[發明專利]一種含有機成分污泥的溫度分段高效玻璃化處置方法

在審

• 申請號: 202010539868.4
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111620548A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 郭磊
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C03B5/235
• 分類號: C03B5/235;C03B5/16;C03C6/04;C03C6/00;C02F11/10;C02F11/00;F23G7/00;C02F101/10;C02F101/20
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 張世功

工業生產過程中產生的含有機成分的污泥，年產生量巨大，大多為危險廢物，其徹底無害化處置對環境的良性發展具有重要意義。本發明公開了一種含有機成分污泥的溫度分段高效玻璃化處置方法。其特點是針對含有機成分的污泥為處置對象，先在750℃～1100℃進行焚燒、熱解或氣化，然后在其殘余物(包括灰渣、飛灰等)添加石英砂SiO₂、CaO、B₂O₃等，在1100℃～1500℃下進行玻璃化反應，使之形成玻璃體。利用玻璃體固定污泥中的重金屬元素等無機有害物，以實現其無害化的目的。

技術領域

本發明屬于污泥處理領域，具體涉及一種含有機成分污泥的溫度分段高效玻璃化處置方法。

背景技術

含有機成分的污泥，如化工等企業污水處理過程產生的剩余污泥，造船造車等企業產生的廢油漆或漆渣，及油田、煉油企業等產生的油泥等，因泥中含油、有機化學品或重金屬等被鑒定為危險廢物，必須進行有效處置。目前，此類污泥的處置方式主要有兩種：填埋場填埋處置和危險廢物或一般固廢焚燒處置。廢物填埋場因不符合社會的長期發展需求，且填埋場存在的后續環境風險較多而逐漸禁止審批，所以容量非常有限，已不再適合長期規模化處置。

隨著近幾年中國環境保護力度的加大，環保政策對廢物排放指標的趨緊，迫使企業探索危險廢物徹底無害化技術。然而，因工業過程產生的污泥大多數為危險廢物，不能直接用于土壤的改造利用，在國內外的學術研究中，為實現污泥在土壤中的利用，研究生物、物理或化學法去除污泥中的有害物質，但這些方法大多效率低下，或成本較高，從而限制了其技術在實際中的應用。在林春榮等發明了一種污泥焚燒處置方法，焚燒后產生的灰渣可用于建筑材料利用，但對于鑒定為危險廢物的石化剩余污泥，其焚燒后的灰渣仍為危險廢物，不能直接進行建材利用(公開號CN102964041A)。

目前危險廢物公認的一種徹底無害化途徑是危險廢物的玻璃化處置，即將危險廢物高溫熔融形成玻璃體。并且經過大量的研究證明，玻璃體不再具有污染環境的危險特性，為一般固體廢物，可以直接進行建材化利用。殷衡發明了一種將污泥與配料在1700℃下混合，直接將污泥高溫玻璃化的方法(公開號CN105621843A)。陳兵發明了一種將污泥直接在大于1500℃溫度下玻璃化的方法(公開號CN104310732A)。這些現有技術的缺點是，污泥等廢物的玻璃化溫度較高，在熔融爐內停留時間較長，對爐內耐火材料的燒蝕速度快，對熔融爐損害大，不利于熔融爐的長期穩定運行。

本發明提出一種含有機成分污泥的溫度分段高效玻璃化處置方法。與現有技術相比，污泥不與玻璃化配料直接混合，而是先將污泥在低于玻璃化溫度下，焚燒、氣化或熱解一段時間后，再添加石英砂SiO₂、CaO、B₂O₃等玻璃化配料在大于1100℃的玻璃化溫度下，進行玻璃化處置。其優勢在于減少了污泥處于高溫玻璃化溫度下的時間，實現其快速玻璃化的目的，同時減少了同等污泥處置量條件下對熔融爐內耐火材料的燒蝕程度，此種方法還有效提高重金屬的固定率。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的不足，本發明設計了一種含有機成分污泥的溫度分段高效玻璃化處置方法，其特征在于具體方法如下：以含有機成分的污泥為處置對象，先在低于玻璃化反應溫度的條件下焚燒、氣化或熱解處置成飛灰渣，同時生成飛灰和尾氣，然后添加玻璃化配料，混合后置于高溫熔融爐內進行玻璃化反應，保溫一段時間后，冷卻制得玻璃體，污泥處置過程中的尾氣導入煙氣處理裝置處理。

本發明所涉及的含有機成分的污泥包括工業污水處理過程產生的剩余污泥，造船造車等企業產生的廢油漆或漆渣，油田、煉油企業等產生的油泥及廢塑料等，以及含有機成分的危險廢物；

本發明所涉及的含有機成分污泥為含重金屬元素的污泥；

本發明所涉及的含有機成分的污泥為含有機成分污泥為含Zn、As、Ni、Ti、V、Mn元素的污泥；

本發明所涉及的含有機成分的污泥中有機物含量5％～95％；