[发明专利]垃圾焚烧灰渣水热法重金属稳定方法

说明书

技术领域

本发明属于固体废物的处理技术领域，具体的为一种垃圾焚烧灰渣水热法重金属稳定方法。

背景技术

焚烧法已成为垃圾普遍采用的处理方法，相比其他废物处理方法，如填埋法、堆肥法等，焚烧法可以减少废物体积90％，降低质量60-70％。此外，焚烧法能分解有毒、有害的废弃物转化成无毒、无害的简单化合物，同时可以有效回收能源资源，其产生的热量能用来供热和发电，是处理生活垃圾、医疗垃圾等的最佳选择。

垃圾焚烧灰渣主要分为飞灰和底灰。由于焚烧飞灰具有复杂的表面特性，吸附和形成了较高含量的易浸出的有害重金属物质如Zn、Pb、Cd、Cr、Cu、Ni和Hg等以及高浓度可溶性盐类物质，典型成分分析如表1(生活垃圾焚烧飞灰数据来源：He Pingjin et al.,Journal of Hazardous Materials,2004,16(3)：229-237；医疗垃圾焚烧飞灰数据来源：刘富尧等，工业安全与环保，2007,33(7)：38-39)。由于飞灰中Pb、Zn、Cd等的浸出毒性往往显著超标，因此《国家危险废物名录》(国标，2016)已经将垃圾焚烧飞灰列为编号HW18的危险废物，需要进一步无害化处理才能进入填埋场或资源化利用。同时，焚烧产生的大量底灰虽然没有列入《国家危险废物名录》中，但是，底灰中仍含有较高含量的有害重金属物质，亦如表1(生活垃圾焚烧底灰数据来源：孙路石等，华中科技大学学报自然科学版，2009,37(10)：124-127；封少龙等，南华大学学报自然科学版，2006,20(3)：1-4；医疗垃圾焚烧底灰数据来源：刘汉桥等，环境化学，2009,28(4)：558-561；冯大伟等，化学分析计量，2012,21(4)：94-96)，不仅是易浸出的重金属Pb的浓度往往超过危险废物鉴别标准值，且底灰在自然条件下特别是酸雨条件下其他重金属的浸出均会对环境造成一定的污染风险，因此，也需要考虑对底灰进行无害化处理。

表1飞灰和底灰中重金属的含量与浸出毒性

目前，对垃圾焚烧灰渣的无害化处理主要针对飞灰，忽略了底灰中含有的重金属物质对环境的污染问题。且目前对于焚烧飞灰的处理处置方法主要有水泥/沥青固化、化学药剂稳定化、高温熔融等。但传统的飞灰水泥固化-填埋法增容比大、需要大量填埋场地、固化体的化学和物理稳定性弱而导致风化破坏后重金属等再度溶出的危险；无机化学药剂对重金属稳定化效果差，有机化学药剂的成本高且对重金属的稳定化具有一定的选择性，难以实现各种重金属的同时高效稳定；高温熔融的能耗高、处理成本高。因此，开发一种新型的同步处理垃圾焚烧飞灰和底灰的无害化技术具有极其重要的现实意义。

如公开号为CN106282585A的中国专利公开了一种生活垃圾焚烧飞灰的脱毒分级资源化利用方法，包括如下步骤：(1)将生活垃圾焚烧飞灰与水以质量体积比为1:5-1:20g/ml的比例混合，经机械搅拌混合0.5-4.0小时形成灰浆；(2)将步骤(1)中得到的灰浆送入离心机进行脱水，分离出水洗液和水洗后的飞灰，其中水洗后的飞灰和酸液按质量体积比为1:5-1:20g/ml的比例混合，在机械搅拌下处理2.0-12.0小时，得到脱毒灰浆；(3)将步骤(2)中得到的脱毒灰浆进行机械分离，分离出酸洗液和固相的脱毒飞灰，其中所得固相的脱毒飞灰和生活垃圾焚烧底灰复配，用于制备透水砖；(4)将步骤(2)中得到的水洗液和步骤(3)中得到的酸洗液混合，采用具有选择性吸附功能的活性炭富集和纯化贵金属，富集和纯化贵金属后的活性炭用于回收贵金属，剩余液相进行可溶性盐回收后，所得水处理液返回到步骤(1)中与生活垃圾焚烧飞灰混合再利用。

该生活垃圾焚烧飞灰的脱毒分级资源化利用方法将用水洗和酸洗后的飞灰与未经处理的底灰混合复配制备透水砖，即该生活垃圾焚烧飞灰的脱毒分级资源化利用方法将底灰直接作为无害化物质使用，忽略了底灰对环境的污染问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种垃圾焚烧灰渣水热法重金属稳定方法，采用水热法同时实现稳定飞灰和底灰中的重金属的技术目的，并具有稳定效果好、效率高和无二次污染的优点。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种垃圾焚烧灰渣水热法重金属稳定方法，包括如下步骤：

1)预处理：将焚烧产生的所有飞灰和所有底灰混合后得到焚烧灰渣，检测焚烧灰渣中钙、硅和铝元素的重量含量；

2)调配：向经预处理后的焚烧灰渣中加入硅铝调理剂，混合均匀后得到混合灰，并调配混合灰中的钙、硅和铝元素的摩尔含量比例满足：