一种飞灰稳定化的方法技术

本发明专利技术属于垃圾处理技术领域，涉及一种焚烧后垃圾残余物的处理方法，特别涉及一种飞灰稳定化的方法，通过将酸性气体充入反应器中实现飞灰稳定化；其具体步骤包括收集酸性气体，收集焚烧后的飞灰，进行反应等步骤；其易于操作，运行简单，成本低，无二次污染物，可用于飞灰的稳定化处理；其装置能在室内和室外实现飞灰的原位固定；其反应过程实现二氧化碳和硫化氢等酸性气体的再利用。

A method of stabilizing fly ash

The invention belongs to the technical field of garbage disposal, relates to a processing method of garbage incineration residue, particularly relates to a method for fly ash stabilized, by acidic gas filled into the implementation of fly ash stabilization in the reactor; the specific steps include collecting acid gas, fly ash collected after burning, reaction other steps; easy operation, simple operation, low cost, no two pollution, can fly ash stabilization for; its device can realize the fly ash in situ immobilization in indoor and outdoor; and then use the reaction process to achieve carbon dioxide and hydrogen sulfide acid gas.

【技术实现步骤摘要】
一种飞灰稳定化的方法
：本专利技术属于垃圾处理
，涉及一种焚烧后垃圾残余物的处理方法，特别涉及一种飞灰稳定化的方法，通过将酸性气体充入反应器中实现飞灰稳定化。技术背景：近年来，随着生活水平的提高，我国生活垃圾产生量逐年增加。目前，焚烧已成为生活垃圾的主要处理方式，约占生活垃圾总量的三分之一。垃圾焚烧处理能够实现生活垃圾的减量化和无害化。但垃圾焚烧处理过程中烟气处理过程中会产生二次污染物——焚烧飞灰。飞灰的产生量约占生活垃圾焚烧处理量的3％至5％(炉排式焚烧炉)。由于飞灰中含有大量高毒性重金属(如铅、锌、镍、镉等)及二噁英等物质，被认定为危险废物，往往需要经过固化稳定化处理方可填埋或资源化利用。飞灰的固化稳定化方式有水泥固化、磷酸稳定化、螯合剂稳定化等。水泥固化是飞灰无害化、稳定化处理常用的一种方法，水泥同飞灰发生水合反应产生的硅酸钙晶体把有害有害物质包裹，硬化后减少有毒害物质的浸出。水泥固化时水泥的用量高达20-30％，产品比原来体积会增大1.5-2.0倍，存在固化飞灰增容增重、水泥消耗大、部分重金属浸出浓度不达标等问题。磷酸和有机螯合剂稳定化是近年来较常用的稳定化方法，通过添加化学药剂把飞灰中有毒害物质以难溶矿物或螯合物的形式稳定下来，该方法化学药剂的用量明显降低，具有修复效果好，修复周期短等优点。尽管化学固定法能够有效固定飞灰中重金属，但部分有机螯合剂成本较高，且复杂环境下的重金属的长期浸出行为仍未清楚。此外，由于稳定化后飞灰的物理化学性质发生明显改变，给后续资源化利用也带来困难，迫切需要其他低成本环境友好型的修复技术，因此寻求设计一种飞灰稳定化的方法具有良好的经济效益和社会效益。
技术实现思路
：本专利技术目的在于克服现有技术的缺点，寻求提供一种飞灰稳定化的方法，通过将酸性气体充入反应器中实现飞灰稳定化。为了实现上述目的，本专利技术涉及的飞灰稳定化过程是在焚烧残余物稳定化装置中完成的，具体步骤为：(1)、在垃圾填埋场收集垃圾填埋堆肥时期的酸性废气，储存在废气储罐中，将收集的酸性废气分离出二氧化碳气体和硫化氢气体，分别存储在二氧化碳气体钢瓶和硫化氢气体钢瓶内；(2)、收集垃圾焚烧后的飞灰充入喷洒室，将飞灰降温并使得飞灰的含水率稳定在15-35％，孔隙率稳定在35-55％，然后经进样口进入反应器中；(3)、将反应器的温度设定在25-60℃，打开蠕动泵将经混合的气体以1-10L/min的速度充入反应器中，其中混合气体中二氧化碳体积占比为60-100％，硫化氢体积占比为0-40％；(4)、通入的混合气体经过石英砂垫层和砂石垫层均匀分散到反应器中，与飞灰发生反应，经取样口提取反应器中的物料进行反应监测，通气90-300分钟后停止；其中通过通气孔维持反应器内压力值为0.1-0.6Mpa；最终实现飞灰的稳定化。本专利技术涉及的飞灰稳定化装置的主体结构包括二氧化碳气体钢瓶、硫化氢气体钢瓶、气体混合装置、转子流量计、蠕动泵、进气口、排水口、石英砂垫层、砂石垫层、样品排出口、温度探头、恒温器、通气孔、进样口、取样口、样品放置区、活动盖板、反应器；反应器为耐酸碱的PVC制成的长×宽×高为50cm×50cm×125cm大小的圆柱形结构；反应器上部盖有活动盖板，活动盖板与反应器卡槽式连接，活动盖板的上部设置有进样口，活动盖板的底部外侧均匀设置有多个通气孔，以便调节反应器内部的气压；反应器底部设置有进气孔，反应器在进气孔的上方固定设置有石英砂垫层和砂石垫层，以便将通入的气体均匀分散到反应器中；反应器的底部一侧设置有排水口，以便将从石英砂垫层和砂石垫层中渗透的液体排出；反应器的外侧分别设置有二氧化碳气体钢瓶和硫化氢气体钢瓶，两个钢瓶内部装有反应所需气体，二氧化碳气体钢瓶和硫化氢气体钢瓶通过导管与气体混合装置连接，以便将两种气体混合完全，气体混合装置通过导管与进气孔连接，该段连接导管上设置有转子流量计和蠕动泵，混合气体经过转子流量计控制流量和经过蠕动泵控制流速后通过进气口进入反应器中；砂石垫层上方设置有排出口，以便稳定后的飞灰排出，反应器的一侧外壁上距离反应器的底部三个不同高度的位置设置有三个取样口，用于飞灰的反应的取样；反应器外部设置有恒温器通过电线和设置在反应器内部的温度探头连接，以便检测和调节反应器内部的温度。本专利技术涉及的排出口上设置有把手和密封胶圈，以保证密封性。本专利技术涉及的取样口分别距离反应器底部的距离为34cm、72cm和106cm，取样口的为4.9cm×4.9cm的正方形结构，取样口采用橡胶塞密封。本专利技术涉及的石英砂垫层的厚度为3.5cm，石英砂垫层8上设置有砂石垫层，厚度为10cm，砂石粒径为1.5-2.5cm。本专利技术涉及的反应器下部还设置有一个支架，厚度为15cm，为混凝土材料，以便支撑反应器。本专利技术涉及的反应器的外部包裹设置有保温层，厚度为7cm，保温层材料为聚氨酯泡沫，保温层外设置有保护层，材料为聚乙烯或玻璃钢。本专利技术涉及的具体的飞灰稳定化过程为：调节焚烧飞灰的含水率，通过样品入口将焚烧飞灰样品加入实验装置，压实，盖上活动盖板，打开装有二氧化碳和硫化氢气体钢瓶的阀门，通过气体混合装置将两者充分混合，利用气体流量计调节进气量，通过蠕动泵将混合气通入装有飞灰的实验装置，混合气与飞灰发生物理化学反应，改变飞灰的理化性质，固定飞灰中重金属，进而降低飞灰中有毒金属的溶出，未反应的混合气通过排气孔排出。本专利技术与现有技术相比，其易于操作，运行简单，成本低，无二次污染物，可用于飞灰的稳定化处理；其装置能在室内和室外实现飞灰的原位固定；其反应过程实现二氧化碳和硫化氢等酸性气体的再利用。附图说明：图1为本专利技术涉及的飞灰稳定化装置的结构原理示意图。图2为实施例涉及的物料重金属稳定化前后的对比数据图。具体实施方式：以下通过实施例并结合附图对本专利技术做进一步说明。实施例1：本实施例涉及的飞灰稳定化过程是在焚烧残余物稳定化装置中完成的，具体步骤为：(1)、在垃圾填埋场收集垃圾填埋堆肥时期的酸性废气，储存在废气储罐中，将收集的酸性废气分离出二氧化碳气体和硫化氢气体，分别存储在二氧化碳气体钢瓶和硫化氢气体钢瓶内；(2)、收集垃圾焚烧后的10kg的飞灰充入喷洒室，将飞灰降温并使得飞灰的含水率稳定在15-35％，孔隙率稳定在35-55％，然后经进样口进入反应器中；(3)、将反应器的温度设定在50℃，打开蠕动泵将经混合的气体以5L/min的速度充入反应器中，其中混合气体中二氧化碳体积占比为70％，硫化氢体积占比为30％；(4)、通入的混合气体经过石英砂垫层和砂石垫层均匀分散到反应器中，与飞灰发生反应，通气200分钟后停止；其中通过通气孔维持反应器内压力值为0.6Mpa；最终实现飞灰的稳定化，将溶出的物料进行监测，可以发现大部分重金属元素被稳定，如图2所示。本实施例涉及飞灰稳定化装置的主体结构包括二氧化碳气体钢瓶1、硫化氢气体钢瓶2、气体混合装置3、转子流量计4、蠕动泵5、进气口6、排水口7、石英砂垫层8、砂石垫层9、样品排出口10、温度探头11、恒温器12、通气孔13、进样口14、取样口15、样品放置区16、活动盖板17、反应器18；反应器18为耐酸碱的PVC制成的长×宽×高为50cm×50cm×125cm大小的圆柱形结构；反应器18上部盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞灰稳定化的方法，其过程是在焚烧残余物稳定化装置中完成的，其特征在于该方法的具体步骤为：(1)、在垃圾填埋场收集垃圾填埋堆肥时期的酸性废气，储存在废气储罐中，将收集的酸性废气分离出二氧化碳气体和硫化氢气体，分别存储在二氧化碳气体钢瓶和硫化氢气体钢瓶内；(2)、收集垃圾焚烧后的飞灰充入喷洒室，将飞灰降温并使得飞灰的含水率稳定在15‑35％，孔隙率稳定在35‑55％，然后经进样口进入反应器中；(3)、将反应器的温度设定在25‑60℃，打开蠕动泵将经混合的气体以1‑10L/min的速度充入反应器中，其中混合气体中二氧化碳体积占比为60‑100％，硫化氢体积占比为0‑40％；(4)、通入的混合气体经过石英砂垫层和砂石垫层均匀分散到反应器中，与飞灰发生反应，经取样口提取反应器中的物料进行反应监测，通气90‑300分钟后停止；其中通过通气孔维持反应器内压力值为0.1‑0.6Mpa；最终实现飞灰的稳定化。

【技术特征摘要】
1.一种飞灰稳定化的方法，其过程是在焚烧残余物稳定化装置中完成的，其特征在于该方法的具体步骤为：(1)、在垃圾填埋场收集垃圾填埋堆肥时期的酸性废气，储存在废气储罐中，将收集的酸性废气分离出二氧化碳气体和硫化氢气体，分别存储在二氧化碳气体钢瓶和硫化氢气体钢瓶内；(2)、收集垃圾焚烧后的飞灰充入喷洒室，将飞灰降温并使得飞灰的含水率稳定在15-35％，孔隙率稳定在35-55％，然后经进样口进入反应器中；(3)、将反应器的温度设定在25-60℃，打开蠕动泵将经混合的气体以1-10L/min的速度充入反应器中，其中混合气体中二氧化碳体积占比为60-100％，硫化氢体积占比为0-40％；(4)、通入的混合气体经过石英砂垫层和砂石垫层均匀分散到反应器中，与飞灰发生反应，经取样口提取反应器中的物料进行反应监测，通气90-300分钟后停止；其中通过通气孔维持反应器内压力值为0.1-0.6Mpa；最终实现飞灰的稳定化。2.根据权利要求1所述的飞灰稳定化的方法，其特征在于所述飞灰稳定化装置的主体结构包括二氧化碳气体钢瓶、硫化氢气体钢瓶、气体混合装置、转子流量计、蠕动泵、进气口、排水口、石英砂垫层、砂石垫层、样品排出口、温度探头、恒温器、通气孔、进样口、取样口、样品放置区、活动盖板、反应器；反应器为耐酸碱的PVC制成的长×宽×高为50cm×50cm×125cm大小的圆柱形结构；反应器上部盖有活动盖板，活动盖板与反应器卡槽式连接，活动盖板的上部设置有进样口，活动盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莹，马文静，迟庆东，蔡冬，石云鹏，
申请(专利权)人：青岛海澄知识产权事务有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37