[發明專利]微波加熱解毒垃圾焚燒飛灰的方法

有效

• 申請號: 200710057560.0
• 申請日: 2007-06-06
• 公開（公告）號: CN101318189A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 郝輝
• 申請（專利權）人: 天津壹生環保科技有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種垃圾焚燒飛灰的無害化處理方法，尤其涉及一種采用熔融固化技術處理垃圾焚燒飛灰的方法。

背景技術

垃圾焚燒飛灰屬于危險固體廢棄物。飛灰毒性較高的主要原因是，垃圾焚燒使部分重金屬高溫揮發，而后在煙氣凈化系統中冷凝附著在飛灰顆粒上；另外，垃圾焚燒生成的二惡英也會附著在飛灰顆粒上。因此，垃圾焚燒飛灰常含有較高浸出濃度的鉛(Pb)和鎘(Cd)等重金屬，還含有高濃度的二惡英，在對其進行最終處置之前一般需先經過固化/穩定化處理。

目前，飛灰處置的常用方法主要有：水泥固化、瀝青固化、熔融固化技術、化學藥劑固化穩定化等。其中熔融固化法亦稱為玻璃化技術，該技術是將待處理的飛灰加入高溫電爐或燃油窯爐中，通過1200℃以上的高溫熔融處理，使其生成玻璃狀硅酸鹽形態，將易容性組分包在其中使其溶解不出來。該技術的缺點是熔融溫度高，能量消耗大，處理過程時間長，處置費用高。趙光杰等采用快速升溫管式爐作為熔融設備，進行了電熱式熔融固化垃圾焚燒飛灰的實驗研究(“電熱式熔融固化垃圾焚燒飛灰的實驗研究”，《可再生能源》，2005年第5期)。實驗發現，飛灰在1200℃左右開始熔融，到1290℃左右全部變成液體，可以流動，僅升溫時間就達108min。曹建峰等開發的垃圾焚燒飛灰熔融固化爐屬燃料熔融型，可使用氣體、油、煤粉燃料作為熱源；把燃料和飛灰分別送入圓形爐室內，燃料在高速旋轉氣流作用下燃燒，飛灰被高溫煙氣熔融并在離心力的作用下拋向爐壁，形成膜渣排出爐外(“垃圾焚燒飛灰熔融固化爐開發與試驗研究”，《工業鍋爐》，2006年第4期)。該方法運行操作復雜，熔融溫度高達1300～1470℃。微波輻照技術用于化學反應始于上世紀中后期。目前在有機合成、無機化學反應、材料制備、分析樣品制備、活性碳制取等方面得到廣泛應用。特別是微波處理技術應用于環境污染物治理，形成了一門新興交叉技術-微波環保技術。利用微波輻射效應快速均勻等優點大幅度提高處理效率，降低能耗，解決環保領域中常規加熱技術速度慢、加熱不均勻等問題。梁波等采用微波輻照解毒技術為鉻渣解毒(“微波輻照解毒鉻渣的穩定性研究”，《有色金屬》，2003年第55卷增刊)，通過微波輻照加熱的方法，加熱還原鉻渣，將毒性較大的Cr⁶⁺還原為低毒的Cr³⁺，還原劑煤和鉻渣經干燥粉碎后，按一定比例混合，裝入反應器并置于微波環境中，通入適當空氣，在還原氣氛下，加熱還原Cr⁶⁺。該方法僅對含強氧化性鉻的爐渣有一定還原解毒作用，并不適用于同時含有銅、鉛、鋅、鎘、鉻等多種重金屬的垃圾焚燒飛灰。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種處理速度快、能耗低、解毒徹底的采用微波加熱技術處理垃圾焚燒飛灰、尤其對于處理同時含有銅、鉛、鋅、鎘、鉻等多種重金屬的垃圾焚燒飛灰的方法。

實現本發明技術方案的具體步驟如下：

(1)對進入灰儲罐的垃圾焚燒飛灰的鋅、鉛、銅、鎘和六價鉻的重金屬浸出量進行分批取樣檢測，以確定微波加熱溫度；

(2)將經過檢測的垃圾焚燒飛灰從飛灰儲罐中卸出，通過喂料器送入微波加熱器，喂料速度為0.2t/h～2.5t/h；

(3)開啟微波加熱器，根據鋅、鉛、銅、鎘和六價鉻的重金屬浸出量的檢測結果在850～1200℃的溫度范圍內對進入其中的垃圾焚燒飛灰進行快速、均勻加熱；

(4)通過調節垃圾焚燒飛灰的喂料速度和出料速度，控制垃圾焚燒飛灰在微波加熱器內的停留時間在10～60min范圍內；

(5)將垃圾焚燒飛灰在加熱過程中產生的廢氣從微波加熱器的排氣管道抽出，先由活性炭對廢氣中的重金屬進行吸附富集，去除重金屬后的廢氣被通入Mg(OH)₂溶液中作脫酸處理，然后排入大氣；

(6)經過微波加熱解毒的飛灰以團塊狀固化體的形式從微波加熱器中排出，對其進行鋅、鉛、銅、鎘和六價鉻的重金屬浸出量的檢測，當檢測結果滿足固體廢物浸出毒性鑒別標準要求的鋅≤50mg/L、鉛≤3.0mg/L、銅≤50mg/L、鎘≤0.3mg/L、六價鉻≤1.5mg/L時，用作建筑制品的原料，反之則需返回微波加熱器中重新加熱解毒。

步驟(2)所述喂料器為螺旋定量喂料器，喂料速度為0.5t/h～1.5t/h。

步驟(3)的微波加熱溫度為900～1100℃。

步驟(4)的控制飛灰在微波加熱器內的停留時間為20～40min。

步驟(5)的M(OH)₂溶液的重量百分比濃度為20～40％。

步驟(5)的活性炭為0.5～0.6kg/h。