一种固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法技术

本发明专利技术涉及一种固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，是一种固体废物焚烧飞灰无害化处理方法。该方法使用海藻有机聚合物氧化剂，海藻有机聚合物能量剂，海藻有机聚合物固化剂和过氧化氢等试剂，通过氧化还原，延续氧化，固化封装等主要步骤，降低飞灰重金属毒性，降解飞灰中二恶英类持久性有机挥发物。本发明专利技术的有益效果：采用本发明专利技术的处理方法，可以降低飞灰重金属毒性，降解飞灰中有机有机挥发物(VOC)，降解飞灰中二恶英类持久性有机挥发物。

Advanced oxidation and encapsulation of solid waste incineration fly ash

【技术实现步骤摘要】
一种固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法
本专利技术属于环境治理
，具体涉及一种固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法。
技术介绍
固体废物焚烧飞灰是指生活垃圾，工业废物或者医疗垃圾等各种固体废物焚烧烟气净化系统截留捕获而集结的细微颗粒物。固体废物焚烧烟气净化水平越高，净化系统捕集的飞灰污染物含量就越高。我国垃圾焚烧技术发展迅速，烟气净化技术不断提高，但捕集的飞灰处理技术却成了垃圾焚烧过程中污染控制和风险管控比较薄弱的环节。我国固体废物焚烧飞灰具有产量大，富集重金属和二恶因，挥发性元素含量高的特征。飞灰氯含量高，进一步增大了飞灰处理的难度。目前我国飞灰处置的主要办法是把飞灰固化稳定后送入卫生填埋场进行区分填埋。该技术的宗旨是通过固化稳定提供的废物屏障，填埋场提供的工程屏障和填埋选址提供的地址保障，形成多层屏障，最大程度截断污染物质的暴露和迁移途径，实现环境风险最小化。这种方法存在的不足和缺陷在于：固化稳定化技术是使飞灰中的重金属污染物被包裹起来，其移动性降低。但固化稳定化并不能去除重金属，更不能去除二恶因等持久性有机污染物。目前的技术，有使用微生物稳定药剂稳定重金属，这种方法效果甚微；有使用某化学物质针对性吸附某种重金属，这种方法能起到一定作用，但飞灰中所含重金属种类多，多种重金属同时被吸附可能性小；有使用化学药剂包裹重金属，把重金属变成惰性，减小重金属移动性，这种方法短期有明显的作用，但在填埋场地球复杂化学环境下，各种重金属释放的潜力和速率完全不同，重金属能够稳定多长时间很不能控制，长远来说存在环境风险。目前，我国还缺乏一种有效的药剂(生物药剂或者化学药剂)能够有效稳定合固定飞灰中的重金属。药剂-水泥联合稳定固定方法，一方面成本较高，另一方面水泥固化增容比例大，后续填埋处置成本增加，填埋场地增加，所以较少使用。普通使用的是水泥固化稳定方法，不采用任何药剂改变飞灰中重金属的形态，直接使用水泥把飞灰封装固定送入卫生填埋场区分填埋。科学实验证明，采用水泥固化，在自然老化过程中，固化体表明结构出现破坏，强度降低，体系酸中和容量和局部PH值降低，重金属释放风险加大。一旦固化体人为破坏或者自然破裂，被封装的重金属和二恶因就很容易暴露和迁移到环境中，造成环境污染风险。采用采用螯和稳定化技术，重金属螯合物可能分解，形成可溶螯合物，重金属迁移性增大，存在环境风险。比较强调，上述这些方法，都不能有效处理飞灰中包含的二恶因类持久性有机污染物。目前，固体废物焚烧飞灰处理技术还有热处理和水热处理方法，生物提取方法等，由于成本高，操作难度大，都没有大规模使用。鉴于现有技术的各种不足和缺陷，迫切需要研发一种新型的有效的固体废物焚烧飞灰处理方法。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，是一种有效的无害化处理飞灰重金属和二恶因的方法。本专利技术的目的是提供一种固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法。根据本专利技术的具体实施方式的固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，所述方法包括以下步骤：(1)氧化还原：把浓度为30-50％的双氧水加入清水稀释，形成稀释液；将所述稀释液倒入装有固体废物焚烧飞灰的非封闭式反应容器中，再倒入海藻有机聚合物氧化剂，充分搅拌并反应，形成氧化后飞灰；(2)延续氧化：向步骤(1)得到的所述氧化后飞灰中加入海藻有机聚合物能量剂，充分搅拌并反应30-45分钟，静置60-120分钟，形成反应物；(3)固化：将步骤(2)形成的反应物送入非封闭式固化搅拌容器中，加入海藻有机聚合物固化剂，充分搅拌15-30分钟，形成飞灰泥浆；反应完成后，将所述飞灰泥浆输入定型模具中进行固化，形成具有防渗漏功能的固定块，完成处理过程。通过步骤(1)使二恶因的C-C或C-O键断裂，或产生无机化合物通过后续步骤进一步封装固化，进一步阻隔其潜在暴露和扩散的路径；飞灰中的重金属通过氧化还原，形态被改变，稳定态比例增加，移动性和溶解性降低，毒性降低。海藻有机聚合物氧化剂的使用，使离子键或共价键破裂，而海藻有机聚合物能量剂的使用把小颗粒变成大颗粒，形成新键，使稳定后的重金属除非在极端环境下不易恢复成原来形态。根据本专利技术的具体实施方式的固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，其中，步骤(1)中，所述稀释液采用30-50％浓度的双氧水H2O2加入双氧水重量70-80％的清水H2O稀释而成。根据本专利技术的具体实施方式的固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，其中，步骤(1)中，所述稀释液的添加量为所述固体废物焚烧飞灰体积的20-40％；所述海藻有机聚合物氧化剂的添加量为所述固体废物焚烧飞灰体积的1-5％；所述搅拌时间为30-45分钟。根据本专利技术的具体实施方式的固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，其中，步骤(1)中，所述海藻有机聚合物氧化剂的制备方法为：将深海海藻搅拌使之破碎，然后加入35％的浓硫酸使之酸化；再采用35％的氢氧化钠浸提后过滤，得到所述海藻有机聚合物氧化剂，所述海藻有机聚合物氧化剂的pH为11.5-13.5。根据本专利技术的具体实施方式的固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，其中，步骤(2)中，所述海藻有机聚合物氧化剂的添加量为所述固体废物焚烧飞灰体积的1-5％；所述搅拌时间为30-45分钟。根据本专利技术的具体实施方式的固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，其中，步骤(2)中，所述海藻有机聚合物能量剂的制备方法为：将深海海藻搅拌使之破碎，然后加入3％的稀释硫酸使之酸化；再采用35％的氢氧化钠浸提后过滤，得到所述海藻有机聚合物能量剂，所述海藻有机聚合物能量剂的pH为10.5-11.5。根据本专利技术的具体实施方式的固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，其中，步骤(2)后，重复步骤(1)-(2)，2-5次。根据本专利技术的具体实施方式的固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，其中，步骤(3)中，所述固化的时间为28-32天；所述海藻有机聚合物固化剂的添加量为所述固体废物焚烧飞灰体积的10-25％；所述固化块的pH为6-9。固化过程使飞灰泥浆中含有的部分金属结合形成新的共价键或离子键，把飞灰泥浆牢固结合成固体块，从而把已经经过无害化处理的污染物封装固定在固体块内，进一步阻止污染物的潜在暴露和扩散路径。固化过程中不添加水泥，从而不增加处理物容量比例。与水泥固化相比，后续填埋处置成本降低，并节约填埋场地资源。根据本专利技术的具体实施方式的固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，其中，步骤(3)中，所述海藻有机聚合物固化剂的制备方法为：将深海海藻搅拌使之破碎，然后加入3％的稀释硫酸使之酸化；再采用3％的氢氧化钠浸提后过滤，再加入有机硅，得到所述海藻有机聚合物固化剂。根据本专利技术的具体实施方式的固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，其中，步骤(1)中，整个氧化还原过程的最高温度为42-60℃；步骤(2)延续氧化过程的稳定逐步上升到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n(1)氧化还原：把浓度为30-50％的双氧水加入清水稀释，形成稀释液；将所述稀释液倒入装有固体废物焚烧飞灰的非封闭式反应容器中，再倒入海藻有机聚合物氧化剂，充分搅拌并反应，形成氧化后飞灰；/n(2)延续氧化：向步骤(1)得到的所述氧化后飞灰中加入海藻有机聚合物能量剂，充分搅拌并反应30-45分钟，静置60-120分钟，形成反应物；/n(3)固化：将步骤(2)形成的反应物送入非封闭式固化搅拌容器中，加入海藻有机聚合物固化剂，充分搅拌15-30分钟，形成飞灰泥浆；反应完成后，将所述飞灰泥浆输入定型模具中进行固化，形成具有防渗漏功能的固定块，完成处理过程。/n

【技术特征摘要】
1.一种固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)氧化还原：把浓度为30-50％的双氧水加入清水稀释，形成稀释液；将所述稀释液倒入装有固体废物焚烧飞灰的非封闭式反应容器中，再倒入海藻有机聚合物氧化剂，充分搅拌并反应，形成氧化后飞灰；
(2)延续氧化：向步骤(1)得到的所述氧化后飞灰中加入海藻有机聚合物能量剂，充分搅拌并反应30-45分钟，静置60-120分钟，形成反应物；
(3)固化：将步骤(2)形成的反应物送入非封闭式固化搅拌容器中，加入海藻有机聚合物固化剂，充分搅拌15-30分钟，形成飞灰泥浆；反应完成后，将所述飞灰泥浆输入定型模具中进行固化，形成具有防渗漏功能的固定块，完成处理过程。


2.根据权利要求1所述的固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，其特征在于，步骤(1)中，把浓度为30-50％的双氧水加入双氧水重量的70–80％的清水进行稀释，形成稀释液。


3.根据权利要求1所述的固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述稀释液的添加量为所述固体废物焚烧飞灰体积的20-40％；所述海藻有机聚合物氧化剂的添加量为所述固体废物焚烧飞灰体积的1-5％；所述搅拌时间为30-45分钟。


4.根据权利要求1所述的固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，特征在于，步骤(2)中，海藻有机聚合物能量剂的添加量为所述固体废物焚烧飞灰体积的1-5％；搅拌时间为30–45分钟。


5.根据权利要求1所述的固体废物焚烧飞灰高级氧化和封装固定处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述海藻有机聚合物氧化剂的制备方法为...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·Y·周，刘国选，
申请(专利权)人：斯蒂芬·Y·周，
类型：发明
国别省市：美国;US