[發明專利]有機?無機藥劑協同穩定固化生活垃圾焚燒飛灰的方法

在審

• 申請號: 201710676401.2
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107520228A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 劉志英;康治金;徐炎華;劉楊;徐學驍
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司32218
• 代理人: 徐冬濤,袁正英

技術領域

本發明涉及一種固體廢物的無害化處理，具體是一種有機-無機藥劑協同穩定固化生活垃圾焚燒飛灰的方法。

背景技術

在生活垃圾焚燒過程中，其尾氣處理環節會產生約占垃圾焚燒總量5％左右的飛灰，據估算，目前我國生活垃圾焚燒飛灰年產量約500萬噸。飛灰一般呈灰白色或深灰色，粒徑小于300μm，含水率5％～15％，熱灼減率為10％～15％，顆粒形態多樣化。由于飛灰中含有多種重金屬，如果處理不當，將會危害人類健康、引發環境問題。垃圾飛灰中重金屬指的是該重金屬的密度大于6g/cm³的金屬，城市垃圾焚燒飛灰中重金屬主要包括：Pb、Cd、Cu、Cr、Zn、Hg和Ni等元素，其中普遍關注的金屬元素為Pb、Cd、Cr和Ni。重金屬的主要危害在于，重金屬在環境中不斷地遷移和轉化。大量的重金屬元素在自然界的風化作用下到處流失，進入土壤環境和水環境中，土壤環境和水環境無法通過自凈能力將其去除；同時重金屬也幾乎不能被微生物降解。重金屬會在植物和動物體內，人類處于生物鏈的底層，人類實用了這些動植物之后，重金屬會在人類肝臟中富集，損害現代人和后代子孫的健康。

目前普遍應用的焚燒飛灰處理技術有四種，即水泥固化法、提取和分離處理法、熔融固化法以及化學藥劑穩定法。水泥固化是將飛灰與水泥混合、攪拌均勻，養護數天后形成穩定的固化體，來降低重金屬的浸出。該方法能有效降低重金屬遷移性，但其固化后飛灰體積增大，一般增容比達到1.5～2.0，這與焚燒技術減量化的目標相違背。提取和分離處理法是指采用特定的化學藥劑將焚燒飛灰中的可溶性重金屬提取出來。這種方法具有工藝簡單，提取、分離出的重金屬可回收利用的優點，但由于提取技術成本高，回收利用的重金屬依然不能抵消購置提取藥劑的費用，因此無法適用于工程大規模運用。熔融固化是在1000℃以上的高溫條件下，飛灰中無機物會固化成玻璃質熔渣，從而將重金屬固化包裹形成穩定的固化體，其被認作是目前最為先進的飛灰處理方法。但這種方法熔融固化能耗大、一次性投資高，在我國還處于起步階段，還未被廣泛的參與到實際應用中。藥劑穩定化法是通過化學藥劑與重金屬發生反應將其離子轉變成低溶解性、低遷移性的高分子絡合物或無機礦物質，具有增容比低，穩定化效果好的特點。但有機螯合劑價格較高、無機穩定劑選擇性不佳，使得該方法存在一定局限性。

有機-無機藥劑穩定化/固化法不僅可使飛灰中的重金屬及其他污染組分呈現化學惰性被固定起來，降低污染物的毒性和減少其遷移性，便于運輸及處置。同時，與傳統藥劑穩定化方法相比，降低了大大降低了穩定化藥劑的成本，使更具有產業上的使用價值。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提出一種有機-無機藥劑協同穩定固化生活垃圾焚燒飛灰的方法，按照所述方法可更加有效、便宜的實現生活垃圾焚燒飛灰中重金屬的穩定化及固化。

本發明的技術方案為：有機-無機藥劑協同穩定固化生活垃圾焚燒飛灰的方法，具體步驟如下：

(1)、取生活垃圾焚燒飛灰研磨過篩備用；

(2)、稱取垃圾焚燒飛灰40～60份、二甲基二硫代氨基甲酸鹽水溶液15～20份、磷酸鹽1～2份、氧化鎂1～2份、硫酸亞鐵0.5～1份，混合均勻后，在一定條件下老化；

(3)、然后加入8～12份水玻璃并攪拌均勻，在一定條件下養護。

優選生活垃圾焚燒飛灰研磨過100目篩。

優選步驟(2)中所述的二甲基二硫代氨基甲酸鹽為二甲基二硫代氨基甲酸鈉或二甲基二硫代氨基甲酸鉀中的一種；二甲基二硫代氨基甲酸鹽水溶液的質量分數為3～6％。

優選步驟(2)中所述的磷酸鹽為磷酸二氫鈣、磷酸二氫鉀或鳥糞石中的一種。

優選步驟(2)中所述的老化溫度為30±5℃，老化時間為2～4天。優選老化濕度為90～97％。

優選步驟(3)中所述的水玻璃模數為2.0～2.5。優選步驟(3)中所述的養護為在30±5℃下密封養護4～6天。

有益效果：

1、與傳統藥劑穩定化技術相比，有機-無機藥劑協同穩定化/固化技術成本更低；

2、穩定化/固化效果好，固化體重金屬浸出值大幅度降低；

3、穩定化/固化后的飛灰增容比低，便于運輸和綜合利用；

4、穩定化/固化后的飛灰環境相容性好，不會產生二次污染。

具體實施方式

實施例1：