[发明专利]一种微生物固化稳定生活垃圾焚烧飞灰的方法

说明书

一种微生物固化稳定生活垃圾焚烧飞灰的方法，属于危险固体废弃物处置的技术领域，用于解决城市生活垃圾焚烧飞灰的无害化处置问题，该方法将垃圾焚烧飞灰与菌液按照重量比1∶0.5～0.7拌合、静置后，再与由天氡酰胺与CaCl₂加水混合制成的反应液混合成飞灰混合料1，装入底部透水的模具2，在其顶部施加10～100kPa空气压力(3)，2～4h后卸除空气压力(3)，静置12h～24h，利用微生物产生的生物酶水解天氡酰胺诱导产生碳酸钙和重金属碳酸盐矿化物，固定垃圾焚烧飞灰中的有害物质并形成强度，固化过程中的渗出液经收集处理后循环利用，减少氨排放，实现生活垃圾焚烧飞灰的固化和稳定化。

技术领域

本发明涉及利用微生物技术将城市生活垃圾焚烧飞灰固化稳定，实现城市生活垃圾焚烧飞灰的无害化，属于危险固体废弃物处置的技术领域。

背景技术

焚烧灰渣是城市垃圾焚烧过程中一种必然的副产物，如何处理好灰渣，是当前生活垃圾焚烧处理的一大问题。垃圾焚烧产生的灰渣包括底渣和飞灰。底渣是城市生活垃圾在焚烧炉内燃烧后残渣，飞灰是指在烟气净化系统和热回收利用系统中收集而得的残余物。飞灰的溶解盐含量高40％～60％，飞灰吸附了烟气中大部分的有害物质，主要包括Cd、Pb、Zn和Hg等可浸出重金属，并且含有二噁英等有机污染物。未经处理直接排放飞灰，将会污染土壤和地下水，对环境造成危害。因此我国环境保护标准规定垃圾焚烧飞灰为危险废物，必须进行固化或稳定化处理后才能进行填埋。目前国内外开发应用于焚烧飞灰无害化和稳定化处理的方法可以归结为高温处理、湿式化学处理与固定稳定化三类。此外，还有生物浸出提取、高温热分离等方法。

现有技术一的技术方案

高温处理，该方法把飞灰加热到熔融温度(1200-1600℃)，熔融后飞灰中的有机物热分解、燃烧、气化，而重金属因密度大而沉在熔炉的底部分离；硅酸盐类残渣浮在熔融物上面，淬火后形成玻璃态物质，借助玻璃体的致密结晶结构，确保重金属的稳定，易挥发金属则在烟尘中被分离，高温处理熔融处理的飞灰加入其它辅料后固化成砖或其它建材，进行资源化利用。

现有技术一的缺点

必须对溶融灰渣做前处理，需要特殊的熔融炉，操作工艺复杂，处理工艺成本较高，高温烧结过程高耗能，在高温熔融的过程中可能会带来二次污染，需要对高温熔融过程中的烟气进行再次的处理。

现有技术二的技术方案

湿式化学处理，将化学药剂、水与垃圾焚烧飞灰等固相原料均匀混合形成不溶性化合物，从而固定重金属。重金属固定剂有氯化二铁、液体硫酸铝、硫化钠等无机物和水溶性鳌合高分子等。通过加酸萃取或废气中和碳酸化等化学反应使有毒有害的物质转变为低溶解性及低毒性物质，处理后，有毒有害物质浸出量较小，对重金属具有长期的稳定性。

现有技术二的缺点

化学药剂使用量较大，且对二噁英的稳定性较差。该方法中采用的药剂多为高分子螯合剂，价格较为昂贵，而且经过处理后的飞灰没有凝结成块，不便于运输和填埋。

现有技术三的技术方案

固定稳定化，将水泥、螯合剂、水与垃圾焚烧飞灰等固相原料均匀混合，防止重金属和二噁英的浸出。

现有技术三的缺点

对于水泥这种高耗能建材的消耗量大，水泥固化处理时体积增容与增重量大，螯合剂价格昂贵，在固化稳定过程中和处理后飞灰的填埋过程中会产生大量刺激性氨气，不利于工人健康，也影响填埋场周边空气环境。

现有技术四的技术方案

生物沥浸去除重金属，将垃圾焚烧飞灰水洗脱盐除碱后，利用微生物菌剂的再生-浸提分批工艺或再生-浸提膜生物反应器连续工艺使飞灰中的重金属浸出后，经过滤、压滤、离心或自然沉淀分离飞灰和溶有金属离子的沥浸液，去除飞灰中的重金属。

现有技术四的缺点