一种垃圾焚烧飞灰点对点定向处置利用方法技术

本发明专利技术涉及垃圾焚烧飞灰的无害化处置及资源化利用技术领域，尤其是一种垃圾焚烧飞灰点对点定向处置利用方法，将垃圾焚烧厂的垃圾焚烧飞灰进行固化处理形成地聚合固化体，将地聚合固化体制成地聚合固化剂，在垃圾填埋场应用地聚合固化剂协同处理污染物得到地聚合防渗黏土，该方法在垃圾焚烧厂与垃圾填埋场对垃圾焚烧飞灰实现点对点的定向处置利用，对垃圾焚烧飞灰中重金属、二噁英及氯等污染成分均进行有效固化与脱除的同时，将固化产物资源化利用制备得到一种具备类黏土性能的地聚合防渗黏土，可替代黏土作为垫层土材料用于垃圾填埋场垃圾堆体防渗系统的保护层，实现了对垃圾焚烧飞灰点对点的定向处置及资源化利用。烧飞灰点对点的定向处置及资源化利用。烧飞灰点对点的定向处置及资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾焚烧飞灰点对点定向处置利用方法


[0001]本专利技术属于垃圾焚烧飞灰的无害化处置及资源化利用
，具体涉及一种垃圾焚烧飞灰点对点定向处置利用方法。

技术介绍

[0002]生活垃圾是人类生产活动的必然产物，随着经济的发展和居民生活水平的提高，使得生活垃圾的产生量逐年升高。当前，我国的垃圾无害化处置方法主要有焚烧、卫生填埋和堆肥三种方式，尽管垃圾焚烧处理具有对土地资源友好、对大气和地下水的威胁较少等优势，但是垃圾焚烧过程中会产生大量垃圾焚烧飞灰，这些垃圾焚烧飞灰在烟道中富集了铅、汞、铬等重金属，以及高致癌物二噁英等有机污染物，且垃圾焚烧飞灰中的氯盐质量分数约为20％左右，容易在环境中溶出造成危害，现已被列入我国《国家危险废物名录》(2021年版)废物类别HW18(废物代码772
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002
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18)中。
[0003]当前，对于垃圾焚烧飞灰的无害化处置主要有两种方式，方式之一是参照危险废物处置豁免条件，满足《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》(GB 30485
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2013)和《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》(HJ662
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2013)的规定进行水泥窑协同处置，但是该处置工艺的长期稳定性不好，日积月累的风化作用对水泥造成侵蚀，生态圈与环境依然会受到重金属渗出的威胁，且水泥窑协同处置工艺由于依赖水泥窑的分布地点和数量，仅能解决可接受运输成本的城市垃圾焚烧厂的垃圾焚烧飞灰处置问题，无法满足全国各个城市垃圾焚烧飞灰处置的需求，使得这一工艺不能普遍推广使用。
[0004]垃圾焚烧飞灰的无害化处置方式之二是将垃圾焚烧飞灰经处理满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889)中的要求后，运输到生活垃圾填埋场进行填埋，如螯合稳定化工艺处置。该种无害化处置方式在对垃圾焚烧飞灰进行固化稳定化处置后的制品依然只能作为危险废物(如固化体等)在指定的垃圾填埋场储存，无法进行资源化利用，造成成本和资源的双重浪费；如中国专利技术专利CN109909262B公开了一种协同固化垃圾焚烧飞灰和垃圾浓缩液的处理方法，其是通过固化基料、固化剂、垃圾浓缩液、稳定剂等对垃圾焚烧飞灰进行固化，形成垃圾焚烧飞灰固化体，最终只是将固化体放置在垃圾填埋场的指定区域存放或填埋，没有实现垃圾焚烧飞灰的资源化利用；又如中国专利技术专利CN110723929B公开了一种免烧砖及其制备方法，其是依据地聚合反应原理加入碱性物质、工业废渣、水玻璃和溶剂等对垃圾焚烧飞灰进行固化，将得到的固化体制成免烧砖，虽然该种方式通过对垃圾焚烧飞灰固化体制成免烧砖，一定程度上实现了资源化利用，但是目前因为严厉环保政策的进一步实施，通过垃圾焚烧飞灰固化制备得到的免烧砖由于存在对环境的二次污染风险等问题并不能被允许进行实际应用，且该种技术方案主要侧重于对垃圾焚烧飞灰中的重金属成分的固化，并没有关注二噁英及氯等污染成分的固化与脱除处理。
[0005]可见，上述对飞灰进行无害化处置而并不能真正实现垃圾焚烧飞灰资源化利用的工艺已无法满足对垃圾焚烧飞灰的处置需求，急需提出一种不同于上述处置工艺的全新技术来解决垃圾焚烧飞灰无害化处置和资源化利用问题。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术中垃圾焚烧飞灰无害化处置工艺所存在的技术问题，本专利技术提供了一种对垃圾焚烧飞灰点对点定向处置利用的方法。
[0007]在一些实施方案中，本专利技术提供了一种对垃圾焚烧飞灰点对点定向处置利用的方法，所述方法包括如下步骤：
[0008]S1将垃圾焚烧厂的垃圾焚烧飞灰进行固化处理形成地聚合固化体；
[0009]S2将地聚合固化体制成地聚合固化剂；
[0010]S3在垃圾填埋场应用地聚合固化剂协同处理污染物得到地聚合防渗黏土。
[0011]在一些实施方案中，所述S1包括如下步骤：
[0012]S1.1对所述垃圾焚烧飞灰进行预处理；
[0013]S1.2经所述预处理后的垃圾焚烧飞灰连同铝硅源材料和/或铝源材料、钙源材料、第一碱液加入到污水中，搅拌、混合得到均匀浆体；
[0014]S1.3将硅源材料与第二碱液混合，搅拌得到均匀液体；
[0015]S1.4将步骤S1.2得到的所述均匀浆体及S1.3得到的所述均匀液体混合，搅拌得到地聚合物胶凝体；
[0016]S1.5将S1.4制得的所述地聚合物胶凝体装入模具，进行养护成型，得到所述地聚合固化体。
[0017]在一些实施方案中，所述步骤S1.1中的所述预处理为水洗预处理和/或850
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1000℃高温预处理。
[0018]在一些实施方案中，所述垃圾焚烧飞灰中的二噁英含量超过3μg/kg时，所述步骤S1.1中的预处理为水洗预处理和850
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1000℃高温预处理；所述预处理步骤为：按照水与垃圾焚烧飞灰的液固质量比2:1
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5:1的比例，将垃圾焚烧飞灰与水混合，搅拌0.5
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6h后，脱水干燥；在高温炉中将干燥后的所述垃圾焚烧飞灰在850
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1000℃条件下，加热1
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4h。
[0019]在一些实施方案中，当垃圾焚烧飞灰中的二噁英含量小于3μg/kg时，所述步骤S1.1中的预处理为水洗预处理；所述预处理步骤为：按照水与垃圾焚烧飞灰的液固质量比为2:1
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5:1的比例，将垃圾焚烧飞灰与水混合，搅拌0.5
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6h后，脱水干燥。
[0020]所述步骤S1.1中水洗预处理的目的是脱除可溶性氯，经水洗后氯脱除率可达85％以上；所述步骤S1.1中高温预处理的目的是除去垃圾焚烧飞灰中二噁英类有机物。
[0021]在一些实施方案中，以质量百分比计，所述垃圾焚烧飞灰的添加量为60％
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80％。
[0022]在一些实施方案中，所述步骤S1.2中，制备所述均匀浆体的环境温度为25℃
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40℃；所述搅拌速度为60r/min，搅拌时间为10min。
[0023]在一些实施方案中，以质量百分比计，所述铝硅源材料和/或铝源材料与钙源材料的添加量为2％
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5％；所述第一碱液的添加量为3％
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9％；所述污水的添加量为6％
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10％。
[0024]在一些实施方案中，所述铝硅源材料和/或铝源材料为铝酸盐、铝溶胶、氢氧化铝、硫酸铝、铝矾土、粉煤灰中的一种或多种。
[0025]在一些实施方案中，所述钙源材料为氧化钙、石灰乳、碳酸钙粉中的一种或多种。
[0026]在一些实施方案中，所述第一碱液为废碱液、氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钾中的一种或多种。
[0027]在一些实施方案中，所述污水为垃圾渗滤液、垃圾浓缩液、生活污水、废碱液中的
一种或多种。
[0028]在一些实施方案中，所述步骤S1.3中，制备所述均匀液体的环境温度为25℃
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对垃圾焚烧飞灰点对点定向处置利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1将垃圾焚烧厂的垃圾焚烧飞灰进行固化处理形成地聚合固化体；S2将地聚合固化体制成地聚合固化剂；S3在垃圾填埋场应用地聚合固化剂协同处理污染物得到地聚合防渗黏土。2.如权利要求1所述的对垃圾焚烧飞灰点对点定向处置利用的方法，其特征在于，所述S1包括如下步骤：S1.1对所述垃圾焚烧飞灰进行预处理；S1.2经所述预处理后的垃圾焚烧飞灰连同铝硅源材料和/或铝源材料、钙源材料、第一碱液加入到污水中，搅拌、混合得到均匀浆体；S1.3将硅源材料与第二碱液混合，搅拌得到均匀液体；S1.4将步骤S1.2得到的所述均匀浆体及S1.3得到的所述均匀液体混合，搅拌得到地聚合物胶凝体；S1.5将S1.4制得的所述地聚合物胶凝体装入模具，进行养护成型，得到所述地聚合固化体；优选地，所述步骤S1.1中，所述预处理为水洗预处理和/或850
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1000℃高温预处理；优选地，所述步骤S1.1中，所述垃圾焚烧飞灰中的二噁英含量超过3μg/kg时，所述预处理为水洗预处理和850
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1000℃高温预处理；优选地，所述预处理步骤为：按照水与垃圾焚烧飞灰的液固质量比2:1
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5:1的比例，将垃圾焚烧飞灰与水混合，搅拌0.5
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6h后，脱水干燥；在高温炉中将干燥后的所述垃圾焚烧飞灰在850
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1000℃条件下，加热1
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4h；优选地，所述步骤S1.1中，所述垃圾焚烧飞灰中的二噁英含量小于3μg/kg时，所述预处理为水洗预处理；优选地，所述预处理步骤为：按照水与垃圾焚烧飞灰的液固质量比为2:1
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5:1的比例，将垃圾焚烧飞灰与水混合，搅拌0.5
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6h后，脱水干燥；优选地，以质量百分比计，所述垃圾焚烧飞灰的添加量为60％
‑
80％；优选地，所述步骤S1.2中，制备所述均匀浆体的环境温度为25℃
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40℃；所述搅拌的速度为60r/min，所述搅拌的时间为10min；优选地，以质量百分比计，所述铝硅源材料和/或铝源材料与钙源材料的添加量为2％
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5％；所述第一碱液的添加量为3％
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9％；所述污水的添加量为6％
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10％；优选地，所述铝硅源材料和/或铝源材料为铝酸盐、铝溶胶、氢氧化铝、硫酸铝、铝矾土、粉煤灰的一种或多种；优选地，所述钙源材料为氧化钙、石灰乳、碳酸钙粉中的一种或多种；优选地，所述第一碱液为废碱液、氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钾中的一种或多种；优选地，所述污水为垃圾渗滤液、垃圾浓缩液、生活污水、废碱液中的一种或多种；优选地，所述步骤S1.3中，制备所述均匀液体的环境温度为25℃
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40℃；所述搅拌速度60r/min，搅拌时间为10min；优选地，以质量百分比计，所述硅源材料的添加量为6％
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15％；所述第二碱液的添加量为3％
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11％；优选地，所述硅源材料为硅酸盐、硅溶胶、硅灰、水玻璃中的一种或多种；优选地，所述第二碱液为废碱液、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种；优选地，所述步骤S1.4中，所述搅拌的速度为130
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150r/min，所述搅拌的时间为30
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90min；优选地，所述步骤S1.5中，所述模具的规格为40
×
40
×
40mm；所述养护成型的装置为恒温箱；所述恒温箱养护的条件为：温度为25℃
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50℃，相对湿度小于20％；所述养护成型的时间为7
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14天。3.如权利要求1所述的对垃圾焚烧飞灰点对点定向处置利用的方法，其特征在于，所述S2包括如下步骤：S2.1将所述地聚合固化体进行粉碎处理后过筛100
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200目，得到粉体地聚合固化剂；优选地，S2.1在所述地聚合固化体中加入垃圾渗滤液、垃圾浓缩液或水得到液体地聚合固化剂；优选地，所述地聚合固化体与垃圾渗滤液、垃圾浓缩液或水之间按液固质量比...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋军，孔德勇，杨月，刘喜，叶汉峰，车彤，王炳凯，魏东，张洪波，彭勇，韩舒飞，杨林，王立中，刘滨，
申请(专利权)人：光大环保中国有限公司，
类型：发明
国别省市：