[發明專利]一種垃圾焚燒飛灰無害化處置方法

在審

• 申請號: 201710081730.2
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106964628A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 趙鵬;景明海;郭術光;張慧榮;趙玉彬
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所61216
• 代理人: 史玫

技術領域

本發明屬于環境保護領域危險固體廢棄物處置與綜合利用，具體涉及一種垃圾焚燒飛灰無害化處置方法。

背景技術

傳統的垃圾焚燒飛灰有許多處置技術。具體分為四大類：分離萃取技術；熱處理技術，固化穩定技術及其他技術。但均不能同時滿足資源化、無害化、減量化以及經濟合理、安全高效的實際要求。

固化穩定類技術，不僅增容，而且固化穩定材料價格高企，加上填埋儲藏綜合費用也很高；

分離萃類技術工藝復雜，設備昂貴，成本高；

熱處理類技術存在高溫、高能耗和高排放問題，但是在實際應用中，垃圾焚燒飛灰熱處理后資源化、減量化方面有一定優勢，尤其是熔化技術的無害化和減量化十分明顯，在發達國家得到應用。

隨著人們生活水平的提高，環保意識的提高，垃圾焚燒飛灰的化學組成也發生了明顯的變化，突出特點是高含鹽量和高氧化鈣含量，使得傳統的熔融技術遇到困難，在不添加助溶劑的情況下，垃圾焚燒飛灰的熔融溫度超過1500℃，加上二次飛灰處理，極高的能耗，熔融工藝出現前所未有的技術困難。而即使采用燒結技術，燒結溫度很高，飛灰中的鹽分直接影響燒結制品質量，燒結前需進行水洗脫鹽處理，成本提高，工藝復雜，而且燒結制品的重金屬浸出風險依然存在。

采用水洗后水泥摻燒工藝，水泥產能過剩，水泥熟料燒成摻入量小，窯尾氯離子濃度提高和窯尾預熱器結皮的隱患增加，而且氯鹽回收、過濾板結等諸多技術問題使得水泥摻燒也面臨諸多困難。

分離重金屬，分解二噁英是垃圾焚燒飛灰無害化的關鍵技術，缺乏經濟有效的技術方法是國內外面臨的突出問題。

發明內容

針對國內外現有技術的不足，本發明提供一種低成本、減量化和無害化處理技術。

本發明所提供的垃圾焚燒飛灰無害化處置方法包括：將垃圾焚燒飛灰加入熔融態氯化鈉中反應；反應過程中生成的飛灰熔鹽渣從熔融態氯化鈉中沉淀于熔融態氯化鈉底部，收集底部的飛灰熔鹽渣將其填埋；反應過程中產生揮發性氣體通過冷凝收集其中的重金屬，其余氣體排出；所述垃圾焚燒飛灰中添加有熔鹽助劑；所述熔鹽助劑為氯化鉀、氯化鋁、氯化鐵、氯化鈣、氯化鎂、硫酸鈉、硫酸鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鹽和硫酸鹽的一種或兩種以上的組合物，所述熔鹽助劑的添加量為氯化鈉質量的1-20％。

一種實施方式中，本發明的垃圾焚燒飛灰中添加有飛灰添加劑；所述飛灰添加劑為膨潤土、硅灰、粉煤灰和偏高嶺土中的一種或兩種以上的混合物，所述飛灰添加劑的添加質量為垃圾焚燒飛灰質量的0-20wt％；

一種實施方式中，本發明的反應溫度為600-1000℃，熔鹽反應時間為0.5-8小時。

一種實施方式中，本發明的其余氣體經過氫氧化鈉堿液洗滌排放。

與現有技術相比，本發明的垃圾焚燒飛灰處理方法的有益效果是：

(1)本發明的處理方法工藝簡單，飛灰體積減少50％，熔鹽渣重量減少50％，體積、重量減容率明顯；

(2)本發明的處理方法，較熔融法熱處理溫度低，能耗低。

(3)本發明的處理方法，熔鹽成本低，綜合處理運行成本低；

(4)本發明的處理方法，綠色環保，無二次環境污染。

附圖說明

圖1為本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

本發明的垃圾焚燒飛灰為生活垃圾焚燒或者醫療垃圾焚燒獲得的有毒飛灰。不經過任何處理直接加入熔鹽中進行消解反應。

本發明反應結束后飛灰熔鹽變成熔鹽渣從熔體中分離排出，可送生活垃圾場填埋。

本發明熔鹽反應期間揮發性氣體通過冷凝收集后，重金屬Pb、Cr、Cd、Cu、Zn通過濕法冶金資源化利用，少量氣體通過氫氧化鈉溶液等氣體凈化處理后達標排放。

以下是發明人提供的具體實施例，以對本發明的技術方案做進一步解釋說明。

實施例1：

將某垃圾焚燒廠飛灰進行重金屬浸出濃度進行測試結果如下表1，可以看出，Cd、Pb嚴重超標，屬于危險廢棄物。

表1原始飛灰重金屬浸出濃度與國標對比

參考圖1，將垃圾焚燒飛灰100克，熔鹽助劑氯化鈣6克，加入850℃的熔融態氯化鈉中反應3小時，反應過程中生成的飛灰熔鹽渣從熔融態氯化鈉中排出并沉淀于熔融態氯化鈉底部，收集底部的飛灰熔鹽渣后將其填埋，反應過程中產生揮發性氣體通過冷凝收集其中的重金屬，其余氣體排出；