你是否想过，每天扔进垃圾桶的垃圾被焚烧后，除了减少体积，还会产生怎样的“后遗症”？数据显示，2020年我国463座垃圾焚烧厂处理了1.46亿吨垃圾，同时也“制造”了至少438万吨飞灰——这些细小的颗粒因含重金属、二噁英等有害物质，被归为危险废物，必须经过稳定化处理才能填埋。但即便处理过，它们依然像“蓬松的棉花”：密度低、体积大，运输时容易飘散污染环境，填埋还占地方。如何给这些“松散”的飞灰“瘦身”？我国科研团队找到了关键解法。

飞灰处置之困：占空间、易污染的“隐形负担”

垃圾焚烧是我国主流的垃圾处理方式，能将垃圾体积减少90%、重量减少70%。但飞灰作为焚烧的“副产品”，却成了新麻烦。即便经过化学稳定化处理（SFA），飞灰仍保持着“细、松、轻”的特性：颗粒细小如面粉，堆起来像未压实的棉花，一刮风就可能飘散到空气中，运输时稍有颠簸就可能扬灰，工人接触后还有健康风险。更头疼的是，它们“占地儿”——同样重量的飞灰，体积是普通垃圾的几倍，导致填埋场容量被快速消耗。数据显示，传统填埋方式下，填埋场寿命仅10年左右，这对土地资源紧张的地区来说压力巨大。

“物理压缩术”：如何让飞灰“紧起来”？

来自同济大学、深圳大学等机构的研究团队，尝试用“物理压缩术”破解这一难题——就像用打包机压缩废旧纸箱，把松散的飞灰颗粒压成紧密的块体。实验发现，这一步能让飞灰密度翻倍，体积减少60%以上。原本需要3车运输的飞灰，现在1车就能装下。

关键是如何压得既紧又稳？团队通过实验发现，压实效果受三个参数影响最大：压力、湿度和保持时间。压力太低，颗粒挤不紧；压力太高，成本增加。最终确定的“黄金范围”是100-200兆帕（相当于在指甲盖大小的面积上压2000公斤重物）。湿度也很关键：太干的飞灰颗粒像沙子，容易滑动；太湿则会“出水”，影响结构。实验显示，湿度保持在10%-15%（类似潮湿的面粉）时效果最佳。此外，保持压力20秒左右，能让颗粒充分调整位置，达到最紧密状态。

实验数据：不仅“瘦身”，还更“结实”

压实后的飞灰表现如何？实验给出了一组关键数据：未压实的稳定化飞灰（SFA）密度仅0.37克/立方厘米（接近泡沫塑料），压实后密度提升至0.8克/立方厘米以上（接近砖块），体积减少超60%。更重要的是，压实后的飞灰块足够“结实”——无侧限抗压强度达26.8兆帕（相当于每平方厘米能承受2.6吨压力），符合MU10级灰砂砖标准，运输和填埋时不易碎裂。

环保方面，压实还能减少重金属的溶出风险。以铅为例，未压实的飞灰每升浸出液含0.12毫克，压实后降至0.05毫克；锌的溶出量从4.32毫克/升降至1.34毫克/升，污染风险显著降低。

成本上，传统处置每吨需41.8美元（主要花在稳定剂上），而压实处理后，由于飞灰更紧密，稳定剂用量从3%降至1%，加上压实的能耗，总成本反而降低约26.5美元/吨。更关键的是，填埋场寿命能从10年延长到30-40年，这对缓解“垃圾围城”意义重大。

从实验室到现实：仍需“量体裁衣”

目前，团队已完成小批量实验（单次处理约1公斤），制成240毫米×240毫米×50毫米的“飞灰砖”。但实际应用中，还需考虑不同焚烧炉的差异——炉排炉产生的飞灰更细、更易压实，而流化床飞灰因含硅砂更硬，需要调整压实参数。此外，潮湿环境或颠簸运输对压实块的长期稳定性影响，也需进一步验证。

论文指出，这项技术不仅能“瘦身”，压实后的飞灰块还可作为路基、填埋覆盖层等建筑材料，实现“变废为宝”。未来若推广，有望为我国垃圾焚烧飞灰处置提供一条“低成本、高效率、更环保”的新路径。

来源: FESE Message