一种互补型药剂配合稳定垃圾焚烧飞灰的方法技术

本发明专利技术属于危险固体废弃物无害化处理技术领域，具体涉及一种互补型药剂配合稳定垃圾焚烧飞灰的方法。采用可以沉淀和吸附Ｐｂ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇ，Ｃｒ，Ｃｕ等重金属的还原性无机药剂（Ｉ类药剂）组合重金属离子沉淀型的有机螯合剂（ＩＩ类药剂）的稳定方法，首先采用Ｉ类药剂和飞灰混合，在水溶液中或有水存在时反应，生成水合氧化铁吸附沉淀重金属或者生成重金属的硫化物沉淀重技术，其特征是反应后仍残留还原性气氛；然后再在系统中加入ＩＩ类药剂，进一步和残留的重金属特别是Ｐｂ，Ｃｄ，Ｈｇ等生成沉淀型的螯合物。因为大部分的重金属已经被铁剂或者硫化物所稳定，所以ＩＩ类药剂的用量可以大幅降低。

Method for stabilizing garbage incinerating fly ash by using complementary medicament

The invention belongs to the technical field of harmless treatment of hazardous solid waste, in particular to a method for stabilizing garbage incineration fly ash by a complementary medicament. The precipitation and adsorption of Pb, Zn, Cd, Hg, Cr, reductive inorganic agent of heavy metals such as Cu (I agent) organic chelating agent combined heavy metal ion precipitation type (II agent) stability method, firstly using I reagent and fly ash mixed in aqueous solution or in the presence of water when the reaction formation of hydrated iron oxide adsorption sulfide precipitation of heavy metals or heavy metals precipitation generation technology, which is characterized in that the reaction is still reducing atmosphere; and then adding II agents in the system, and further residual heavy metal especially Pb, Cd, Hg type chelate precipitate. Because most of the heavy metals or iron sulfide has been stable, so the II agent can significantly reduce the amount of.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于危险固体废弃物无害化处理
，具体涉及一种互补型药剂配合稳定垃圾焚烧飞灰的方法。
技术介绍
"十五"和"十一五"期间，我国城市生活垃圾焚烧处理发展迅速，据笔者 对全国焚烧炉的统计目前焚烧处理容量已经超过5万吨每天，产生的飞灰量是垃圾焚烧 量的2% 5%，而流化床焚烧炉产生的飞灰量更多。飞灰中含有大量的有毒、有害物 质，其中重金属有Pb、 Cr、 Cd、 Cu、 Zn、 Hg等。在特定的条件下飞灰中的这些重 金属会渗出造成水体和土壤的污染，对环境和人们的生活造成严重的影响，根据国标 GB18485-2001，飞灰应该按危险废物处理，送到指定的安全填埋场，但因处理费用太 高，而安全填埋场又很少，极少焚烧厂能够承受，有些焚烧厂甚至装袋堆积储存。尽管 飞灰从其物理化学性能上来说可以回收作为建材，例如可以烧制水泥，但是由于潜在的 二次污染难以控制，影响了产品的销路，目前以回收的方式来处置尚有一定的困难。 为了给焚烧飞灰一个切实可行的出路，2008年新的生活垃圾填埋场污染控制标 准(GB 16889-2008)出台，对焚烧飞灰给出一个暂行的处置方法通过处理满足一个苛刻 的浸出指标后可以送往生活垃圾卫生填埋场，与生活垃圾分开填埋。已经报道的飞灰处 理方法很多，有水泥固化法、烧结法、熔融法、化学稳定处理法、水热法以及重金属提 取法，这些报导的方法中没有可以经济实用地满足标准GB16889-2008的要求的。现有 的化学稳定处理法是利用一种或者多种化学药剂通过化学反应使有毒有害物质转化为低 溶解性、低迁移性及低毒性物质的过程，常用的药剂有磷酸、固汞剂等，因为单种药剂 不能满足多种重金属稳定的需要，所以常常多种药剂同时使用，多种药剂如果互相之间 有不良反应，会使用量增大；或者一步一步加药处理，使实施处理时间延长、系统复杂 化。为了满足GB16889-2008的要求，现有的化学稳定法用量很大，费用较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，使焚烧飞 灰得以无害化处理的同时、通过互补型药剂的配合来减少药剂的用量，降低处理焚烧飞 灰的成本。 本专利技术提出的互补型药剂配合稳定垃圾焚烧飞灰的方法，采用可以沉淀和吸附 Pb， Zn， Cd， Hg， Cr， Cu等重金属的还原性无机药剂(以后称为I类药剂)组合重金 属离子沉淀型的有机螯合剂(以后称为II类药剂)的稳定方法，首先采用I类药剂和飞灰 混合，在水溶液中或有水存在时反应，生成水合氧化铁吸附沉淀重金属或者生成重金属 的硫化物沉淀重技术，其特征是反应后仍残留还原性气氛；然后再在系统中加入II类药 剂，进一步和残留的重金属特别是Pb， Cd， Hg等生成沉淀型的螯合物。因为大部分的 重金属已经被铁剂或者硫化物所稳定，所以II类药剂的用量可以大幅降低。 本专利技术提出的互补型药剂配合稳定垃圾焚烧飞灰的方法，具体方法如下 对于二噁英的含量低于3g I-TEQ/kg的垃圾焚烧飞灰，步骤如下 (l)将焚烧飞灰和I类药剂或者其水溶液混合，形成灰-水泥浆状混合物，将 灰-水混合物在空气或烟气作用下搅拌30分钟--lh ;其中所述I类药剂为含有二价铁 或者可以转化为二价铁的铁粉(自废铁磨制而成)及其氧化剂(例如三价铁)的混合物、 或硫化物或者在反应中可以生产硫化物的药剂；控制二价铁或者可以转化为二价铁的铁 粉(自废铁磨制而成)及其氧化剂(例如三价铁)混合物中二价铁的浓度为12kgFe/吨 ^ 120kgFe/吨干灰；硫化物或者能够生成硫化物的药剂的加入量为8kgS/吨干灰 100kgS/ 吨干灰； (2)向步骤(1)所得产物中加入II类药剂，在0.5-2h内单次或者分次加入，然后 搅拌使之充分混合，其中所述II类药剂是能沉淀重金属的有机螯合剂，有机螯合剂的 加入量为焚烧飞灰质量的0.08wtX lwt%，灰水固液比为1 : 0.8—1 : 5; (3)将步骤(2)所得混合物通过抽滤或者压滤或者离心的方式进行液固分离，或者 保留液体直接养护至一定的干度，例如含水30%以下， 一种优化的手段是用焚烧炉产生 的烟气来辅助养护。考虑到节约用水，可将分离出的滤液(过程液)与补充水按一定的质 量比混合后循环使用。多余过程液满足最新《国家污水综合排放标准》的要求，可直接 排放。采用液固分离后所得滤饼养护至含水率满足要求后(例如30%以下)运往生活垃 圾卫生填埋场单独填埋。 对于二噁英的含量高于3 ii g I-TEQ/kg的焚烧飞灰，具体步骤如下 (l)将焚烧飞灰和I类药剂或者其溶液混合，形成灰-水泥浆状混合物，将灰-水混合物在空气或烟气作用下搅拌30分钟-lh;其中所述I类药剂为含有二价铁或者可以转化为二价铁的铁粉(自废铁磨制而成)及其氧化剂(例如三价铁)混合物、硫化物或者在反应中可以生产硫化物的药剂，反应后具有残留的还原性气氛；控制二价铁或者自铁粉及其氧化剂(例如三价铁)混合物转化而成的二价铁的浓度为12kgFe/吨干灰 120kgFe/吨干灰；硫化物或者能够生成硫化物的药剂的加入量为8kgS/吨干灰 100kgS/吨干灰； (2)向步骤(1)所得产物中加入II类药剂，在0.1-1小时内单次或者分次加入，然后搅拌使之充分混合，其中所述II类药剂是能沉淀重金属的有机螯合剂，有机螯合剂的加入量为飞灰质量的0.08wt% lwt%，灰水固液比为1 : 0.8—1 : 5; (3)将步骤(2)所得灰水固液比为在1 : 1.2-1 : 5之间的飞灰-水混合物通过抽滤或者压滤或者离心的方式进行液固分离；液体可以排放或者最高按质量比i : i与补充水混合后循环利用，重复进行步骤(l);对于含液量低的飞灰-水混合物(灰水固液比为在i : 0.8—1 : 1.2之间)不需要进行液固分离； 将液固分离后所得飞灰滤饼或者上述含液量低的飞灰-水混合物置于密闭腔体内 加热到26(TC 35(TC，加热持续10分钟至一小时；或者将液固分离后的飞灰滤饼、含液 量低的飞灰-水混合物制成团、块、颗粒状，放入密闭的蒸汽室内熏蒸30分钟 2小时， 蒸汽的饱和温度为240°C 300°C。 最后固体中二噁英的含量低于3 iig I-TEQ/kg的飞灰；固体不需要进行养护，可以直接运往生活垃圾卫生填埋场单独填埋，或者做建材原料可以进一步加工使用。 本专利技术中，步骤(l)中与I类药剂配成溶液的水可以是去离子水、自来水、江河水或中水中任一种。 本专利技术中，步骤(l)中二价铁或者可以转化为二价铁的铁粉及其氧化剂混合物中 二价铁的浓度的较佳实施范围为20kg/吨 ^ 80kg/吨 ^ ;硫化物或者能够生成硫化物的 药剂较合适加入量为16kg/吨干灰 70kg/吨干灰。 本专利技术中，步骤(2)中所述能沉淀重金属的有机螯合剂为三硫代三聚氰酸钠 (TMT)系列重金属沉淀剂的溶液、硫脲溶液或者其它可溶性有机高分子重金属离子捕集 沉淀剂中任一种。 本专利技术中，当I类药剂使用硫化物或者在反应中可以生产硫化物的药剂时，步骤 (3)开始前在飞灰滤饼中混入少量新制的Fe304，加入量飞灰质量的0.8% 5%。 本专利技术的优点在于 1)采用的I类药剂与II类药剂能够互相弥补，两种化学药剂的使用量均可以减 少，处理费用可以降低，且效果可以巩固。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种互补型药剂配合稳定垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于对于二恶英的含量低于３μｇ　　ＴＥＱ／ｋｇ的垃圾焚烧飞灰，具体步骤如下：　　　　（１）将焚烧飞灰和Ⅰ类药剂或者其水溶液混合，形成灰－水泥浆状混合物，将灰－水混合物在空气或烟气作用下搅拌３０分钟－－１ｈ；其中：所述Ⅰ类药剂为含有二价铁或者可以转化为二价铁的铁粉及其氧化剂混合物、或硫化物或者在反应中可以生产硫化物的药剂；控制二价铁或者可以转化为二价铁的铁粉及其氧化剂混合物中二价铁的浓度为１２ｋｇＦｅ／吨↓［干灰］～１２０ｋｇＦｅ／吨↓［干灰］；硫化物或者能够生成硫化物的药剂的加入量为８ｋｇＳ／吨↓［干灰］～１００ｋｇＳ／吨↓［干灰］；　　　　（２）向步骤（１）所得产物中加入Ⅱ类药剂，在０．５－２ｈ内单次或者分次加入，然后搅拌使之充分混合，其中：所述Ⅱ类药剂是能沉淀重金属的有机螯合剂，有机螯合剂的加入量为焚烧飞灰质量的０．０８ｗｔ％～１ｗｔ％，灰水固液比为１∶０．８－－１∶５；　　　　（３）将步骤（２）所得混合物通过抽滤或者压滤或者离心的方式进行液固分离，或者保留液体直接养护，所得滤饼养护至含水率满足要求后运往生活垃圾卫生填埋场单独填埋。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德珍，周斌，朱志宇，刘会友，
申请(专利权)人：同济大学，上海慧润福能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[]