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日本产综研利用垃圾焚烧残渣生产功能性材料

2017-07-28 65浏览 标签: 垃圾焚烧残渣

2017年7月25日,日本产业技术综合研究所(以下简称“产综研”)催化剂化学融合研究中心催化剂固定化设计小组组长崔准哲、主任研究员深谷训久,化学工艺研究部门化学系统组主任研究员片冈祥与三井造船株式会社(以下简称“三井造船”)共同开发出利用城市垃圾焚烧厂处理可燃垃圾时产生的熔渣生产高比表面积二氧化硅的技术。

垃圾焚烧厂在对城市垃圾等一般废弃物中的可燃垃圾进行焚烧处理时,往往会伴随生成一些灰渣,这些灰渣主要都被送往最终处理厂进行填埋。现在,为了减少灰渣的体积,人们往往会将灰渣在高温下熔融后用水冷却,生成一种叫作“熔渣”的玻璃状固形物,再进行回收处理。这些熔渣可以作为道路用沥青混合料、混凝土骨料等得到有效利用。但是,日本现在全国各地的垃圾焚烧厂每年会产生约80万吨的熔渣,急需可以更加有效利用熔渣的技术手段。

此次,研发团队在特定条件下使用酸性溶液对熔渣进行化学处理后,熔渣中含有的二氧化硅(SiO2)成分便以白色固体的形式沉淀出来。将这些白色固体通过过滤等手段进行回收后,就可以很容易地得到纯度超过93~98%的二氧化硅(下图1)。而且研究人员经过测定后发现,这些二氧化硅的比表面积约为600m2/g,相当于甚至是超过市场上销售的高比表面积合成二氧化硅材料。                          


图 熔渣原料(左)与使用此次开发的技术得到的高比表面积二氧化硅(右)

 

利用此次新技术得到的高比表面积二氧化硅有望应用于各种吸附剂、轮胎或合成橡胶等的添加剂,以及催化剂载体等各种各样的领域。该技术可以将人们日常生活中产生的可燃垃圾中的不燃成分通过简单的工序转换成高附加值材料。

研究团队表示,今后他们将继续改善反应条件,同时努力提高生产规模,争取在数年后实现实际应用。

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