[0001] 本发明涉及生活垃圾的处理技术领域，尤其是一种低碳、低成本、不占用填埋场的生活垃圾焚烧飞灰的处置方法。

[0002] 生活垃圾焚烧飞灰含有灰、重金属、二噁英等污染物，常规的处置方法是加占焚烧飞灰质量19.0％的42.5普通硅酸盐水泥和5.0％的硫代硫化物进行稳定化，然后进行填埋处置。

[0003] 垃圾焚烧飞灰中还含有Ca2+，OH‑，KCl，NaCl，CaCl2，SO42‑等活性微粉组分，具有一定活性，激发后能发生反应。

[0004] 其缺点是，由于要进行填埋处置，需要建设防渗防污染要求极高的填埋场，耗资巨大，浪费了大量的资源和土地，还对生态环境造成了额外的冲击。且一个填埋场运行期限一般不超过28年，到期还要重新择址另建，非常不经济。

[0005] 目前，我国每年的钢渣产量上亿吨，却难以得到有效处置。氯离子含量2000ppm以上的脱硫石膏每年产量在2000万吨以上，因为氯离子含量高，很难处置。

[0006] 基于微观力学和断裂力学设计理论，高延性纤维增强水泥基复合材料应变(延性)可达8‑12％，钢的应变(延性)为7‑8％，具有优异的韧性。且其在应力最大峰值处最大裂缝宽度远小于0.1mm，完全满足严酷条件下的耐腐蚀耐久性要求，将为工程结构安全服役提供关键性材料保障。相比钢筋，高延性纤维增强水泥基复合材料所用加强材料超高分子量聚乙烯纤维完全不存在锈蚀问题，其性能却可媲美钢材，但不怕氯离子，永远不生锈，因此也特别适用于对钢筋防锈要求极为严格的建筑工程和构件。

[0007] 为了能够大量处置钢渣、高氯离子含量脱硫石膏等固废，并大幅度降低垃圾飞灰处置费用及节约填埋场。有必要制备一种低碳、低成本、不占用填埋场代替传统生活垃圾焚烧飞灰的经济处置方法。

[0065] 下面对本发明的实施例作详细说明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

[0066] 实施例1

[0067] 一种生活垃圾焚烧飞灰的处置方法，其特征在于，包括以下步骤：

[0068] S1、制备固废基胶凝材料：

[0069] 将三种固废用球磨磨细至比表面积为700m2/g，制备成固废基胶凝材料，三种固废2 2
的质量百分比为：比表面积为400m/g的S95级矿粉40％、比表面积为410m/g的钢渣粉(钢厂炼钢产生的废弃物，经过钢厂立磨粉磨后得到)40％、电厂脱硫石膏(含水率为18％，氯离子含量为3000ppm)20％；

[0070] S2、制备无筋构件外壳及模板：

[0071] S21、将原料按照以下质量百分比：S1制备的固废基胶凝材料44.6％、42.5级快硬硫铝水泥6.0％、一级粉煤灰27.0％、烘干的粒径为0‑1mm的河砂22.0％、粉体聚羧酸减水剂0.1％、无水硫酸钠0.3％混合在一起，得到快硬3D高延性纤维增强水泥基复合材料的粉料；

[0072] S22、将S21中得到的粉料中加入自来水和超高分子量聚乙烯纤维，搅拌均匀后即可制备成为快硬3D高延性纤维增强水泥基复合材料，用于制备无筋构件外壳及模板，其中，自来水的质量为粉料总质量的20％，超高分子量聚乙烯纤维的质量为粉料总质量的0.8％；

[0073] S221、测量所需水泥构件的尺寸；

[0074] S222、将相应尺寸设为参数，采用3D打印技术打印外壳，外壳的厚度为30mm，外壳上端预留有作为灌浆孔的圆孔，得到3D打印构件；

[0075] S3、制备大流动度焚烧垃圾飞灰浆体：

[0076] 将原料按照以下质量百分比：S1制备的固废基胶凝材料15％、焚烧垃圾飞灰77.5％、液体聚羧酸减水剂(固含量为11％)2.5％、自来水5.0％混合在一起，制备成大流动度焚烧垃圾飞灰浆体；按照GB16889‑2008中6.3的规定分析其中的12个重金属指标；

[0077] S4、注浆硬化为实心构件：

[0078] S41、将S3制备的大流动度焚烧垃圾飞灰浆体注入S2制备的3D打印构件内部，等到浆体流到灌浆孔时停下；

[0079] S42、采用S22制备的快硬3D高延性纤维增强水泥基复合材料通过3D打印技术对灌浆孔进行封堵；

[0080] S43、硬化后得到实心构件。

[0081] 实施例2

[0082] 与实施例1的区别在于：S3、制备大流动度焚烧垃圾飞灰浆体：

[0083] 将原料按照以下质量百分比：S1制备的固废基胶凝材料18％、焚烧垃圾飞灰74.5％、液体聚羧酸减水剂(固含量为11％)2.5％、自来水5.0％混合在一起，制备成大流动度焚烧垃圾飞灰浆体；按照GB16889‑2008中6.3的规定分析其中的12个重金属指标。

[0084] 实施例3

[0085] 与实施例1的区别在于：S3、制备大流动度焚烧垃圾飞灰浆体：

[0086] 将原料按照以下质量百分比：S1制备的固废基胶凝材料21％、焚烧垃圾飞灰71.5％、液体聚羧酸减水剂(固含量为11％)2.5％、自来水5.0％混合在一起，制备成大流动度焚烧垃圾飞灰浆体；按照GB16889‑2008中6.3的规定分析其中的12个重金属指标。

[0087] 实施例4

[0088] 与实施例1的区别在于：S3、制备大流动度焚烧垃圾飞灰浆体：

[0089] 将原料按照以下质量百分比：S1制备的固废基胶凝材料24％、焚烧垃圾飞灰68.5％、液体聚羧酸减水剂(固含量为11％)2.5％、自来水5.0％混合在一起，制备成大流动度焚烧垃圾飞灰浆体；按照GB16889‑2008中6.3的规定分析其中的个重金属指标。

[0090] 对比例1

[0091] 将原料按以下质量百分比：42.5普通硅酸盐水泥19.0％，硫代硫化物5.0％，焚烧垃圾飞灰70.0％，自来水6.0％，搅拌均匀后，制得对比例1的碳化钢渣粉；然后按照GB16889‑2008中6.3的规定分析其中的12个重金属指标。

[0092] 对比例2

[0093] 将原料按以下质量百分比：42.5普通硅酸盐水泥24.0％，焚烧垃圾飞灰70.0％，自来水6.0％，搅拌均匀后，制得对比例2的碳化钢渣粉；然后按照GB16889‑2008中6.3的规定分析其中的12个重金属指标。

[0094] 本发明实施例1‑实施例4制得的大流动度焚烧垃圾飞灰浆体及对比例1和对比例2制得的碳化钢渣粉的性能如下表所示：

[0095]

[0096]

[0097] 从上表中可以看出，显而易见的，实施例1‑实施例4的12种重金属浸出浓度远低于对比例1和对比例2，说明它们对重金属的固化能力远高于对比例1和2，这证实了固废基胶凝材料相比普通硅酸盐水泥及传统焚烧垃圾飞灰处理办法的优越性。

[0098] 固废基胶凝材料是一种处理焚烧垃圾飞灰的新方法，其成本比普通硅酸盐水泥低约20％。相比传统的焚烧垃圾飞灰处理方式，该方法无需使用昂贵的硫代硫化物，因此进一步降低了成本，总成本降低了约52％。此外，固废基胶凝材料的碳排放比普通硅酸盐水泥低70％，能耗降低了80％。因此，使用固废基胶凝材料处理焚烧垃圾飞灰具有低碳环保的优势。另外，由于不需要建设填埋场，处理成本大幅降低。最后，该方法还可以应用于3D打印构件制备，进一步创造经济效益。综上所述，本发明的方法具有强大的重金属固化能力，可大量处理难以处理的固体废弃物，同时具有低碳环保和优良的物理力学性能，带来高利润和明显的经济和社会效益，市场前景广阔。