[发明专利]垃圾焚烧飞灰砖/瓦及其制备方法

说明书

垃圾焚烧飞灰砖/瓦及其制备方法，属于环境工程技术领域。其特征在于，所述砖体/瓦体的原料重量份组成包括：粘土18~32份、水泥螯合处理后的垃圾焚烧飞灰或/和底灰24~55份、瓷砖磨边废料0~22份，固体建筑垃圾0~16份。包括以下步骤：按照原料比例装入球磨机中后加入球磨助剂进行球磨得到泥浆，制粉、干燥后高压压制成型得到坯体；在1020℃~1250℃烧成即得。本发明处理成本较低、掺加处理量大、二噁英分解好、重金属固化好。

技术领域

垃圾焚烧飞灰砖/瓦及其制备方法，属于属环境工程技术领域。

背景技术

垃圾焚烧飞灰是指在垃圾焚烧厂的烟气净化系统中收集的残余物，一般包括除尘器飞灰和吸收塔飞灰，其中含有烟道灰、加入的化学药剂及化学反应产物等。垃圾焚烧飞灰作为一种高比表面积物质，不仅富集大量的汞、铅和镉等有毒重金属，也富集了大量的二噁英类物质，是一种同时具有重金属危害特性和环境持久性有机毒性危害特性的双料危险废物，对人体健康和生态环境具有极大的危害性。

垃圾焚烧飞灰是含水率很低的细小尘粒，呈浅灰色粉末状。从理化性质看，一般所取灰样的含水率为10%～23%，热灼减率为34%～51%。飞灰是由颗粒物、反应产物、未反应产物和冷凝产物聚集而成的不规则物体，粒径大小不均，基本在100m以下，表面粗糙，呈多角质状，孔隙率较高，比表面积较大，其表面易凝结富集Pb和Cd等易挥发性金属。

焚烧飞灰中各种重金属的含量大不相同，其中Zn，Pb，Cu，Cr和Cd等有害物质浓度较高，这与焚烧温度和各种重金属物质的蒸发点有关。蒸发点低于焚烧温度的重金属物质，受热后将全部蒸发而进人烟气。烟气中的重金属蒸汽，随烟气温度的降低，凝结成均匀的小颗粒并附着于烟尘上，最后被烟气除尘设备捕集下来，形成焚烧飞灰。飞灰中的水溶态重金属含量较少，可浸出的Pb和Zn主要以酸溶态形式存在。而Cd主要以酸溶态和离子交换态形式存在，这说明在酸性条件下，飞灰的重金属浸出毒性会大大增加。

二噁英是氯原子取代了由氧原子连接的两个苯环上氢原子的一类物质，主要包括氯代二苯并二噁英和氯代二苯并呋喃两大类。各种二噁英类物质在常温下均为固体，熔点较高，无极性，难溶于水，但易溶于脂肪。

二噁英是一类剧毒物质，由于氯原子个数和取代的位置不同，PCDDs和PCDFs各有75种和135种异构体，且各种异构体的毒性差异较大。其中2，3，7，8-TCDD（T4CDD）被称为“世纪之毒”，严重危害人体健康。此外，二噁英化学性质也非常稳定。在强酸、强碱和氧化还原作用的情况下都能保持稳定，自然环境中的水解、光分解和微生物降解等作用对其影响也很小。只有在温度超过800℃后容易分解，或在紫外线照射下才发生分解。然而，大气中的二噁英主要吸附在气溶胶颗粒上，较难吸收到紫外线，因此二噁英一旦形成就很难自然分解。

垃圾焚烧过程中，垃圾中所含的氯化物会在焚烧中产生二噁英。而在高温分解了的二噁英在 250℃~400℃温度区间会再次合成，因此在现有的垃圾焚烧飞灰处理技术中，去除垃圾焚烧飞灰中二噁英效果的并不理想，有待于开发新型垃圾焚烧飞灰处理技术，以避免垃圾焚烧飞灰处理过程中对环境造成的二次污染污染。

重金属通常是指密度大于6 g/cm³的金属元素，由于垃圾焚烧过程中所排放的有毒的微量金属元素的密度基本上属于此范围，故习惯上将垃圾焚烧过程排放的微量有毒的金属元素统称为重金属元素。

垃圾焚烧过程所释放的所有重金属中，除Hg是以气态形式挥发外，其余的各类重金属均固留于底灰或飞灰中，以颗粒基体或者吸附于飞灰表面。垃圾焚烧飞灰中所含的Cd、Pd、Zn、Cu、Cr等重金属在环境中遇水浸沥，将对土壤、水体和大气造成严重污染，破坏生态环境。因此，在各类危险废物中，重金属废物占有很大的比重。在焚烧过程中，垃圾中的重金属将经历蒸发、化学反应、颗粒的夹带和扬析、金属蒸气的冷凝、烟气净化、颗粒的沉降捕集等过程在焚烧炉中形成内迁移。各种重金属的熔沸点等因素将影响着它们各自的迁移过程。

垃圾焚烧飞灰目前的处理技术和优缺点