垃圾焚烧飞灰处理方法技术

一种垃圾焚烧飞灰处理方法，其特征在于：包括如下步骤：（１）往焚烧飞灰中加水形成灰／水混合体系。（２）往灰／水混合体系中加入无机药剂溶液，搅拌均匀，使无机药剂与飞灰中的重离子反应生成稳定的化合物。（３）将上述灰／水混合体系的ｐＨ值控制在８～１１．５之间。（４）将灰／水混合体系多余的水分滤去后，加入水泥混合并制成可填埋或建筑上使用的成型制品。（５）将成型制品放置于湿度大于９０％的室温条件下养护３～２８天。以上所述的无机药剂溶液的溶质是绿矾，绿矾质量是飞灰质量的１％～１９％。也可以用磷酸盐或硫化钠代替绿矾。本发明专利技术防止重金属和二噁英的浸出，固化产物增容比小，当固化产物增容增大时可以作为建材使用，废物最终得于利用。整个过程没有废气产生，废水也无需处理；处理费用低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体垃圾处理领域，指一种可以将含重金属和二噁英的垃圾焚烧飞灰进行无害化处理并适于资源化利用的方法。
技术介绍
城市垃圾处理是城市环卫工作的重中之重，目前，焚烧是较为通用的处理方法。然而垃圾焚烧过程将产生大量的飞灰，飞灰约为入炉垃圾质量的2~5％；垃圾焚烧飞灰是国标规定的危险废物，未经特殊处理不可进入生态环境，随着焚烧处理在城市生活垃圾的推广应用，垃圾焚烧飞灰的产量日益增加。飞灰的堆积密度只有600kg/m3左右，囤积、填埋均占据很大空间，因此焚烧飞灰及时处理的任务十分紧迫。现有技术中垃圾焚烧飞灰处理主要包括以下几种方法水泥固化法、药剂处理法、高温处理法和酸等溶剂提取重金属法。水泥固化法是将水泥和飞灰用水均匀混合，在完成水合反应后硬化，从而封闭重金属等有害成分。水泥固化费用低、操作简单。但是现行的水泥固化能混入的飞灰量有限，固化产品是原废物体积的1.5~2倍，而且固化后其所含盐类大部分可被雨水溶出，有害物的浸出率也比较高，有时需要作涂覆处理；对于难以利用氢氧化物的难溶特性处理的汞、铅以及需要还原处理的六价铬等无法实现稳定化处理。药剂处理法是向飞灰中添加重金属稳定剂和水，均匀混合成不溶性化合物，从而实现固定重金属的目的；其处理过程简单、能耗低、固化产品增容小甚至不增容。但药剂处理后的飞灰仍是散状，填埋后与周围环境的接触面积大，盐类和二噁英都有可能溶出，不溶性化合物在细菌作用和pH改变的条件下也会变得易溶。现有的飞灰化学药剂稳定化技术所采用的药剂主要有二类(1)有机螯合剂，例如乙二胺四乙酸盐、柠檬酸盐、葡萄糖酸或天然有机酸等；它们的价格都很高，另一方面其水溶性也较差；(2)无机化学药剂，例如磷酸盐、硫化钠或石灰等。这些无机药剂的主要缺点是稳定效果受pH值的影响较大，此外处理后飞灰仍松散，不成型、不具有强度，与环境介质直接接触的面积大。高温处理包括熔融固化法和烧结技术，能耗很高，需要对二次烟尘进行处理，通常每吨的处理成本在1000元以上，在我国实行有一定难度。而酸等溶剂提取重金属法工序复杂，需要处理废水。鉴于现有技术的不足，迫切需要开发相对简单的技术对焚烧飞灰进行稳定化处理并提高其稳定效果与经济性。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述问题，而提供一种具有可操作性，成本较低的。一种，其特征在于包括如下步骤(1)、往焚烧飞灰中加水形成灰/水混合体系。(2)、往灰/水混合体系中加入无机药剂溶液，搅拌均匀，使无机药剂与飞灰中的重离子反应生成稳定的化合物。(3)、将上述灰/水混合体系的pH值控制在8~11.5之间。(4)、将灰/水混合体系多余的水分滤去后，加入水泥混合并制成可填埋或建筑上使用的成型制品。(5)、将成型制品放置于湿度大于90％的室温条件下养护3~28天。以上所述的无机药剂溶液的溶质是绿矾，绿矾质量是飞灰质量的1~19％。可以先将三分之一以上的绿矾溶液加入到灰/水混合体系中反应0.5~10小时，再将剩余的绿矾溶液加入灰/水混合体系中反应0.1~1小时。无机药剂溶液的溶质用磷酸盐(尤其是磷酸钠或磷酸氢二钠)或硫化钠代替，其用量是每吨焚烧飞灰对应100~1000mol磷酸盐或每吨焚烧飞灰对应50~625mol硫化钠，磷酸盐溶液与灰/水混合体系的反应时间为0.1~4小时。磷酸盐为磷酸钠或磷酸氢二钠。水泥与飞灰的质量比为1∶9到9∶1。在无机药剂稳定化步骤中所采用的液固质量比L/S＝1.5~4∶1。本专利技术相比现有技术具有如下有益效果通过无机药剂稳定重金属的同时，去除大量可溶性盐，减轻了飞灰中的盐类对水泥水化和强度的影响，防止重金属和二噁英的浸出，而且在初步的药剂稳定化过程中产生的废水与现有技术使用水洗飞灰不同，仅含大量盐分而重金属浓度极低，性质类似海水，在对盐份浓度要求不高时可以直接排放；通过与水泥混合的二步固化，提高了固化产物的强度、抗渗性和酸性中和能力，降低了飞灰中重金属类物质向环境迁移的可能性。如果水泥的混合比偏下限，与飞灰直接用水泥固化处理相比增容比小，强度提高，填埋后更安全；如果水泥的混合比偏上限，固化产物可以作为建材使用，废物最终得于利用。整个过程没有废气产生，废水也无需处理；处理费用低，每吨飞灰费用低于现行安全填埋场的处理费用。具体实施例方式下面将运用多个实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1某炉排式垃圾焚烧炉布袋除尘器收集的飞灰，用1.5~3倍质量的河水与之混合形成灰/水混合体系，将质量为飞灰质量1％的绿矾(FeSO4·7H2O)配成饱和溶液，并将三分之一左右的绿矾溶液加入到上述灰/水混合体系中，反应约3~5h(小时)后，再将剩余全部的绿矾溶液加入灰/水混合体系中继续氧化0.5h后，将此系统的pH值调节到8~11.5之间(一般地勿需调节pH值就在此范围)，然后进行液固分离；灰饼送至搅拌机，与P.II 42.5级水泥混合，水泥与飞灰的质量比为1∶9。然后制成砌块，湿度大于90％的室温下养护3天后，抗压强度为0.79Mpa；养护28天后，抗压强度为0.83Mpa，Cd，Cr，Pb，Zn的浸出浓度分别为10ppb，390pbb，78ppb和190ppb，均在1ppm以下，远远优于填埋标准，整个过程排放的废水符合排放标准。与原灰样相比，增容比为0.57；与药剂稳定化相比，二次固化后的增容比为1.05，并满足填埋强度标准。总处理费用低于400元/吨。实施例2某炉排式垃圾焚烧炉静电除尘器收集的飞灰，用2~3倍质量的自来水与之混合，将质量为飞灰质量16％的绿矾(FeSO4.7H2O)配成饱和溶液，并将三分之二的溶液加入到上述灰/水混合体系中，搅拌氧化约2.5h后，再将剩余的全部绿矾溶液加入灰/水混合体系中继续氧化0.5h，该混合液的pH值为10.2，进行液固分离；灰饼送至搅拌，与P.II 42.5级水泥混合，水泥与飞灰的质量比为1∶1。然后制成砌块，湿度大于90％的室温下养护7天后，抗压强度11.03Mpa，室温下养护28天后，抗压强度25.0Mpa，Cd，Cr，Pb，Zn的浸出浓度分别为2.9ppb，380pbb，58ppb和67ppb，均远在1ppm以下，远远优于填埋标准，整个过程排放废水符合排放要求。与原灰样相比，增容比为0.9；与药剂稳定化后相比，二次固化后的增容比为1.59。因强度足够，可以考虑作为建材使用。实施例3某炉排式垃圾焚烧炉静电除尘器收集的飞灰，用1.5~3倍质量的河水与飞灰混合；将质量为飞灰质量19％的绿矾(FeSO4.7H2O)配成饱和溶液，并将三分之二的溶液加入到上述灰/水混合体系中，氧化反应约5h后液固系统成红褐色，再将剩余的绿矾溶液加入继续氧化0.5h，后此系统的pH值为10.1，进行液固分离；灰饼送至搅拌机，与P.II 42.5级水泥混合，水泥与飞灰的质量比为7∶3。然后制成砌块，湿度大于90％的室温下养护7天后，抗压强度25Mpa，室温下养护28天后，抗压强度41Mpa，Cd、Cr、Pb、Zn的浸出浓度分别为2ppb、100pbb、21ppb和33ppb，均远在1ppm以下，远远优于填埋标准，整个过程排放废水满足相关法规要求。因强度足够，重金属的浸出与水泥持平，推荐作为建材使用。实施例4某炉排式垃圾焚烧炉布袋除尘器收集的飞灰，用1.5~3倍质量的水与飞灰混合，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垃圾焚烧飞灰处理方法，其特征在于：包括如下步骤：　　　　（１）、往焚烧飞灰中加水形成灰／水混合体系。　　　　（２）、往灰／水混合体系中加入无机药剂溶液，搅拌均匀，使无机药剂与飞灰中的重离子反应生成稳定的化合物。　　　　（３）、将上述灰／水混合体系的ＰＨ值控制在８～１１．５之间。　　　　（４）、将灰／水混合体系多余的水分滤去后，加入水泥混合并制成可填埋或建筑上使用的成型制品。　　　　（５）、将成型制品放置于湿度大于９０％的室温条件下养护３～２８天。　　　　以上所述的无机药剂溶液的溶质是绿矾，绿矾质量是飞灰质量的１～１９％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龚佰勋，曹学义，姜宗顺，吴立，陈德珍，王正宇，张清，
申请(专利权)人：深圳市市政环卫综合处理厂，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]