一种利用生活垃圾焚烧飞灰处置生活垃圾渗滤液的方法技术

本发明专利技术公开利用生活垃圾焚烧飞灰处置生活垃圾渗滤液的方法，向生活垃圾渗滤液中加入盐酸水溶液；分别称取水和生活垃圾焚烧飞灰，混合搅拌离心进行固液分离，得到生活垃圾焚烧飞灰水洗液和飞灰固态浆；对生活垃圾焚烧飞灰水洗液进行电动处置，捕集电动阳极室生成的气体并直接通入到酸化的生活垃圾渗滤液中，同时对生活垃圾渗滤液曝气；将生活垃圾渗滤液进行刮滤，得到油状三氯化氮和脱氮渗滤液；称取铁铝剂和飞灰固态浆，真空干燥，得飞灰净化粉；称取脱氮渗滤液和飞灰净化粉，混合搅拌固液分离得到生活垃圾渗滤液净化液和胶凝飞灰固态浆。本发明专利技术最高可回收86%三氯化氮并实现去除垃圾渗滤液中98%氨氮、97%COD、98%总磷、98%汞。

【技术实现步骤摘要】
一种利用生活垃圾焚烧飞灰处置生活垃圾渗滤液的方法
本专利技术涉及危险废弃物无害化处置领域，具体涉及一种利用生活垃圾焚烧飞灰处置生活垃圾渗滤液的方法，尤其涉及将生活垃圾焚烧飞灰从生活垃圾渗滤液中回收三氯化氮并实现生活垃圾渗滤液净化的方法。
技术介绍
垃圾填埋场下的生活垃圾处在一种厌氧及潮湿的环境，受到生物和化学降解作用持续影响。加之地表水侵入和地下水渗透，使得生活垃圾中的高浓度有机及无机污染物转移到液态中，形成生活垃圾渗滤液。生活垃圾渗滤液的成份十分复杂，若长期未经处理，易对周边水土环境造成严重的污染并对居民健康带来危害。目前垃圾渗滤液的处置方法主要包括膜处理法、化学氧化法、光电催化法、吸附法、生物法等。相比于其它方法，应用吸附法处置生活垃圾渗滤液具有操作简单、处置时间可控、工业化推广前景广阔等特点。然而吸附剂制备复杂、吸附材料性能差、已使用吸附材料后处理环节多等问题制约着吸附法在生活垃圾渗滤液处置上的应用及推广。生活垃圾焚烧飞灰比表面积较大，具有一定的吸附性与胶凝性。但生活垃圾焚烧飞灰属于危险废弃物，不仅含有重金属污染物且氯含量较高，通常可达5％～25％。因此，利用生活垃圾焚烧飞灰处置生活垃圾渗滤液应有效利用飞灰中的氯离子、有效利用飞灰的胶凝特性、解决使用后飞灰资源化问题。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种利用生活垃圾焚烧飞灰处置生活垃圾渗滤液的方法。技术方案：为了解决上述技术问题，本专利技术采取了如下的技术方案：一种利用生活垃圾焚烧飞灰处置生活垃圾渗滤液的方法，包括以下步骤：1)向生活垃圾渗滤液中加入盐酸水溶液，使其pH为2.5～4.5，得酸化生活垃圾渗滤液；2)分别称取水和生活垃圾焚烧飞灰，混合，搅拌0.5～1.5小时，离心进行固液分离，得到生活垃圾焚烧飞灰水洗液和飞灰固态浆；3)对生活垃圾焚烧飞灰水洗液在电动装置中进行电动处置，同步捕集电动装置的阳极室生成的气体并通过曝气泵直接通入到酸化的生活垃圾渗滤液中，生活垃圾焚烧飞灰水洗液电动处置与生活垃圾渗滤液曝气同时进行；其中阳极室气体为氧气和氯气混合气体，氧气由阳极电解水产生，氯气为氯离子迁移到阳极表面后失去电子氧化获得；4)用刮子将油状三氯化氮从生活垃圾渗滤液中刮出，得到油状三氯化氮和脱氮渗滤液；5)称取铁铝剂和飞灰固态浆，混合，在密封条件下连续搅拌0.5～1.5小时，真空干燥，得飞灰净化粉；6)分别称取脱氮渗滤液和飞灰净化粉，混合，搅拌0.5～1.5小时，固液分离，得到生活垃圾渗滤液净化液和胶凝飞灰固态浆。其中，本专利技术所述的电动处置，也称为电动修复，是指将生活垃圾焚烧飞灰水洗液中的氯离子在电迁移作用下移动至阳极表面并失去电子转化为氯气，同时，阳极电极表面发生水解，生成氧气。其中，所述步骤1)的盐酸水溶液中盐酸质量分数为5％～20％。其中，所述步骤2)的水和生活垃圾焚烧飞灰液固比1～4∶1mL/mg。其中，所述步骤3)电动电源采用直流电源，电动电压梯度为0.5～2.5V/cm。其中，所述步骤5)铁铝剂是硫酸亚铁和硫酸铝混合得到，所述硫酸亚铁的二价铁和硫酸铝的三价铝摩尔比2～4∶1。其中，所述步骤5)铁铝剂和飞灰固态浆质量比5～15∶100。其中，所述步骤6)脱氨渗滤液和飞灰净化粉液固比2～10∶1mL/mg。本专利技术的工作原理：用盐酸调节生活垃圾渗滤液可使得渗滤液中的部分铵盐转化为氯化铵。将生活垃圾焚烧飞灰与水混合后，搅拌过程中大量的氯离子转移至飞灰水洗液中。在电动过程中，氯离子在电迁移作用下移动至阳极表面并失去电子转化为氯气。同时，阳极电极表面发生水解，生成氧气。将氧气和氯气混合气体捕集并曝入酸化生活垃圾焚烧渗滤液中可通过氯气的氧化作用将氯化铵转化为三氯化氮。同时，氯气和水反应生成次氯酸，次氯酸进一步氧化铵盐，使其转化为氮气、水和氯离子。氯离子循环参与三氯化氮的生成过程。同时，氯气和次氯酸可氧化垃圾渗滤液中的小分子有机物，使其矿化生成二氧化碳和水。二氧化碳随着氧气一起被排出渗滤液。将铁铝剂与飞灰固态浆混合后，亚铁离子和铝离子吸附在水洗后的飞灰颗粒表面并与飞灰固态浆孔隙液中的氢氧根反应生成层状混合铁铝氢氧化物。将脱氨渗滤液和飞灰净化粉混合后，搅拌过程中，渗滤液中的磷污染物、残余有机污染物、重金属污染物可快速吸附到飞灰颗粒加载的混合铁铝氢氧化物上，从而实现垃圾渗滤液净化。有益效果：本专利技术工艺简单，可利用城市生活垃圾焚烧飞灰电动处置过程中产生的混合气体将垃圾渗滤液中的氨氮转化成三氯化氮并实现部分有机污染物降解。将电动处置后的飞灰转化为吸附材料从而进一步实现垃圾渗滤液净化。本专利技术最高可回收86％三氯化氮并实现去除垃圾渗滤液中98％氨氮、97％COD、98％总磷、98％汞。本专利技术获得的胶凝飞灰固态浆还可用于制备烧结陶粒，制备的陶粒重金属浸出浓度低于生活垃圾填埋场污染控制标准。附图说明图1本专利技术的流程图。图2本专利技术的电动装置示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例中生活垃圾渗滤液采样与基本性质说明：试验用垃圾渗滤液取自连云港市海州区青城山生活垃圾卫生填埋场。该批次城市生活垃圾渗滤液的COD质量浓度为1049mg/L，总磷的浓度为164mg/L，氨氮的浓度为786mg/L，汞离子的浓度为0.74mg/L。生活垃圾焚烧飞灰取自重庆某垃圾焚烧发电厂，为布袋除尘器收集。垃圾焚烧飞灰样中含有33.7439％Ca、32.5362％O、16.6467％C1、4.8491％Na、3.6348％K、2.4572％S、1.9651％Si、1.1437％Mg、0.9634％Fe、0.5287％Zn、0.5044％Al、0.3246％P、0.2743％Ti、0.1987％Pb、0.0945％Br、0.0547％Cu、0.0468％Cd、0.0332％Mn。实施例1生活垃圾渗滤液pH对三氯化氮回收率和生活垃圾渗滤液净化效果影响向生活垃圾渗滤液中加入盐酸水溶液，使其pH分别为1、1.5、2、2.5、3.5、4.5、5、5.5、6，得九组酸化生活垃圾渗滤液，其中盐酸水溶液中盐酸质量分数为5％。按照水和生活垃圾焚烧飞灰液固比1∶1mL/mg分别称取水和生活垃圾焚烧飞灰，混合，搅拌0.5小时，离心进行固液分离，得到九组生活垃圾焚烧飞灰水洗液和九组飞灰固态浆。对九组生活垃圾焚烧飞灰水洗液加入图2的电动装置的样品处置区中进行电动处置，同步捕集电动装置中的阳极室生成的气体并通过曝气泵分别直接通入到九组酸化的生活垃圾渗滤液中，其中电动装置的电源采用直流电源，电动装置的电压梯度为0.5V/cm，生活垃圾焚烧飞灰电动处置与生活垃圾渗滤液曝气同时进行。随后，用刮子将油状三氯化氮从九组生活垃圾渗滤液中刮出，得到九组油状三氯化氮和九组脱氮渗滤液。按照二价铁和三价铝摩尔比2∶1分别称取硫酸亚铁和硫酸铝，混合，得到铁铝剂。按照铁铝剂和飞灰固态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用生活垃圾焚烧飞灰处置生活垃圾渗滤液的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1）向生活垃圾渗滤液中加入盐酸水溶液，使其pH为2.5~4.5，得酸化生活垃圾渗滤液；/n2）分别称取水和生活垃圾焚烧飞灰，混合，搅拌0.5~1.5小时，离心进行固液分离，得到生活垃圾焚烧飞灰水洗液和飞灰固态浆；/n3）对生活垃圾焚烧飞灰水洗液在电动装置中进行电动处置，同步捕集电动装置的阳极室生成的气体并通过曝气泵直接通入到酸化的生活垃圾渗滤液中，生活垃圾焚烧飞灰水洗液电动处置与生活垃圾渗滤液曝气同时进行；/n4）用刮子将油状三氯化氮从生活垃圾渗滤液中刮出，得到油状三氯化氮和脱氮渗滤液；/n5）称取铁铝剂和飞灰固态浆，混合，在密封条件下连续搅拌0.5~1.5小时，真空干燥，得飞灰净化粉；/n6）分别称取脱氮渗滤液和飞灰净化粉，混合，搅拌0.5~1.5小时，固液分离，得到生活垃圾渗滤液净化液和胶凝飞灰固态浆。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用生活垃圾焚烧飞灰处置生活垃圾渗滤液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）向生活垃圾渗滤液中加入盐酸水溶液，使其pH为2.5~4.5，得酸化生活垃圾渗滤液；
2）分别称取水和生活垃圾焚烧飞灰，混合，搅拌0.5~1.5小时，离心进行固液分离，得到生活垃圾焚烧飞灰水洗液和飞灰固态浆；
3）对生活垃圾焚烧飞灰水洗液在电动装置中进行电动处置，同步捕集电动装置的阳极室生成的气体并通过曝气泵直接通入到酸化的生活垃圾渗滤液中，生活垃圾焚烧飞灰水洗液电动处置与生活垃圾渗滤液曝气同时进行；
4）用刮子将油状三氯化氮从生活垃圾渗滤液中刮出，得到油状三氯化氮和脱氮渗滤液；
5）称取铁铝剂和飞灰固态浆，混合，在密封条件下连续搅拌0.5~1.5小时，真空干燥，得飞灰净化粉；
6）分别称取脱氮渗滤液和飞灰净化粉，混合，搅拌0.5~1.5小时，固液分离，得到生活垃圾渗滤液净化液和胶凝飞灰固态浆。


2.根据权利要求1所述的利用生活垃圾焚烧飞灰处置生活垃圾渗滤液的方法，其特征在于，所述步骤1）...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄涛，藏颖，吴美蓉，黄睿，宋东平，金俊勋，刘龙飞，张树文，周璐璐，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32