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一、 技術(shù)研發(fā)背景（1 1 ）近年來(lái)我國(guó)垃圾焚燒飛灰產(chǎn)生量快速大幅增長(zhǎng)，處置能力嚴(yán)重不足隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，生活垃圾產(chǎn)生量大幅增加，年產(chǎn)生垃圾量約為 2.5 億 t，占世界總量的 1/4，相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)還將以每年8%-10%的速度增長(zhǎng)。目前我國(guó)垃圾焚燒飛灰的處置受場(chǎng)地和技術(shù)的制約越來(lái)越嚴(yán)重，局部地區(qū)已出現(xiàn)不能及時(shí)安全處置或處置成本過(guò)高而不能維持運(yùn)行的尷尬局面，并嚴(yán)重阻礙了這部分地區(qū)生活垃圾處置由傳統(tǒng)填埋向焚燒發(fā)電的轉(zhuǎn)型。（2 2 ）垃圾焚燒飛灰屬于危險(xiǎn)廢物，需得到妥善處置根據(jù)《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》，垃圾焚燒飛灰屬于危險(xiǎn)廢物。垃圾焚燒飛灰對(duì)環(huán)境和人類(lèi)生活的危害在于其重金屬不能依靠水體和土壤自身的凈化作用消除，只能遷移。由于重金屬容易在生物體內(nèi)聚積，隨著時(shí)間的推移，當(dāng)重金屬在生物體內(nèi)積聚到一定量以后就會(huì)導(dǎo)致生物體畸形或?qū)е峦蛔儯踔辽矬w死亡。重金屬對(duì)人體的另一危害途徑是通過(guò)食物鏈傳遞。例如，生活在重金屬含量較高環(huán)境下的魚(yú)、蝦體內(nèi)會(huì)富集重金屬，一旦這些食物被人體攝入，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的積累，就會(huì)對(duì)人體健康造成極大的危害。特別是發(fā)生在日本的由汞污染引起的“水俁病”和由鎘污染引起的“骨痛病”事件、以及在歐洲陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的由重金屬污染導(dǎo)致的一系列公共衛(wèi)生健康問(wèn)題，都使重金屬污染引起人們廣泛的關(guān)注。垃圾焚燒飛灰中的二噁英是一種非常穩(wěn)定的親脂性固體化合物，可溶于大部分有機(jī)溶劑，容易在生物體內(nèi)積累。二噁英的污染具有持久性、脂溶性和蓄積性等特點(diǎn)。未來(lái)隨著垃圾焚燒飛灰產(chǎn)量的快速增加，如果不能妥善解決無(wú)害化處置垃圾焚燒飛灰的問(wèn)題，不但會(huì)制約垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，同時(shí)會(huì)對(duì)該地區(qū)的環(huán)境造成嚴(yán)重影響。（3 3 ）垃圾焚燒飛灰的處置問(wèn)題已經(jīng)受到了國(guó)家相關(guān)部門(mén)的高度重視2016 年 10 月，國(guó)家住建部、發(fā)改委、國(guó)土部、環(huán)保部聯(lián)合發(fā)文《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市生活垃圾焚燒處理工作的意見(jiàn)》（簡(jiǎn)稱(chēng)《意見(jiàn)》），意見(jiàn)提出在生活垃圾設(shè)施規(guī)劃建設(shè)運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮垃圾焚燒飛灰處置出路，鼓勵(lì)跨區(qū)域合作，提出“推進(jìn)區(qū)域性垃圾焚燒飛灰配套處置工程建設(shè)”，統(tǒng)籌生活垃圾焚燒與垃圾焚燒飛灰處置設(shè)施建設(shè)，并開(kāi)展垃圾焚燒飛灰資源化利用技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。（4 4 ）北京地區(qū)的垃圾焚燒飛灰處置問(wèn)題十分迫切截止至 2017 年底北京市已建成并投產(chǎn) 5 座垃圾焚燒廠：魯家山垃圾焚燒廠、高安屯垃圾焚燒廠、海淀大工村垃圾焚燒廠，順義垃圾焚燒廠，南宮生活垃圾焚燒廠，2018 年北京市正在加緊推進(jìn)建設(shè)阿蘇衛(wèi)、通州、順義二期、密云、懷柔 5處垃圾焚燒廠，按照規(guī)劃到“十三五”末，北京市垃圾焚燒飛灰年產(chǎn)生量將達(dá)35 萬(wàn)噸以上，目前北京市的垃圾焚燒飛灰處置方式主要為水泥窯協(xié)同處置和制備陶粒資源化利用，這兩種處置方式的消納能力無(wú)法滿足北京市的需求，垃圾焚燒飛灰無(wú)害化處置迫在眉睫。基于以上現(xiàn)狀，研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了一種可安全并大規(guī)模資源化利用垃圾焚燒飛灰的新技術(shù)?——深部膠結(jié)充填采礦協(xié)同資源化利用垃圾焚燒飛灰技術(shù)。二、技術(shù)原理（1 1 ） 全固廢充填料強(qiáng)度形成機(jī)理膠結(jié)充填采礦協(xié)同資源化利用垃圾焚燒飛灰技術(shù)充分利用了“硅的四配位同構(gòu)化效應(yīng)”和“復(fù)鹽效應(yīng)”。鈣礬石（Ca 6 Al 2 (SO 4 ) 3 ·(OH) 12 ·26H 2 O）是普通水泥混凝土中最常見(jiàn)的復(fù)鹽礦物，也是大部分地下采礦膠結(jié)充填硬化體中最常見(jiàn)的復(fù)鹽礦物。鈣礬石的溶度積常數(shù)為 1.1*10-40 。本項(xiàng)目組的前期研究結(jié)果表明，鈣礬石在水中的飽和鋁離子濃度比水淬高爐礦渣微粉在水中的飽和鋁離子濃度低10 倍以上。因此在有足夠 Ca2+ 、OH - 和 SO42- 離子供給的體系中，鈣礬石的結(jié)晶將能持續(xù)促進(jìn)水淬高爐礦渣微粉中的鋁氧四面體從礦渣的玻璃體網(wǎng)絡(luò)中體解出來(lái)，從而促進(jìn)礦渣中較高聚合度的硅-鋁氧四面體的鏈接被破壞，形成大量的活性硅氧四面體或硅氧四面體團(tuán)，為發(fā)生硅的四配位同構(gòu)化效應(yīng)或形成 C-S-H 凝膠奠定基礎(chǔ)。其中鋼渣主要為膠凝體系要提供 Ca2+ 、OH - 和少量硅氧四面體。而鋼渣中的 Mg2+ 和 Fe 2+ 在膠凝體系中起到與 Ca 2+ 類(lèi)似的作用。較大量的脫硫石膏主要為體系提供源源不斷的 Ca2+ 和 SO42- 。垃圾焚燒飛灰的主要成分為垃圾焚燒后產(chǎn)生的無(wú)機(jī)物和重金屬等，當(dāng)煙氣凈化采用干式或半干式反應(yīng)法時(shí)，另含有一些反應(yīng)生成物（如 CaCl 2 、CaSO 4 ）和部分未完全反應(yīng)的 Ca(OH) 2 等物質(zhì)。可為膠凝體系提供大量的 Ca2+ 、OH - 和 SO42- 。同時(shí)垃圾焚燒飛灰中有含量較高的 Cl- ，在礦渣水化過(guò)程中會(huì)形成含氯水化產(chǎn)物水化氯鋁酸鈣，氯鹽在礦渣水化過(guò)程中會(huì)形成 NaOH 等堿性物質(zhì)，提高液相堿度，促進(jìn)礦渣水化的進(jìn)一步進(jìn)行。（2 2 ）重金屬固化的機(jī)理膠結(jié)充填采礦協(xié)同資源化利用垃圾焚燒飛灰技術(shù)在膠凝材料的水化過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了對(duì)垃圾焚燒飛灰中重金屬的固化，膠凝材料的主要水化產(chǎn)物為鈣礬石、C-S-H 凝膠和類(lèi)沸石礦物等，幾種產(chǎn)物對(duì)該體系固化重金屬均有貢獻(xiàn)。重金屬元素能夠以類(lèi)質(zhì)同象的方式進(jìn)入鈣礬石的晶格而被固化，而 C-S-H凝膠具有很強(qiáng)的吸附重金屬的能力。另一方面，以砷菱鉛礬-砷鉛鐵礬類(lèi)復(fù)鹽礦物（(Pb, H+ )(Al 3+ , Fe 3+ , Fe 2+ )3 (SO 42- , AsO43- )2 (OH) 6 ）為代表的含砷鉛礬類(lèi)復(fù)鹽礦物也可以在砷、鉛化合物的參與下快速消耗溶液中的 Al3+ 、Fe 3+ 、Fe 2+ 、OH - 和 SO42-等離子，因此也能促進(jìn)體系中礦渣微粉、鋼渣微粉和脫硫石膏的消耗，這類(lèi)復(fù)鹽在水中的溶解度極低。在較高 pH 值條件下，這類(lèi)復(fù)鹽的結(jié)晶可以使砷和鉛在水中的濃度都達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。近些年的研究結(jié)果還表明，砷和鉛可以進(jìn)入類(lèi)沸石相的水化硅鋁網(wǎng)絡(luò)體中平衡電荷，或作為網(wǎng)絡(luò)體骨干的一部分而被高度固化。（3 3 ）二噁英固化的機(jī)理二噁英（dioxin，DXN），化學(xué)名為二氧雜環(huán)乙烷，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下一般呈白色固體，無(wú)色無(wú)味；熔點(diǎn)約為 303～305℃，當(dāng)溫度達(dá)到 705℃以上時(shí)開(kāi)始分解；難溶于水，美國(guó)環(huán)保局（US EPA，1900）推薦 2，3，7，8—TCDD 的水溶解度為 19.3ng/L，易溶于有機(jī)溶劑和脂肪；二噁英的蒸氣壓很低，大致為 8.3×10-13 ～4.8×10 -8 mmHg，一般隨取代氯原子數(shù)目的增加而降低，在大氣環(huán)境中超過(guò) 80%的二噁英分布在大氣顆粒物中。大部分的二噁英在生物體內(nèi)不易被代謝，具有生物蓄積與生物放大作用。現(xiàn)行的垃圾焚燒技術(shù)的爐內(nèi)溫度可以達(dá)到 850℃～900℃，絕大部分二噁英已經(jīng)被分解，加之二噁英具有極低的溶解度和飽和蒸汽壓和極高的脂溶性，所以垃圾焚燒飛灰中二噁英通過(guò)溶解于水中和揮發(fā)傳播的比例很小，只可能通過(guò)隨垃圾焚燒飛灰顆粒進(jìn)入土壤和水環(huán)境以造成污染，本技術(shù)通過(guò)物理包裹的方法斷絕了其污染傳播途徑，具體為礦渣基膠凝材料-垃圾焚燒飛灰水化反應(yīng)所形成的固化體系中含有大量的 C-S-H 凝膠，其緊致的結(jié)構(gòu)可降低整體固化體的滲透性，把含二噁英顆粒包裹固定其中。

利用氰胺化鈣、太陽(yáng)能、秸稈還田綜合作用的土壤消毒技術(shù)對(duì) 土壤進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)徹底消毒、殺滅病蟲(chóng)害、減少農(nóng)藥使用、改良和培肥地力、 消除連作障害，使作物恢復(fù)最佳生長(zhǎng)的狀態(tài)，保障農(nóng)產(chǎn)品安全，建立作物生產(chǎn) 的清潔機(jī)制和良性循環(huán)模式，以達(dá)到增產(chǎn)增收、促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的目 的。在青島的草莓產(chǎn)區(qū)、萊西胡蘿卜產(chǎn)區(qū)，壽光蔬菜產(chǎn)區(qū)、金鄉(xiāng)大蒜產(chǎn)區(qū)獲得 成功應(yīng)用。對(duì)近幾年來(lái)發(fā)生的“毒韭菜”、“毒姜”等事件有較好的借鑒作用。 生產(chǎn)條件及經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：該項(xiàng)技術(shù)不需要高溫條件，使保護(hù)地栽培以及 露地作物春、夏、秋三個(gè)季節(jié)均可以實(shí)現(xiàn)消毒操作，達(dá)到常年進(jìn)行土壤消毒的 目的，通過(guò)處理后 1.使次生鹽漬土脫鹽；2.補(bǔ)充鈣離子，平衡土壤酸堿度及微 生物，抑制有害病菌的產(chǎn)生；3.消除病源菌，殺滅害蟲(chóng)；4.降解土壤有毒、有 害成分，化解作物根際分泌物毒素；5.達(dá)到平衡土壤養(yǎng)分、改善土壤結(jié)構(gòu)、迅 速培肥地力和土壤改良、消除連作障害。 

在對(duì)我國(guó)城市生活垃圾焚燒飛灰污染性質(zhì)全面表征的基礎(chǔ)上，針對(duì)其污染特點(diǎn)，對(duì) 飛灰穩(wěn)定化處理藥劑和工藝進(jìn)行了比選與實(shí)驗(yàn)研究，開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的飛灰穩(wěn) 定化組合處理技術(shù)。該技術(shù)組合應(yīng)用基于化學(xué)機(jī)理的穩(wěn)定過(guò)程和物理機(jī)理的固化過(guò)程， 使飛灰中的重金屬轉(zhuǎn)化為具有地質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性的極低水溶性化合物，處理后飛灰污染物 濃度低于《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn) GB16889-2008》規(guī)定的進(jìn)入衛(wèi)生填埋場(chǎng)處置的 限值，滿足在衛(wèi)生填埋場(chǎng)中處置的長(zhǎng)期環(huán)境安全性要求。 基于上述發(fā)明專(zhuān)利工藝，通過(guò)關(guān)鍵設(shè)備的比選改進(jìn)、設(shè)計(jì)和操作參數(shù)優(yōu)化，本成果 實(shí)現(xiàn)了我國(guó)生活垃圾組成背景下的焚燒飛灰化學(xué)穩(wěn)定化處理工程的長(zhǎng)期運(yùn)行，成為 GB16889-2008 標(biāo)準(zhǔn)頒布后國(guó)內(nèi)首次工程應(yīng)用實(shí)例，達(dá)到了飛灰無(wú)害化處理的領(lǐng)先水平。 與國(guó)外同類(lèi)技術(shù)比較，本成果穩(wěn)定化處理后的飛灰產(chǎn)物具有長(zhǎng)期環(huán)境安全性、填埋 操作方便、增容比小的優(yōu)勢(shì)，重金屬穩(wěn)定化指標(biāo)更優(yōu)。工程實(shí)踐表明，飛灰穩(wěn)定化處理 及后續(xù)衛(wèi)生填埋處置綜合成本合計(jì)為 540 元/噸，與目前主流的飛灰固化或穩(wěn)定化處理 后去危險(xiǎn)廢物安全填埋場(chǎng)處置綜合成本比較，節(jié)支達(dá) 400 元/噸以上；填埋容積亦減少 20%。本成果以衛(wèi)生填埋替代成本昂貴且容量十分有限的安全填埋處置，具有明顯的經(jīng) 濟(jì)和環(huán)境效益。

本項(xiàng)目以發(fā)展完整的城市生活垃圾生態(tài)填埋處理技術(shù)體系為總體目標(biāo)，主要 研究 內(nèi)容：①滲濾液好氧生物預(yù)處理回灌對(duì)加速垃圾穩(wěn)定化和凈化滲濾液污染的機(jī)理；②滲 濾液表面回灌覆蓋層的減量化過(guò)程及植被耐受度；③預(yù)處理回灌與表面回灌的實(shí)施技術(shù) 與環(huán)境影響控制；④內(nèi)層回灌加速填埋氣體產(chǎn)生的模式與氣體收集利用技術(shù)；⑤滲濾液 回灌排出液凈化達(dá)標(biāo)技術(shù)；⑥填埋場(chǎng)封場(chǎng)與生態(tài)化恢復(fù)技術(shù)；⑦填埋場(chǎng)強(qiáng)化導(dǎo)滲與防滲 結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)。課題研究以集成化生態(tài)填埋技術(shù)工程示范為主要驗(yàn)收依據(jù)。工藝指標(biāo)為： 滲濾液內(nèi)層回灌后有機(jī)污染削減 70%；表灌減量率約 50%；垃圾有機(jī)質(zhì)降解與填埋沉降 穩(wěn)定率提高 30%；滲濾液處理達(dá)標(biāo)排放；填埋氣體具有發(fā)電利用條件。

環(huán)衛(wèi)設(shè)備油缸 型號(hào) 品名 缸徑 桿徑 行程 安裝距 安裝孔 工作壓力 工作溫度 分體站 位移油缸 100 70 3200 620 50 18 常溫 　 抱鉤油缸 80 45 125 430 35 16 常溫 　 主推頭油缸 160 110 2700 1000 60 16 常溫 　 鎖箱油缸 63 32 140 420 25 16 常溫 　 推拉箱油缸 63 32 240 108 25 16 常溫 　 提門(mén)油缸 63 35 1010 92 25 16 常溫 　 翻轉(zhuǎn)油缸 100 70 560 890 50 16 常溫 　 推頭油缸 125 90 1625 2120 50 16 常溫

高校科技成果盡在科轉(zhuǎn)云

我國(guó)垃圾處理行業(yè)概述：我國(guó)城市生活垃圾構(gòu)成主要表現(xiàn)為:有機(jī)物增加，可燃物增多，塑料增多，可回收利用物增多，可利用價(jià)值增大。當(dāng)前我國(guó)城市生活垃圾種類(lèi)的多樣化，主要構(gòu)成為:有機(jī)物 : 塑料、廚余、果皮、草木、動(dòng)物尸體等；無(wú)機(jī)物: 灰土、磚陶 等不可回收物；廢鐵、紙類(lèi)、金屬、織物及玻璃等可回收物；有毒有害廢物：電池、廢舊電子元件等。生活垃圾主要特點(diǎn): 成分復(fù)雜、各種垃圾混合、袋中套袋，難于分類(lèi)； 我國(guó)垃圾處理行業(yè)概述，填埋、堆肥、焚燒（發(fā)電）都不能從根本上解決我國(guó)的垃圾處理問(wèn)題。尤其是針對(duì)世界性的難題——如何處理白色污染（塑料袋），以上三種處理方式，都沒(méi)有有效地給予解決。填埋會(huì)造成土地?zé)o法修復(fù)的污染，焚燒會(huì)產(chǎn)生大量的二惡英，同時(shí)塑料制品又不可能去發(fā)酵堆肥。

博理科技是國(guó)際領(lǐng)先的3D打印全產(chǎn)業(yè)鏈高新技術(shù)企業(yè)，致力于數(shù)字化技術(shù)研究與應(yīng)用開(kāi)發(fā)。博理以高分子材料與3D打印裝備研發(fā)為核心，以數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)應(yīng)用、軟件自動(dòng)化、工業(yè)智能化等技術(shù)研發(fā)為支撐，專(zhuān)注于數(shù)字化智能制造與數(shù)字化應(yīng)用服務(wù)。形成了面向多產(chǎn)業(yè)的綜合應(yīng)用解決方案，取得了3D打印技術(shù)應(yīng)用的突破性成果，開(kāi)創(chuàng)了以增材制造（3D打印）為基礎(chǔ)的“設(shè)計(jì)即產(chǎn)品”的新制造模式，助力多行業(yè)生產(chǎn)制造的數(shù)字化改革與創(chuàng)新發(fā)展。  企業(yè)使命：讓制造更簡(jiǎn)單，以數(shù)字化柔性制造滿足人們的個(gè)性化需求 企業(yè)愿景：成為全球高分子材料3D打印智能制造的領(lǐng)軍企業(yè) 

本專(zhuān)利公布了一種垃圾回收系統(tǒng)，包括垃圾桶和垃圾回收車(chē)， 垃圾桶底座上安裝有骨架，垃圾桶外殼通過(guò)轉(zhuǎn)軸和骨架相連，垃圾桶外殼可繞 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，垃圾桶桶體上設(shè)置有托盤(pán)系統(tǒng)、翻轉(zhuǎn)裝置、垃圾檢測(cè)裝置、垃圾桶 識(shí)別裝置、垃圾桶站點(diǎn)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)和垃圾桶控制柜；垃圾回收車(chē)包括差分 GPS 天線、垃圾回收車(chē)控制柜、垃圾識(shí)別裝置、垃圾桶識(shí)別裝置，垃圾收集裝置、 垃圾回收車(chē)托盤(pán)系統(tǒng)、路況攝像系統(tǒng)和太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。垃圾桶具有溢滿指示 功能，垃圾回收車(chē)可實(shí)現(xiàn)路面的自動(dòng)清掃，還可實(shí)現(xiàn)與溢滿垃圾桶的自動(dòng)搜尋， 對(duì)垃圾桶內(nèi)垃圾進(jìn)行自動(dòng)清理。 應(yīng)用領(lǐng)域及前景：城市垃圾回收系統(tǒng)通常包括遍布設(shè)置于城市中的垃圾桶青島農(nóng)業(yè)大學(xué)科技成果介紹 2017 －70－ 和對(duì)垃圾桶內(nèi)垃圾進(jìn)行回收的垃圾車(chē)，垃圾桶用于垃圾暫時(shí)的存放，垃圾車(chē)再 對(duì)垃圾桶內(nèi)的垃圾進(jìn)行集中清理。