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摘 要:粉煤灰作为煤粉燃烧的副产品,已成为我国固体废物污染的主要来源之一,这一对环境和公众健康损害巨大的污染物却长期被忽视。进入21世纪的世界各国已开始高度重视这项工作并展开了大量的研究。我国将道路建设作为经济发展的重要手段,而粉煤灰在道路建设中具有很大的优势,将煤粉灰应用于道路建设可以说是环境保护与经济发展一举两得。
关键词:粉煤灰,道路建设,环境污染
一、粉煤灰的概念
粉煤灰俗称飞灰,是煤粉在1500~1700℃下燃烧后,由烟道气带出并经除尘器收集的粉尘。据统计,每燃烧1吨煤就能产生250~300kg的粉煤灰和20~30kg的炉渣。粉煤灰是我国固体废物污染的主要来源之一。
粉煤灰硅含量最高,其次是铝,以复杂的复盐形式存在,酸溶性较差。铁含量相对较低,以氧化物形式存在,酸溶性好。此外还有未燃尽的炭粒、CaO 和少量的MgO、Na2O、K2O、SO3等。粉煤灰中的有害成分是未燃尽炭粒,其吸水性大,强度低,易风化,不利于粉煤灰的资源化。粉煤灰中的 SiO2、Al2O3对粉煤灰的火山灰性质贡献很大,Al2O3对降低粉煤灰的熔点有利,使其易于形成玻璃微珠,均为资源化的有益成分。
二、粉煤灰对环境的危害
9月15日,绿色和平组织在北京发布调研报告,称“火力发电产生的粉煤灰排放,已经成为中国工业固体废物的最大单一污染源,但这种对环境和公众健康损害巨大的污染物却长期被忽视”。据报道称山西省朔州市神头第二发电厂所在的水磨头村灰场煤灰飞扬,附近居民卢有龙称,因为灰场渗水影响,村里鱼塘里的鱼都死了,再也没办法养鱼了,许多农田出现了碱水洼,庄家根本没办法生长。粉煤灰的污染主要表现在污染水源、大气、土壤等我们的生存环境并且还占用土地资源。
1 污染水源,土壤
目前,国内对粉煤灰的大批量处理主要是回填,而回填带来的主要问题是粉煤灰潜在的毒性对环境的长期影响,从而对地下水、土壤造成污染。粉煤灰中的元素可溶盐、硼及其他潜在毒性元素的含量过高,会导致元素的不均衡造成如常见诸报端的水葫芦的疯长,致使鱼类死亡,若渗入土壤则会造成土壤的板结和硬化。粉煤灰浸出的一些微量重金属元素的环境迁移性,会对环境造成潜在的长期影响。
2 污染大气
电厂粉煤灰属于固体废物中细粒,粉尘会随风飞扬,污染大气。如我省某市检测发现城区SO2 、NO均可以达到国家空气质量二级标准,但总悬浮物和降尘这两项污染物均超标,降尘污染较重。
3 占用土地、污染土壤
粉煤灰的贮放方式可分为湿法贮灰与干法贮灰两种。湿法贮灰在运输中较简单且费用较干法低,扬尘少,优点显而易见,但贮灰场的一次投资较高,如我省大连市某电厂已有两座灰场贮存粉煤灰仍供不應求,计划再建,但最终没能通过。究其原因,是因为灰场首先前期投资较大,而且存在很大的隐患,主要表现在其对环境的潜在危险,如解决渗漏与水质污染问题比较困难,存在着灰浆漏失或溃坝的危险。国内外发生溃坝事件时有报道,对人民的生命财产安全造成了极大的威胁。
三、粉煤灰在道路建设中的应用
中国政府规定“到2010年,工业固体废物综合利用率达到60%以上”,但实际上“中国粉煤灰综合回收利用率在20%-40%之间,且超过30%的很少。以我省大连市为例:
全市粉煤灰排放、利用的现状 :大连市现有燃煤电厂、热电厂9家,年平均排放粉煤灰120万吨,2001年粉煤灰实际排放量统计内数据120万吨,综合利用率47%;全口径排灰量140万吨,实际使用粉煤灰量53万吨。2010年实际仍有87万吨煤灰没有被利用,每年累计大量粉煤灰的排放,不仅占用大量土地,严重污染了环境,而且破坏了滩涂的生态平衡。春海二期及筹建中的台山热电厂将建成投产,大连市粉煤灰年排放量可达150-160多万吨,而生活垃圾年排放量仅为65.7万吨,粉煤灰的年排放量已是生活垃圾年排放量的2倍多。目前大连市建材生产用灰已趋于饱和,如不开辟其它应用领域和渠道,综合利用率就无法进一步提高,这将会给大连市的环境保护带来巨大压力。如何防止这些固体废渣造成环境污染并进而将其开发成可再利用资源,进入21世纪的世界各国已开始高度重视这项工作并展开了大量的研究。我国将道路建设作为经济发展的重要手段,而粉煤灰在道路建设中具有很大的优势,将粉煤灰应用于道路建设可以说是环境保护与经济发展一举两得。
1、粉煤灰应用于道路建设的优势
(1)技术优势 早在80年代,我国就开始对掺粉煤灰水泥混凝土路面进行研究,并取得了大量的成果.在水泥混凝土路面中掺入粉煤灰,可以部分代替水泥,节约水泥用量、降低路面工程造价,将粉煤灰变废为宝,既节约能源、减少粉煤灰造成的污染,又能节约用于堆放粉煤灰的用地。同时,掺粉煤灰水泥混凝土作为路基、路堤材料,应用在市政道路工程中主要有以下两点优势: 一是将粉煤灰与石灰、碎石混合作为路基材料使用,可以提高路面质量,延长道路使用年限。 二是在高等级公路建设中,直接使用粉煤灰填筑路堤,具有压缩性小、渗透力强、施工简便等特点。粉煤灰的掺入改变了水化过程,使得水化产物及孔结构发生了变化,其中Ca(OH)2的含量明显减少,大孔减少,孔结构得到了改善,孔分布更为合理,使得浆体更为密实,从而提高了复合胶凝材料及混凝土的抗硫酸盐、抗氯离子渗透等性能。随着高性粉煤灰技术的广泛应用,粉煤灰掺合料的使用已不仅仅是有利于解决环保和节能问题,它已经成为对混凝土改性的一种重要组分。一般来说,路基比较软的公路,都会有三层构成:砂石层、水泥稳定碎石层(采用水泥固结级配碎石,通过压实完成)和混凝土层。用粉煤灰、石灰及其他掺入资料(碎石) 按适宜的比例、最佳含水量、合理的工艺制成的混合料可建筑道路基层和替代土建筑路堤。粉煤灰完全可以取代砂石层和水泥稳定碎石层。粉煤灰石灰类混合料是一种缓凝性的硅酸盐资料,用它铺筑的道路基层将会结成整体层。这种混合料适用于建筑道路基层、底基层。粉煤灰在道路工程中作为填筑材料运用,是大用量、直接应用的一种重要途径,用灰量占应用总量的20 %。国内外已普遍应用于道路路堤和广场、机场、港区的地基,以及用于拦水坝和地貌改造等工程。如上海的沪嘉、莘松高速公路及河北省石安高速公路等都大量运用了粉煤灰建筑路堤。
(2)政策优势 我国从立法和政策方面都加大了粉煤灰的推广力度。1994年,《粉煤灰综合利用管理办法》,确立了粉煤灰综合利用工作的指导思想、管理原则、管理措施和优惠政策,依法全面规范全国粉煤灰综合利用,促进综合利用工作政策规范。1996年,国务院批转了国家经贸委等部门联合制定的《关于进一步开展资源综合利用意见》。一是实行优惠政策,对列入《资源综合利用目录》的给予政策优惠;二是要求各有关部门对企业资源综合利用项目应重点扶持;三是做好资源充分利用工作,防止资源浪费和环境污染。税收规范方面,颁布的《关于企业所得税若干优惠政策的通知》《关于部分资源综合利用及其他产品增值税政策问题的通知》中,对享有粉煤灰综合利用优惠政策的产品、企业及具体政策作了规定科研开发机制,明确排灰单位按量缴纳科研开发基金,还积极落实了“对规定项目给予运输费补贴”、“对排放单位实行粉煤灰专用车减半征收养路费”、“利用单位可以享受国家规定的优惠政策措施”等配套优惠政策。
(3)形式优势 辽宁省交通厅党组按照中央、省委和省政府“扩内需、保增长”的要求,不断加大投资力度,加快高速公路建设步伐。打通与周边省份的高速公路路网。2009年,高速公路建设项目数量、里程、投资均创历史新高,完成建设总投资181.77亿元,至2010年我省已完成高速公路建设3000余公里,而根据十二五发展纲要的精神,高速公路的建设也必将继续成为我省的重点建设项目之一,结合我省粉煤灰利用不足的情况来看,将粉煤灰应用于我省的道路建设,对于经济发展,环境保护的可持续发展,可谓是具有重要意义。
2、粉煤灰应用于道路建设的的可行性
(1)提高工程质量。粉煤灰在工程中的应用能部分程度上替代水泥。它是具有非凡的、独有的、性能特优的辅助性胶凝材料。在粉煤灰中加水泥或石灰经一定比例配方后,作为高速公路路基中间层的铺设材料,强度高、压缩性小,还能减小路面沉降;由于粉煤灰具有抗腐蚀性,在桥梁桩基上的应用中也具有不可替代性。如南京二桥的主体部分就用了2.5万吨粉煤灰,混合了粉煤灰的混凝土结构目标是安全服役100年。
(2)降低工程造价。以水泥为例,多用1吨粉煤灰,就节省了1吨矿石,减少排放1吨二氧化碳废气,至少节省50度电耗,如果粉煤灰用量达到30%,每吨水泥的成本可降低20元。连云港核电站、润扬大桥、芜湖大桥、玄武湖隧道、宁沪高速、宁连高速、宁杭高速等一系列国家重点建设工程中,都有南京粉煤灰的贡献,为这些基础设施节约投资近亿元。
(3)减免企业税收。根据国家发展改革委、财政部、国家税务总局联合发布了新修订的《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》中规定,回收粉煤灰的企业可减免增值税。国家鼓励企业开展资源综合利用的税收优惠政策一是增值税减免;二是所得税减免;三是消费税减免。综合利用企业还应当从建设项目立项、信贷等多方面给予政策优惠。
总之,投资成本的降低与工程质量的提升不仅给企业带来经济效益和还为社会带来了环境保护,节约资源等社会效益。
3、粉煤灰应用于道路建设应大力推广
粉煤灰作为市政道路路基的拌合料、建材掺合料等使用,其利用技术较成熟、工艺较简单,今后应加强科研单位与企业共同研究,加大科研投入以提高粉煤灰在工程中的科学利用率,以此降低工程造价,提高工程质量,并拓展新的应用领域。积极落实优惠政策,加强宣传推广力度,努力建立粉煤灰综合利用长效管理机制。
四、结束语
粉煤灰作为一种电厂的燃料废渣,过去是很多企业头疼和难办的一件事,大量的粉煤灰需要占用大面积的土地进行堆放,粉煤灰的粉尘造成周边环境被严重污染。建设项目中科学运用粉煤灰的特性,既解决了热电厂废渣处理问题,又大大降低了工程的造价,属于循环经济利用。结合我省公路建设大发展与粉煤灰利用不足的形势,粉煤灰在道路建设中的应用的意义更是非常深远。
参考文献
[1]陈向,廖德华.粉煤灰的特性及其在道路工程中的应用研究.《中国资源综合利用》
[2]王伟.周华强.伟粉煤灰对环境的危害及共综合利用[D].中國矿业大学。
[3]乔文路等.关于制定《大连市粉煤灰综合利用管理条例》的议案.2003.
[4]上海市粉煤灰综合利用管理对策研究.《政府法制研究》.2005.
关键词:粉煤灰,道路建设,环境污染
一、粉煤灰的概念
粉煤灰俗称飞灰,是煤粉在1500~1700℃下燃烧后,由烟道气带出并经除尘器收集的粉尘。据统计,每燃烧1吨煤就能产生250~300kg的粉煤灰和20~30kg的炉渣。粉煤灰是我国固体废物污染的主要来源之一。
粉煤灰硅含量最高,其次是铝,以复杂的复盐形式存在,酸溶性较差。铁含量相对较低,以氧化物形式存在,酸溶性好。此外还有未燃尽的炭粒、CaO 和少量的MgO、Na2O、K2O、SO3等。粉煤灰中的有害成分是未燃尽炭粒,其吸水性大,强度低,易风化,不利于粉煤灰的资源化。粉煤灰中的 SiO2、Al2O3对粉煤灰的火山灰性质贡献很大,Al2O3对降低粉煤灰的熔点有利,使其易于形成玻璃微珠,均为资源化的有益成分。
二、粉煤灰对环境的危害
9月15日,绿色和平组织在北京发布调研报告,称“火力发电产生的粉煤灰排放,已经成为中国工业固体废物的最大单一污染源,但这种对环境和公众健康损害巨大的污染物却长期被忽视”。据报道称山西省朔州市神头第二发电厂所在的水磨头村灰场煤灰飞扬,附近居民卢有龙称,因为灰场渗水影响,村里鱼塘里的鱼都死了,再也没办法养鱼了,许多农田出现了碱水洼,庄家根本没办法生长。粉煤灰的污染主要表现在污染水源、大气、土壤等我们的生存环境并且还占用土地资源。
1 污染水源,土壤
目前,国内对粉煤灰的大批量处理主要是回填,而回填带来的主要问题是粉煤灰潜在的毒性对环境的长期影响,从而对地下水、土壤造成污染。粉煤灰中的元素可溶盐、硼及其他潜在毒性元素的含量过高,会导致元素的不均衡造成如常见诸报端的水葫芦的疯长,致使鱼类死亡,若渗入土壤则会造成土壤的板结和硬化。粉煤灰浸出的一些微量重金属元素的环境迁移性,会对环境造成潜在的长期影响。
2 污染大气
电厂粉煤灰属于固体废物中细粒,粉尘会随风飞扬,污染大气。如我省某市检测发现城区SO2 、NO均可以达到国家空气质量二级标准,但总悬浮物和降尘这两项污染物均超标,降尘污染较重。
3 占用土地、污染土壤
粉煤灰的贮放方式可分为湿法贮灰与干法贮灰两种。湿法贮灰在运输中较简单且费用较干法低,扬尘少,优点显而易见,但贮灰场的一次投资较高,如我省大连市某电厂已有两座灰场贮存粉煤灰仍供不應求,计划再建,但最终没能通过。究其原因,是因为灰场首先前期投资较大,而且存在很大的隐患,主要表现在其对环境的潜在危险,如解决渗漏与水质污染问题比较困难,存在着灰浆漏失或溃坝的危险。国内外发生溃坝事件时有报道,对人民的生命财产安全造成了极大的威胁。
三、粉煤灰在道路建设中的应用
中国政府规定“到2010年,工业固体废物综合利用率达到60%以上”,但实际上“中国粉煤灰综合回收利用率在20%-40%之间,且超过30%的很少。以我省大连市为例:
全市粉煤灰排放、利用的现状 :大连市现有燃煤电厂、热电厂9家,年平均排放粉煤灰120万吨,2001年粉煤灰实际排放量统计内数据120万吨,综合利用率47%;全口径排灰量140万吨,实际使用粉煤灰量53万吨。2010年实际仍有87万吨煤灰没有被利用,每年累计大量粉煤灰的排放,不仅占用大量土地,严重污染了环境,而且破坏了滩涂的生态平衡。春海二期及筹建中的台山热电厂将建成投产,大连市粉煤灰年排放量可达150-160多万吨,而生活垃圾年排放量仅为65.7万吨,粉煤灰的年排放量已是生活垃圾年排放量的2倍多。目前大连市建材生产用灰已趋于饱和,如不开辟其它应用领域和渠道,综合利用率就无法进一步提高,这将会给大连市的环境保护带来巨大压力。如何防止这些固体废渣造成环境污染并进而将其开发成可再利用资源,进入21世纪的世界各国已开始高度重视这项工作并展开了大量的研究。我国将道路建设作为经济发展的重要手段,而粉煤灰在道路建设中具有很大的优势,将粉煤灰应用于道路建设可以说是环境保护与经济发展一举两得。
1、粉煤灰应用于道路建设的优势
(1)技术优势 早在80年代,我国就开始对掺粉煤灰水泥混凝土路面进行研究,并取得了大量的成果.在水泥混凝土路面中掺入粉煤灰,可以部分代替水泥,节约水泥用量、降低路面工程造价,将粉煤灰变废为宝,既节约能源、减少粉煤灰造成的污染,又能节约用于堆放粉煤灰的用地。同时,掺粉煤灰水泥混凝土作为路基、路堤材料,应用在市政道路工程中主要有以下两点优势: 一是将粉煤灰与石灰、碎石混合作为路基材料使用,可以提高路面质量,延长道路使用年限。 二是在高等级公路建设中,直接使用粉煤灰填筑路堤,具有压缩性小、渗透力强、施工简便等特点。粉煤灰的掺入改变了水化过程,使得水化产物及孔结构发生了变化,其中Ca(OH)2的含量明显减少,大孔减少,孔结构得到了改善,孔分布更为合理,使得浆体更为密实,从而提高了复合胶凝材料及混凝土的抗硫酸盐、抗氯离子渗透等性能。随着高性粉煤灰技术的广泛应用,粉煤灰掺合料的使用已不仅仅是有利于解决环保和节能问题,它已经成为对混凝土改性的一种重要组分。一般来说,路基比较软的公路,都会有三层构成:砂石层、水泥稳定碎石层(采用水泥固结级配碎石,通过压实完成)和混凝土层。用粉煤灰、石灰及其他掺入资料(碎石) 按适宜的比例、最佳含水量、合理的工艺制成的混合料可建筑道路基层和替代土建筑路堤。粉煤灰完全可以取代砂石层和水泥稳定碎石层。粉煤灰石灰类混合料是一种缓凝性的硅酸盐资料,用它铺筑的道路基层将会结成整体层。这种混合料适用于建筑道路基层、底基层。粉煤灰在道路工程中作为填筑材料运用,是大用量、直接应用的一种重要途径,用灰量占应用总量的20 %。国内外已普遍应用于道路路堤和广场、机场、港区的地基,以及用于拦水坝和地貌改造等工程。如上海的沪嘉、莘松高速公路及河北省石安高速公路等都大量运用了粉煤灰建筑路堤。
(2)政策优势 我国从立法和政策方面都加大了粉煤灰的推广力度。1994年,《粉煤灰综合利用管理办法》,确立了粉煤灰综合利用工作的指导思想、管理原则、管理措施和优惠政策,依法全面规范全国粉煤灰综合利用,促进综合利用工作政策规范。1996年,国务院批转了国家经贸委等部门联合制定的《关于进一步开展资源综合利用意见》。一是实行优惠政策,对列入《资源综合利用目录》的给予政策优惠;二是要求各有关部门对企业资源综合利用项目应重点扶持;三是做好资源充分利用工作,防止资源浪费和环境污染。税收规范方面,颁布的《关于企业所得税若干优惠政策的通知》《关于部分资源综合利用及其他产品增值税政策问题的通知》中,对享有粉煤灰综合利用优惠政策的产品、企业及具体政策作了规定科研开发机制,明确排灰单位按量缴纳科研开发基金,还积极落实了“对规定项目给予运输费补贴”、“对排放单位实行粉煤灰专用车减半征收养路费”、“利用单位可以享受国家规定的优惠政策措施”等配套优惠政策。
(3)形式优势 辽宁省交通厅党组按照中央、省委和省政府“扩内需、保增长”的要求,不断加大投资力度,加快高速公路建设步伐。打通与周边省份的高速公路路网。2009年,高速公路建设项目数量、里程、投资均创历史新高,完成建设总投资181.77亿元,至2010年我省已完成高速公路建设3000余公里,而根据十二五发展纲要的精神,高速公路的建设也必将继续成为我省的重点建设项目之一,结合我省粉煤灰利用不足的情况来看,将粉煤灰应用于我省的道路建设,对于经济发展,环境保护的可持续发展,可谓是具有重要意义。
2、粉煤灰应用于道路建设的的可行性
(1)提高工程质量。粉煤灰在工程中的应用能部分程度上替代水泥。它是具有非凡的、独有的、性能特优的辅助性胶凝材料。在粉煤灰中加水泥或石灰经一定比例配方后,作为高速公路路基中间层的铺设材料,强度高、压缩性小,还能减小路面沉降;由于粉煤灰具有抗腐蚀性,在桥梁桩基上的应用中也具有不可替代性。如南京二桥的主体部分就用了2.5万吨粉煤灰,混合了粉煤灰的混凝土结构目标是安全服役100年。
(2)降低工程造价。以水泥为例,多用1吨粉煤灰,就节省了1吨矿石,减少排放1吨二氧化碳废气,至少节省50度电耗,如果粉煤灰用量达到30%,每吨水泥的成本可降低20元。连云港核电站、润扬大桥、芜湖大桥、玄武湖隧道、宁沪高速、宁连高速、宁杭高速等一系列国家重点建设工程中,都有南京粉煤灰的贡献,为这些基础设施节约投资近亿元。
(3)减免企业税收。根据国家发展改革委、财政部、国家税务总局联合发布了新修订的《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》中规定,回收粉煤灰的企业可减免增值税。国家鼓励企业开展资源综合利用的税收优惠政策一是增值税减免;二是所得税减免;三是消费税减免。综合利用企业还应当从建设项目立项、信贷等多方面给予政策优惠。
总之,投资成本的降低与工程质量的提升不仅给企业带来经济效益和还为社会带来了环境保护,节约资源等社会效益。
3、粉煤灰应用于道路建设应大力推广
粉煤灰作为市政道路路基的拌合料、建材掺合料等使用,其利用技术较成熟、工艺较简单,今后应加强科研单位与企业共同研究,加大科研投入以提高粉煤灰在工程中的科学利用率,以此降低工程造价,提高工程质量,并拓展新的应用领域。积极落实优惠政策,加强宣传推广力度,努力建立粉煤灰综合利用长效管理机制。
四、结束语
粉煤灰作为一种电厂的燃料废渣,过去是很多企业头疼和难办的一件事,大量的粉煤灰需要占用大面积的土地进行堆放,粉煤灰的粉尘造成周边环境被严重污染。建设项目中科学运用粉煤灰的特性,既解决了热电厂废渣处理问题,又大大降低了工程的造价,属于循环经济利用。结合我省公路建设大发展与粉煤灰利用不足的形势,粉煤灰在道路建设中的应用的意义更是非常深远。
参考文献
[1]陈向,廖德华.粉煤灰的特性及其在道路工程中的应用研究.《中国资源综合利用》
[2]王伟.周华强.伟粉煤灰对环境的危害及共综合利用[D].中國矿业大学。
[3]乔文路等.关于制定《大连市粉煤灰综合利用管理条例》的议案.2003.
[4]上海市粉煤灰综合利用管理对策研究.《政府法制研究》.2005.