[發明專利]一種垃圾焚燒飛灰與污泥共處置資源化的方法

在審

• 申請號: 201410199875.9
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN105084790A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 閔建華
• 申請（專利權）人: 閔建華
• 主分類號: C04B7/24
• 分類號: C04B7/24
• 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與污泥共處置資源化的方法，屬環境工程技術領域。

背景技術

垃圾焚燒飛灰富含重金屬與部分二惡英有機物，歸類為危險廢物。如何處置和利用垃圾焚燒灰渣以及已成為生活垃圾焚燒污染控制中需解決的重大問題。目前大多數國家采用的是穩定化填埋方式處理飛灰，但飛灰固化后增容大，隨著填埋場容量相對飛灰增長減少，并不能消納飛灰，很多國家和地區在尋找飛灰資源化利用途徑。目前飛灰可資源化途徑主要有玻璃陶瓷、路基填料、肥料和土壤改良劑，以及制作水泥或混凝土等。飛灰熔融化制作玻璃陶瓷成本太高；飛灰作為路基填料和土壤改良劑加重了對周圍環境的毒性影響；高濃氯鹽和大量的重金屬，使飛灰的利用率很低。

隨著城市和工業的發展，生活污水、工業污水等排放量日益增加，從而使污水處理中所產生的污泥量日益增加。國內外主要的處理處置污泥的主要方法是衛生填埋、污泥農用和污泥焚燒，我國主要采用填埋與農用，隨著污泥量的增加，上海的各個污泥填埋處置場也趨于飽和，部分城市污泥中重金屬等有毒物質超標也使農用受到了限制。所以污泥的迅速增長與處置能力的矛盾日益突出，因此在減量化、資源化、無害化的前提下，探索污泥的資源化利用途徑有重大需求。

從化學成分考慮，焚燒飛灰的成分不僅與水泥熟料相近而且與水泥原材料生料組分相近，而污泥焚燒后的灰渣成分也與水泥原料相似。從理論上分析可以推知焚燒飛灰與污泥可以用作水泥生產的原料，制備水泥熟料，而焚燒可除去污泥中大量的病原菌、寄生蟲及其他有機物質，從而實現焚燒飛灰與污泥的資源化。

發明內容

本發明的目的在于提供一種垃圾焚燒飛灰與污泥共處置資源化的方法。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種垃圾焚燒飛灰與污泥共處置資源化的方法，其特征在于該方法采取以下工藝：在常溫下按飛灰與污泥比例為1∶10～1∶50混合，其中飛灰質量單位為克，污泥的體積單位為毫升，加入適量的重金屬穩定劑，充分混合攪拌15～30min，pH控制范圍為9～12，經過洗滌、壓濾和烘干，可得飛灰與污泥混合物。

上述的重金屬穩定劑由氧化鐵、氧化鋁、活性碳和磷酸鈉固相混合組成。

本發明中原污泥的含水率為97％左右，原污泥和經過洗滌后飛灰/污泥混合物在相同壓濾條件下壓濾后的含水率分別為82～87％，60～70％，含水率降低10～20％；原飛灰中氯離子含量為12％左右，經過污泥協同處理后混合物的氯離子含量為1.0～1.8％左右。本發明中洗滌后飛灰/污泥混合物中的重金屬形成難溶重金屬礦物質，通過美國EPA標準TCLP毒性浸出程序試驗表明各種重金屬的浸出均在標準限值以下；本發明中洗滌后飛灰/污泥混合物可利用水泥生產過程中的預熱器或高溫煙道氣經過簡單預熱處理，可作為燃料替代部分煤和部分替代水泥原料生產生態水泥。

本發明的特點是：利用垃圾焚燒飛灰的高鹽類、高鈣特性，對城市污水污泥進行物理與化學調理而改善污泥的濃縮特性和脫水特性；建立了垃圾焚燒飛灰污泥脫水調理協同除氯預處理-污泥高效脫水-污泥部分替代煤生產水泥熟料的耦合循環新工藝。將干燥后的污泥顆粒用于水泥窯煅燒過程中，替代部分煤和部分原料，在水泥熟料生產過程實現污泥飛灰的無害化和資源化，實現污泥部分節煤的水泥生產過程能源節約。

通過協同處置，污泥的含水率降低，熱值升高；飛灰中氯離子含量降低。由于混合物中含水率降低，避免了污泥干燥過程粘滯區的產生，再通過快速干燥工藝，提高污泥的熱值可替代部分燃料；處理后的飛灰與污泥的混合物滿足水泥生產的原料要求。實現飛灰/污泥協同資源化。

具體實施方式

以下結合具體實例來對本發明作進一步說明。

實施例1

在室溫下量出1000ml原污泥，分別加入30g、100g飛灰，再加入適量的重金屬穩定劑，重金屬穩定劑由氧化鐵、氧化鋁、活性碳和磷酸鈉固相混合組成，充分混合攪拌20min，pH控制為11，經過洗滌、壓濾和烘干，可得飛灰與污泥混合物。

飛灰對污泥的沉降性能和脫水性能有較大影響，沒有加入飛灰的污泥經過一段時間后發生污泥膨脹，經過一定的壓濾工藝含水率從97％降低至83％；加入3％和10％飛灰的污泥對沉降性能均有一定改善并且脫水性能大大改善，脫水后混合物的含水率可降低至60～75％。