生活垃圾焚烧炉渣清洗废水源头污染物处理方法技术

本发明专利技术公开了生活垃圾焚烧炉渣清洗废水源头污染物处理方法，首先向待燃烧处理的垃圾喷洒半导体光催化剂溶液；然后炉膛内燃烧反应而将垃圾内的微塑胶颗粒熔化，熔化后的微塑胶颗粒将半导体光催化剂捕获而依附在微塑胶颗粒表面和/或进入微塑胶颗粒内部；焚烧炉渣清洗后，微塑胶颗粒结合物进入至清洗废水，对废水可见光光照，半导体光催化剂加速微塑胶颗粒结合物的光催化降解；伴随塑料添加剂进一步分解，而使微塑胶颗粒结合物稳定性降低和裂解破碎，再使用磁性方式而将磁性的半导体光催化剂从水体分离并回收再利用。相对现有技术，本发明专利技术技术方案具有高效且便捷等优点，可有效对生活垃圾焚烧炉渣清洗废水中的塑料添加剂高效分解和去除。

【技术实现步骤摘要】
生活垃圾焚烧炉渣清洗废水源头污染物处理方法
本专利技术涉及焚烧炉渣处理
，特别涉及生活垃圾焚烧炉渣清洗废水源头污染物处理方法。
技术介绍
随着社会经济发展和人们生活水平不断提高，人们物质生活获得极大满足，塑料制品是生产生活不可或缺的重要部分，塑料制品的生产和使用已经遍布全球，相应地，生活垃圾中的塑料也随之增多。为了实现将大量生活垃圾等混合物资源化利用，以及消除生活垃圾中存在的有毒有害物质，高温焚烧方式处理是目前乃至将来的流行趋势，通过高温焚烧可除去垃圾内部过多的水分以及将垃圾内部的有害物质分解消除，但高温焚烧方式处理后，仍然会残留一定量焚烧炉渣物质。通常情况下，基于成本考虑，高温焚烧方式处理生活垃圾在高温阶段停留时间较短，且会产生焚烧炉渣，焚烧炉渣内部不仅会包含有石块、灰烬等物质，并且燃烧不完全还会存在微塑胶颗粒。焚烧炉渣在后期处理中，一般用于制作行道砖等建筑材料，在用作建材原料之前，炉渣还需要进行清洗，以洗去重金属和其他有毒有害物质，防止制成的行道砖，对人体和环境造成二次污染。但是生活垃圾焚烧产生的炉渣中含有一定量微塑胶颗粒，微塑胶颗粒体积更小，肉眼难以辨别，极易进入水生生物体内，另外微塑胶颗粒吸附的微污染物具有体量小、富集性强、迁移范围广等特点，其作为载体携带的各种污染物可对环境和有机体造成严重危害。另外塑料内含有大量添加剂，通过清洗方式会进入到清洗废水内且产生废水毒性，后续难于进行物化和生化处理，成为影响炉渣利用过程中技术难题。因此，对生活垃圾焚烧炉渣清洗废水中的塑料添加剂去除，对于环境保护和水资源利用具有重要意义。近年来，光催化是水体污染处理手段的新兴技术。半导体光催化剂是指光催化反应所采用的固体光催化剂具有半导体特征。半导体光催化的原理基于固体能带理论，半导体粒子中存在能带结构，由价带、导带和禁带构成，他们分别有不同的能级结构，禁带将空的高能导带和包含电子的低能价带分隔开，当半导体吸收能量大于带隙宽度的光辐射时，价带上的电子e-就会被激发获得能量，越过禁带进入导带，同时会在价带上产生空穴h+。而半导体光生电子-光生空穴对分别具有强还原性和强氧化性。光生电子和空穴对在经过一系列相互作用后，将迁移到半导体颗粒的表面形成一系列活性物质，可直接将水中的有机物氧化或还原，同时在水中产生·OH、H+和O2-等，与表面吸附的水或有机物发生氧化还原反应，从而产生光催化作用。目前，半导体光催化材料在炉渣清洗废水中塑料添加剂的应用还没有报道。因此开发一种能够应用于生活垃圾焚烧炉渣清洗废水中微塑胶颗粒的降解方法，将会是半导体光催化降解水体微污染的重大领域突破。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种生活垃圾焚烧炉渣清洗废水源头污染物处理方法，旨在对生活垃圾焚烧炉渣清洗废水中的塑料添加剂高效分解和去除。为实现上述目的，本专利技术提出的生活垃圾焚烧炉渣清洗废水源头污染物处理方法，包括以下步骤：步骤S1：向待燃烧处理的垃圾喷洒Bi2WO6复合镧锰和铁的半导体光催化剂溶液；步骤S2：炉膛内燃烧反应而将垃圾内的微塑胶颗粒熔化，熔化后的微塑胶颗粒具有粘附性而将半导体光催化剂捕获，半导体光催化剂依附在微塑胶颗粒表面和/或进入微塑胶颗粒内部，最终形成微塑胶颗粒结合物；步骤S3：将焚烧炉渣清洗后，微塑胶颗粒结合物进入至清洗废水，对废水进行可见光光照，半导体光催化剂加速微塑胶颗粒结合物的光催化降解；步骤S4：伴随微塑胶颗粒结合物内的塑料添加剂进一步分解，而使微塑胶颗粒结合物稳定性降低和裂解破碎，再使用磁性吸附方式而将带有经燃烧而产生磁性的半导体光催化剂从水体分离并回收再利用。优选地，所述Bi2WO6复合镧锰和铁的半导体光催化剂制作时，通过将五水硝酸铋、二水钨酸钠、六水硝酸锰、六水硝酸镧和九水硝酸铁混合，再溶解在乙二醇内并充分搅拌，再加入草酸后继续搅拌至凝胶状，将凝胶状混合物放置于烘箱内烘干形成干凝胶。优选地，所述Bi2WO6复合镧锰和铁的半导体光催化剂溶液的质量浓度为0～2g/L；所述乙二醇为40～70mL；所述五水硝酸铋和所述二水钨酸钠的摩尔量均为1～5mmol；所述九水硝酸铁、所述六水硝酸锰和所述六水硝酸镧的摩尔量均为0.30～0.80mmol；所述草酸的摩尔量为2～5mmol。优选地，所述烘箱的烘干温度为100-150℃，烘干时间为6-12小时，升温速度为5℃/min。优选地，所述步骤S3中，在可见光光照后，对废水进行机械式超声波振动处理，其中超声波振动频率为30kHz，超声功率为30-120w，超声时间为10-14min；步骤S3进行可见光光照而使用的光源功率为300-500w，光照时长为90-150min。优选地，所述步骤S2中的炉膛内燃烧温度为600-800℃。优选地，所述塑料添加剂为有机磷阻燃剂、四氢吡喃、二羟基联苯、丙烯酸酯类共聚物的一种或多种。本专利技术技术方案相对现有技术具有以下优点：本专利技术技术方案向垃圾焚烧炉中喷洒Bi2WO6复合镧锰和铁的半导体光催化剂溶液，通过垃圾焚烧炉的炉膛内高温而将生活垃圾中的微塑胶颗粒熔化，熔化后的微塑胶颗粒具有粘附性将网状的半导体光催化剂捕获，并且半导体光催化剂生长在微塑胶颗粒表面和/或进入熔化的塑料颗粒内部。经焚烧炉渣清洗，半导体光催化剂与微塑胶颗粒的结合物进入清洗废水，再给予可见光光照，利用Bi2WO6复合镧锰和铁的半导体光催化剂的光催化性质对塑料添加剂污染物进行光催化降解。随着塑料添加剂分解而使塑料颗粒的稳定性会降低，进一步裂解破碎。对污染物降解处理完成后，由于Bi2WO6复合镧锰和铁的半导体光催化剂具有很强磁性，可用利用磁铁将其从水溶液中快速分离，并应用于下一个循环的降解处理，因此可以从源头降低废水中的污染物含量。本专利技术技术方案弥补了半导体磁性光催化材料在炉渣清洗废水的塑料添加剂的应用技术空白，解决了炉渣清洗废水中塑料添加剂难以去除技术问题。更有利于炉渣清洗废水的生物处理，减少塑料添加剂对微生物的毒性。大大减少了炉渣制砖中的塑料添加剂含量，避免砖块中的塑料添加剂对环境和人体的二次污染。另外本专利技术技术方案通过凝胶法制得的Bi2WO6复合镧锰和铁的半导体光催化剂纳米材料具有显著的光催化性能，该催化剂在可见光条件下可以高效降解水体中的微塑胶颗粒的塑料添加剂，微塑胶颗粒稳定性降低更容易裂解破碎，提高炉渣清洗废水的可生化性。同时催化剂具有显著的磁性可以通过磁铁快速与水相分离，实现了催化剂的回收再利用，经机械力超声处理提高回收效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术的生活垃圾焚烧炉渣清洗废水源头污染物处理方法的工作原理图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.生活垃圾焚烧炉渣清洗废水源头污染物处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1：向待燃烧处理的垃圾喷洒Bi

【技术特征摘要】
1.生活垃圾焚烧炉渣清洗废水源头污染物处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：向待燃烧处理的垃圾喷洒Bi2WO6复合镧锰和铁的半导体光催化剂溶液；
步骤S2：炉膛内燃烧反应而将垃圾内的微塑胶颗粒熔化，熔化后的微塑胶颗粒具有粘附性而将半导体光催化剂捕获，半导体光催化剂依附在微塑胶颗粒表面和/或进入微塑胶颗粒内部，最终形成微塑胶颗粒结合物；
步骤S3：将焚烧炉渣清洗后，微塑胶颗粒结合物进入至清洗废水，对废水进行可见光光照，半导体光催化剂加速微塑胶颗粒结合物的光催化降解；
步骤S4：伴随微塑胶颗粒结合物内的塑料添加剂进一步分解，而使微塑胶颗粒结合物稳定性降低和裂解破碎，再使用磁性吸附方式而将带有经燃烧而产生磁性的半导体光催化剂从水体分离并回收再利用。


2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述Bi2WO6复合镧锰和铁的半导体光催化剂制作时，通过将五水硝酸铋、二水钨酸钠、六水硝酸锰、六水硝酸镧和九水硝酸铁混合，再溶解在乙二醇内并充分搅拌，再加入草酸后继续搅拌至凝胶状，将凝胶状混合物放置于烘箱内烘干形成干凝胶。


3.如权利要求2所述的处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光毅，叶富城，罗健明，周锦潮，阮伟涛，陆钢，张新科，
申请(专利权)人：广东绿富域资源再生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44