[发明专利]一种医疗垃圾焚烧飞灰无害化处理新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及医疗垃圾焚烧飞灰无害处理处置，属于环境保护领域的固体废 弃物污染控制，尤其适合于危险废弃物焚烧处理过程中产生的固体副产物的无 害化处置。

背景技术

随着经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，医疗废弃物产生量与日 俱增。2003年，SARS的爆发更使医疗废弃物的处理处置成为社会关注的焦点。 焚烧法以其灭菌，减量化效果好而成为我国处理医疗垃圾的主要方法。然而， 医疗垃圾焚烧处理后会产生大约2％-5％的飞灰。飞灰中因含有可被水浸出的高浓 度的Cd、Pb、Cu、Zn等多种有害重金属物质和二恶英、PAH等有机毒物，处理 不当会对环境造成严重的二次污染。此外，由于我国各地医疗垃圾采用很多不 同种类的焚烧炉经行焚烧，不同的焚烧工艺所产生的飞灰性质也就不尽相同， 这就造成了目前我国主要的飞灰的处理技术如：水泥固化法、化学提取法等无 法彻底无害化处理不同种类的医疗垃圾焚烧飞灰。

当温度和压力分别达到374.2℃和22.1MPa时，水的性质会发生很大的改变， 超过了这个温度，压力的水被称为超临界水。超临界水可以使有机物与氧气完 全溶解其中，极大的增加了有机物氧化反应的传质作用，从而可以在很短的时 间内将有机物降解为无害的小分子水，二氧化碳，氮气等。而且无机盐类在超 临界水中溶解度很低，使得无机盐类易于分离。目前，超临界水氧化以其无二 次污染，效率高等优点在固体废弃物处理中成功运用在土壤，废旧塑料，市政 污泥等方面的处理。

本发明结合医疗垃圾焚烧飞灰的污染特性，采用新兴的超临界水氧化技术， 对不同种类的焚烧炉所产生的医疗垃圾焚烧飞灰进行处理，将医疗垃圾焚烧飞 灰中的有机污染物彻底降解去除的同时固定飞灰中的重金属，以达到对不同种 类焚烧飞灰都能彻底无害化的目的。

发明内容

本发明的目的是结合医疗垃圾焚烧飞灰的污染特性，采用超临界水氧化技 术，对不同种类焚烧炉所产生的医疗垃圾焚烧飞灰进行处理，将医疗垃圾焚烧 飞灰中的有机污染物彻底降解去除的同时固定飞灰中的重金属。具体工艺包括： 首先将焚烧飞灰与水以一定的固液比混合，加入一定量的氧化剂，将飞灰的pH 值调节到中性或者弱碱性，然后将混合液加入高压反应釜中，密闭加热，待温 度、压力达到水的超临界点以后，开始计时，处理结束后，将反应釜冷却至室 温。固液分离后水可以循环利用。处理后的飞灰残渣质量显著降低，飞灰中所 含的有机污染物被完全降解。飞灰当中极易浸出的交换态，碳酸盐结合态的重 金属离子在超临界水条件下被固定在硅，钙等矿物晶格中，极大的降低了重金 属的浸出毒性，使处理过的飞灰成为一种无害的物质。可以进行安全填埋或资 源化利用。此工艺的处理效果受氧化剂加入量、固液比、处理温度、处理时间 等因素的影响。下面结合说明书附图及实施方案进一步阐述本发明的内容。

附图说明

图1表示本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

实施例1：

在本实施例中，医疗垃圾焚烧飞灰采用旋转窑所产生的飞灰，飞灰pH为 3.22，重金属含量为As 81.5mg/kg，Ba 1002mg/kg，Cd 60.7mg/kg，Cr 234 mg/kg，Cu 13g/kg，Pb 11.8g/kg，Zn 37.1g/kg，灼烧减量为31％。取3g飞灰 以固液比1∶30，与水混合，添加10mlH₂O₂。将混合液的pH值调节至7.2后移 入高压反应釜中，密封加热。待温度达到450℃，压力于30MPa~40MPa之间稳定 后开始计时，保持1h，然后冷却至室温。固液分离后，对反应残渣进行测定。 残渣的质量为原飞灰加入量的35％，残渣的灼烧减量降为0.4％，用毒性浸出实验 (GB5085.3-1996)测定产品中重金属浸出浓度，结果表明，重金属(As，Ba， Cd，Cr，Cu，Pb，Zn)浸出量均在国家标准规定的标准值以下。处理水溶液加 入0.2g Ca(OH)₂固体，过滤，所得上清液可循环利用。

实施例2：

在本实施例中，医疗垃圾焚烧飞灰采用热解汽化炉所产生的飞灰，飞灰pH 为5.91，重金属含量为As 575mg/kg，Ba 1649mg/kg，Cd 84.4mg/kg，Cr 95 mg/kg，Cu 2.73g/kg，Pb 4.34g/kg，Zn 48.8g/kg，灼烧减量为12％。该飞灰 加水后pH为6.84，不需进行pH值调节，直接按与实施例1中相同的处理方式 经行超临界水处理。经过处理的残渣的质量为原飞灰加入量的33％，残渣的灼烧 减量降为1.53％，用毒性浸出实验(GB5085.3-1996)测定产品中重金属浸出浓 度，结果表明，重金属(As，Ba，Cd，Cr，Cu，Pb，Zn)浸出量也均在国家标准 规定的标准值以下。处理水溶液循环利用同案例1.