分中稀释剂为缩水甘油醚，缩水甘油醚为聚丙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚或者1,6-己二醇二缩水甘油醚。

所述A组分中相容剂为改性沥青、焦油类或化学合成物。

所述B组分中环氧固化剂为改性胺类或聚酰胺类固化剂。

所述重金属螯合剂为聚甲基丙烯酸、水解聚马来酸酐、富马酸(反丁烯二酸)—丙烯磺酸共聚体、二丙基二硫代磷酸铵、氨基三乙酸、乙二胺四乙酸、双硫腙或者8-羟基喹啉。