[發明專利]一種穩定化處理垃圾焚燒飛灰的方法

無效

• 申請號: 200710190138.2
• 申請日: 2007-11-15
• 公開（公告）號: CN101176815A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 徐穎;張方;朱加征;徐天奕
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: A62D3/33
• 分類號: A62D3/33;A62D101/43
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所
• 代理人: 闕如生

技術領域

本發明為一種危險廢物無害化、穩定化處理方法，屬于環境工程技術領域，特別涉及一種用于垃圾焚燒飛灰的化學藥劑穩定化處理方法。

背景技術

隨著我國社會經濟的發展，城市化進程的不斷加快以及人們物質生活的提高，城市生活垃圾的數量以年10％左右的速度遞增。預計到2010年，生活垃圾年產量將達到2.9億t。城市垃圾焚燒是城市垃圾處置的重要手段，然而焚燒過程將產生大量飛灰，飛灰的產量與垃圾種類、焚燒條件、焚燒爐型及煙氣處理工藝有關，一般約占被焚燒垃圾量的3％～5％左右。分析表明：垃圾焚燒飛灰并不是化學惰性物質，其中有含量較高的能被水浸出的Cd、Pb、Zn、Cr等多種有害重金屬物質和鹽類，若處理不當，將會造成重金屬遷移，污染地下水、土壤及空氣。同時，飛灰中的二惡英也是潛在的重要環境污染物。由于垃圾焚燒飛灰中的重金屬和二惡英等難于自然降解，因此其對環境的影響十分嚴重。如何安全有效地處置垃圾焚燒飛灰成為急需解決的環境和社會問題。

固化與穩定化技術是國際上處理有毒有害廢物的主要方法之一，固化技術主要有水泥固化、瀝青固化等方法，其具有工藝成熟、操作簡單、處理成本低等優點，但廢物增容比很大，造成運輸困難及后續填埋處置時填埋場土地大量浪費，且固化體風化破壞后，重金屬有再度溶出的危險。穩定化技術主要采用化學藥劑來實現，常用的無機穩定化藥劑包括硫化物、磷酸鹽、硅酸鹽、石灰等，這一類技術在體系pH發生改變時，重金屬會發生滲漏現象，因而不能滿足危險廢物處理的長期安全性要求。目前具有報道的有機穩定化藥劑主要有二硫代氨基甲酸鹽及其衍生物、有機多聚磷酸及其鹽類、殼聚糖衍生物等，盡管這些有機穩定化藥劑對飛灰中重金屬具有較好的穩定作用，但因試劑的生產成本、原材料來源等諸多問題導致采用有機穩定化藥劑處理成本高而未見工業應用，此外有機穩定化藥劑處理后的飛灰在環境中的長期穩定性及對pH變化的適應性有待時間檢驗。因此尋找生產工藝簡單，原材料來源方便，價格便宜，對飛灰中重金屬穩定化效果好的化學藥劑，已成為焚燒飛灰無害化處理的研究熱點。

發明內容

本發明要解決的問題是針對現有焚燒飛灰固化與穩定化技術存在的不足，提出一種穩定化處理垃圾焚燒飛灰的方法，這種方法成本低，處理效果穩定，不會對環境造成二次污染。

一種穩定化處理垃圾焚燒飛灰的方法，其特征在于處理方法步驟如下：

(1)將穩定劑溶于水中，配制成穩定劑溶液；

(2)將穩定劑水溶液加入到飛灰中，持續攪拌，使飛灰中的重金屬與穩定劑中的二烷基二硫代磷酸鹽類化合物完全反應，形成稠狀灰漿混合物；

(3)然后將上述稠狀灰漿混合物在自然通風條件下干燥后安全填理。

上述的穩定化處理垃圾焚燒飛灰的方法，其特征在于在步驟(1)中所述的穩定劑為二烷基二硫代磷酸鹽類化合物或加配絮凝劑，其中二烷基二硫代磷酸鹽類化合物與絮凝劑的重量比為100∶4～100∶10。

上述步驟(2)中穩定劑水溶液加入到飛灰中，其中二烷基二硫代磷酸鹽類化合物與飛灰的重量比為0.5∶100～3∶100，水與飛灰的重量比為0.7～1.0∶1，加入穩定劑后持續均勻攪拌10～40分鐘。

上述步驟(2)中所述的二烷基二硫代磷酸鹽類化合物為二丙基二硫代磷酸鉀、二丙基二硫代磷酸鈉、二丙基二硫代磷酸銨、二異丙基二硫代磷酸鉀、二異丙基二硫代磷酸鈉、二異丙基二硫代磷酸銨，以上試劑可單獨使用或兩種及兩種以上聯合使用。

上述的絮凝劑為硫酸鋁或聚合氯化鋁。

本發明中提出的六種二烷基二硫代磷酸鹽類化合物的化學結構式如下所示：

1、二丙基二硫代磷酸鉀

2、二丙基二硫代磷酸鈉

3、二丙基二硫代磷酸銨

4、二異丙基二硫代磷酸鉀

5、二異丙基二硫代磷酸鈉

6、二異丙基二硫代磷酸銨

本發明處理方法的原理為：二烷基二硫代磷酸鹽類化合物的結構通式如(1)式：

(1)式中R為丙基、異丙基，X⁺為鉀離子、鈉離子及銨離子。