[發(fā)明專利]一種由垃圾焚燒飛灰制備的磁性生物陶粒及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410717317.7
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN105712739B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 孔絲紡;曾輝
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 莫瑤江

本發(fā)明公開了一種利用垃圾焚燒飛灰為原料制備磁性生物陶粒制品的方法。該方法步驟包括：垃圾焚燒飛灰在含氯氣化劑的存在下經過高溫處理后得到殘余灰渣，與粉煤灰、粘土、成孔劑、黃鐵礦混合，經過造粒、干燥及850～1150℃的高溫焙燒得到磁性陶粒產品。制得的陶粒產品整體形態(tài)完好，外表粗糙且孔隙發(fā)達。本發(fā)明徹底分解飛灰中的二噁英有毒物質，對飛灰中重金屬進行回收利用，飛灰毒性減小；在陶粒的燒制過程中添加磁性物質，使得陶粒具有磁性，用于廢水處理系統(tǒng)中可以強化廢水處理的生物降解速率。本制備方法工藝簡單，操作方便，能實現(xiàn)飛灰的資源化利用，而且易于大規(guī)模的工業(yè)化生產應用，具有較高的環(huán)保價值。

技術領域

本發(fā)明提供了一種利用垃圾焚燒飛灰制備的廢水處理用磁性生物陶粒，目的是對垃圾焚燒飛灰進行資源化利用，不僅有效地降低環(huán)境負擔，還可以提高廢棄資源的附加值。

背景技術

隨著我國城市人口的增長、經濟的發(fā)展和居民生活水平的提高，生活垃圾的排放量日益增多。生活垃圾焚燒法由于具有占地面積小、減容化和無害化效果顯著以及熱能利用等優(yōu)點，正成為許多土地和能源資源緊張的國家處理城市垃圾、開發(fā)新能源的重要手段。飛灰是垃圾焚燒二次污染的主要載體，因含有高浸出毒性的重金屬以及高毒性當量的二噁英等污染成分被普遍認為是一種危險廢物，因此垃圾焚燒飛灰的無害化和資源化受到越來越廣泛的關注。

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(wěn)定化等，經過固化穩(wěn)定化處理后的產物，如滿足浸出毒性標準或者資源化利用標準，可以進入普通填埋場進行填埋處置。隨著填埋場地的減少，處置成本的增加，如何采取適當?shù)募夹g處理焚燒飛灰，并達到穩(wěn)定化、資源化和無害化的目標，已成為當前一項重要的科研項目。

生活垃圾焚燒飛灰和天然沸石、粉煤灰一樣，具有高比表面積，還含有SiO2和Al2O3等礦物質，因此可用于制備陶粒。2006年天津泰達環(huán)保有限公司的高亮等的CN100371287C號“利用垃圾焚燒飛灰為原料的陶粒及其制備方法”的發(fā)明專利，利用垃圾焚燒飛灰為原料，并添加粘土后經配料、造粒、高溫煅燒制成建筑用陶粒產品，為垃圾焚燒飛灰提供了一種新的利用途徑，并且在2010年分別在焚燒飛灰燒制陶粒的過程中添加了干態(tài)污泥和濕態(tài)污泥(CN 102060426A和CN 102060560A)，實現(xiàn)了垃圾焚燒飛灰和市政污泥兩種危險廢棄物的同步減量化、無害化處理處置和資源化利用。隨后，天津壹生環(huán)保科技有限公司的郝輝又發(fā)明了一種以垃圾焚燒飛灰為主要原料的免燒型陶粒(專利號：CN 101357840)；廣州建材企業(yè)集團有限公司的陳煒等也在回轉窯燒制陶粒的過程中添加了垃圾焚燒飛灰(CN 101817671B)；環(huán)境保護部華南環(huán)境科學研究所的彭曉春等也利用垃圾焚燒飛灰、垃圾滲濾液與廢玻璃一起燒制了建筑用玻璃陶粒(CN 102643109A)，實現(xiàn)了飛灰的資源化利用。這些利用焚燒飛灰燒制陶粒的方法對垃圾焚燒飛灰進行再生利用的同時，又減少了陶粒工業(yè)對天然原料的需求量，為垃圾焚燒飛灰資源化利用提供了一種新的思路。但是目前用垃圾焚燒飛灰燒制的陶粒多用于建筑材料方面，而在廢水處理領域的應用還處于空白。另外，飛灰中含有很高的鹽分(主要是氯鹽)和豐富的重金屬資源等，而現(xiàn)有的飛灰燒制陶粒的方法并未對這些重金屬資源進行回收利用，相反這些重金屬物質在氯元素的存在下還存在著很大的浸出風險，會對周邊環(huán)境造成潛在的危害。

另一方面研究發(fā)現(xiàn)，弱磁場可提高廢水生物處理的降解效率，磁致物理化學生物效應可提高水中微生物的生物活性、提高微生物對有機污染物的吸附和降解能力，顯著提高廢水的生物降解效率，改善目前廢水生物處理效率較低、處理設施占地面積大的狀況。

發(fā)明內容

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有垃圾焚燒飛灰制備陶粒的不足與缺陷，提供一種垃圾焚燒飛灰制備的磁性生物陶粒，本發(fā)明制備所得的磁性生物陶粒產品整體形態(tài)完好，外表粗糙且孔隙發(fā)達。結合磁粉的磁致物理化學生物效應，可以提高廢水處理效率，節(jié)省廢水處理的費用，易于大規(guī)模工業(yè)化應用。

為了達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：