[发明专利]用人造海水稳定生活垃圾焚烧厂飞灰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生活垃圾焚烧厂飞灰的重金属稳定化方法。属于环境工程中危险废弃物的稳定化处理技术领域。

技术背景

随着我国经济的高速发展，人民生活水平的迅速提高，城市化进程的不断加快，我国人均生活垃圾的年产量为300kg，增长率为5％～8％，多个城市面临被垃圾围成的窘境，垃圾处理问题已不容忽视。由于生活垃圾焚烧处理速度快，占地面积少，减量化和无害化效果显著，因此生活垃圾焚烧处理越来越受到重视。但是，体积仅为焚烧垃圾量的3％～5％的飞灰富集了大量有害物质，必须按危险废物进行特殊管理。据有关研究表明，飞灰的主要组成元素有Si，Ca，Al，Fe，K，Na，Cl等，重金属元素含量均在0.5％～3.0％之问。飞灰的浸出液中含有较高的Cd，Pb，CU，Zn和Cr等重金属元素和盐类，而重金属由于其具有急性或慢性毒性，对人体的危害极大，因此，如何安全有效的处理处置飞灰成为当前亟待解决的环境和社会问题。

目前，用于重金属稳定化处理的技术有水泥/石灰固化稳定化和药剂稳定化。对于水泥/石灰固化稳定化来说，由于其确切的包容机理和对固化体在不同化学环境中的长期行为的认识还很不够，当包容体破裂后，重金属会重新进入环境中造成不可预见的影响。此外，固化体的增容现象也会进一步影响其在实际中的应用。用药剂稳定化飞灰中的重金属时采用的稳定化药剂有石膏，磷酸盐，漂白粉，硫化物(硫代硫酸钠，硫化钠)和高分子有机稳定剂，此外还有利用铁酸盐处理飞灰的研究。其原理是通过化学反应使重金属转变为低溶解性，低迁移性，低毒性的物质，在实现飞灰无害化的同时，可以实现其少增容或不增容，提高其总体处理处置的经济性。有机药剂(如有机多聚磷酸及其盐类)稳定飞灰时，虽然其对重金属有较好的稳定效果，但由于其药剂的生产成本和原材料来源等问题使得采用此方法的处理成本偏高，实际中很少被采用。如某垃圾焚烧厂处理处置飞灰时采用硫化钠和硫脲进行对比时发现，飞灰中重金属的稳定化效果相同时，硫脲的使用量为硫化钠的二分之一，但由于价格为硫化钠的四倍，所以实际应用的时候采用的稳定药剂为硫化钠。综上所述，寻求工艺简单，原料来源广泛且低廉，效果显著的重金属稳定药剂成为目前生活垃圾场焚烧飞灰稳定化的研究热点。

公开号CN1986720A，公开时间2007年6月27日的《处理垃圾焚烧飞灰重金属和微尘的化学稳定剂及其方法》专利中，将选矿螯合剂和高分子絮凝剂混合配制成化学稳定剂，和水混合后加入飞灰中，均匀搅拌，干燥后即达到GB5085.3-1996的要求。特点为将飞灰中的重金属稳定化的同时，减少了飞灰随风吹动和水冲蚀进入大气和水体环境的可能性。

公开号CN 101050076公开时间2007年10月10日的《一种城市垃圾焚烧炉飞灰稳定及其资源化方法》中，利用飞灰代替混凝土或砂浆中5％～25％的细骨料(沙子)制成混凝土砌块，通过“水化——碳酸氢铵碳酸化——硫化铵硫化”稳定飞灰中的重金属，使其以不溶于水的形式得到稳定。其不足之处在于不溶于水形态的重金属的存在条件与时间不确定。随着时间的延长，重金属有重新溶出的危险。

在《一种废物焚烧飞灰的处理方法及处理系统》公开号CN 101028629公开日期2007年9月5日，采用多聚有机硫类螯合剂溶液和飞灰反应，之后将混合物室温通风条件下养护1-2天，即可稳定飞灰中的重金属，消除其环境风险。其不足之处在于多聚有机硫类螯合剂价格昂贵，实际工程中需要考虑其经济性。

发明内容

本发明要解决的问题是针对现有生活垃圾焚烧飞灰重金属稳定药剂的技术存在不足及成本高的问题，提出一种稳定飞灰中重金属的新药剂，使用该药剂处理飞灰，成本低廉，工艺简单，效果稳定，原料来源广泛，且不会对环境造成二次污染。

为了达到上述目的，本发明发现海水有稳定化生活垃圾焚烧厂焚烧飞灰中重金属的特性，为了保证重金属被稳定，本发明将海盐按照一定比例溶于水，配制成人造海水作为稳定飞灰重金属的药剂；具体步骤如下：

首先，按照质量比量取飞灰∶海盐＝1∶0.01-0.5，接着，按照质量比量取蒸馏水∶海盐＝30∶1，将海盐溶于蒸馏水中，制成人造海水，然后在人造海水中加入飞灰，持续搅拌10～30min，生成稠状灰浆混合物，将上述稠状灰浆混合物在自然通风的条件下干燥并养护2～3天后，检测发现混合物中重金属浸出量满足《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)的要求，最后将混合物安全填埋。

本发明中所用海盐品牌为HEKA珊瑚王，德国Seequasal公司制造，广州德港商贸有限公司进口。