20世纪中叶后，「大量生产、大量消费、大量废弃」的产业活动，虽然为人类社会带来丰饶与便利的物质生活，但也造成蕴藏资源减少及严重的环境污染。
透过合理的垃圾焚烧达到废弃物减量化、消毒及发电能源运用的多重好处。唯一困扰的是焚烧后的飞灰处置问题,它因含有多种重金属,已被国家判定为危险废弃物,需要经过合理处置才能最终处理。在中国,由于避邻效应影响,逐渐稀缺的填埋场使垃圾焚烧飞灰最终处置成为棘手的问题。
现行常用的垃圾焚化灰渣处理处置之方法不外如下
(一)稳定化处理技术
A、固化:添加固化剂于废弃物中，使其变为不可流动性或形成固体，不管废弃物与固化剂间是否产生化学结合。常见的固化剂有水泥、石灰、硅酸盐类等。
B、稳定化:添加化学稳定剂使有害物资与稳定剂反应，成为稳定物质而不再变化，达到无害化的目的。常使用的稳定剂包括树脂(Epoxy、Ureaformaldehyde、Polyurethane等)、聚酯(Polyester)、沥青(Asphalt)、特殊化学药剂、水泥等。
C、匣限化:毒性物质或废弃物颗粒，与加入之稳定剂、固化剂凝固，而被包匣或覆盖之过程。
(二)资源化再利用
此特点是,解构焚化灰渣之各种化学组成，当成特定产品原料来源，透过适合之产品制程工序，进行资源化再利用。
A、熔融处理技术:熔融熔渣在防止有害物质之溶出方面具有较佳之效益，但能量消耗较高，熔融熔渣可作为路盘材料、混凝土骨材及成形板材等材料使用。
B、烧结技术:经由高温之热作用，使颗粒运动、接触并达到致密化之作用，此即为高温烧结作用。
C、常温胶结技术:利用材料配比与化学试剂驱动反应产生硬固，进行焚化飞灰资源再利用。
以上的垃圾焚化灰渣处理处置技术,在面对愈来越贵的填埋场收费,及成本效益考虑下,各逐渐显现优劣。
低碳环保冷结砖技术或许是飞灰处置最佳方式之一
2017年10月1日中国环保部发布实施的《GB34330-2017固体废物鉴别标准通则》,明确地指明了许多固体废弃物可以再利用的方向,让业者见到了曙光。其法令要点是:只要废弃物再利用同时符合下述三条件就不再视为废弃物,可以按照相应的产品管理:(一)只要符合通行的产品质量标准;(二)溶出符合产品相应的有害物质限值;(三)有稳定合理的市场需求。
基此,一种以常温胶结，无添加水泥,物料均为废弃物结合的最新冷结砖技术,或许是废弃物再利用的最佳方向之一。它最大强项是,免烧结、免蒸压、无水泥(水泥是高耗能产物)，将垃圾焚烧飞灰、电厂的粉煤灰、炼钢厂的矿渣粉,经过特定配比及稳定化胶结工序和适当的养生,即可达到一般混凝土实心砖的强度,比一般的蒸压粉煤灰砖强度二倍以上。
本实证在黑龙江省伊春中科环保电力公司进行中试量产,所获的的成品,在短期养生7天下,达到单块30MPa的抗压强度(一般水泥砖要养生28天以上),获得国内外公正第三方检测报告,在重金属及二恶英溶出、抗压、幅射、冻融、碳化等检测项目均达国家标准。
此技术特点是物料90%以上是原来要被弃置的废弃物组成,包括垃圾焚烧飞灰、燃煤发电厂的粉煤灰及炼钢厂的矿渣,均是去化困难的物资,透过本技术加以混拌及胶结,使形成制砖的原料,且在过程中对于有害重金属物质,进行稳定化处理,确保重金属及相关有害物质不随意溶出,其使用的国家检测标准,乃模拟砖块在自然环境下酸雨淋泼侵蚀100年,仍能包封住重金属等有害物质而不溶出。
相较于部分宣称可协同处置固体废弃物的窑烧技术,其要混入去化的物质(例如飞灰)添加比低,还须花上亿经费改造设备使符合空污水污排放标准,使得这条去路如空中楼阁般不切实际。且目前国家加强空污管控,各省的锅炉、窑烧设备已被限制或要求停产,烧结红砖厂及水泥厂更是叫苦连天。
而同样是废弃物所组成的蒸压粉煤灰砖,其添加水泥胶结而成(水泥价格格高),蒸压需加温至175度,强度可达约20MPa,若不蒸压,其冷制程强度仅能达到10MPa左右,倘要增加强度除非增加水泥添加比例,则成本又增加了,强度缺陷及成本考虑是其致命伤。
因此,这种综合废弃物利用的低碳环保冷结砖技术最具竞争力,它是节能减碳下的最佳制程,不用高温烧结,不添加水泥,设备成本低,高废弃物运用率,效益最佳,不愧为当今”废弃物是错置资源”的最佳诠释案例。
