[发明专利]一种全面且安全利用生活垃圾焚烧飞灰的方法

说明书

本发明是一种全面且安全利用生活垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于将生活垃圾焚烧飞灰与特定的无机固化剂、水按重量比1～10∶1：1的配比混合形成混合物；成型上述混合物，成型产物于一定温度下养护一段时间；养护后产物浸泡于5‑100℃水中浸泡一定时间；浸泡后固相产物置于等离子处理设备中，以1200‑1500℃高温熔融或烧结，形成玻璃体或陶粒。通过本发明的方法，有效地解决生活垃圾焚烧飞灰中大量无机盐分离难的技术瓶颈，为实现生活垃圾焚烧飞灰中高附加值无机盐资源化利用提供可行的技术方法；生活垃圾焚烧飞灰中无机盐的大量除去，显著提高了等离子热熔融处理飞灰的效果和效率，能获得性能安全可靠的飞灰资源化利用建筑材料。

技术领域

本发明属于环境保护技术和固体废弃物资源化利用领域，更具体地，涉及一种全面且安全利用生活垃圾焚烧飞灰的方法。

背景技术

对于城市生活垃圾目前的处理方法以焚烧发电为主。垃圾焚烧过程中产生的固体废弃物主要以飞灰形式由焚烧炉的烟气处理系统的除尘器收集下来。研究表明，生活垃圾焚烧飞灰含有大量的无机盐，并含有重金属如Hg、Pb、Cd、Cu、Cr、Zn、Ni等和二噁英等有害物质。这些有害物质一旦进入人体将很难排出体外，有可能直接伤害人体的神经系统、消化系统、生殖系统、免疫系统和骨骼，引起人体酶活性降低、语言及运动障碍、肝肾损害、骨质流失、致癌、致畸致突变、甚至死亡等，因此对其处理不当将对人民健康和环境保护造成严重影响。

目前对生活垃圾焚烧飞灰的处理方法包括：(1)用于生产水泥熟料和(2)飞灰中有害元素被化学药剂固定后送至填埋场填埋等。以生活垃圾焚烧飞灰生产水泥熟料的方法由于飞灰中含大量氯离子导致添加量较小，效率不高。国内有企业通过向飞灰中加水以期达到分离飞灰中盐分的目的，但飞灰比重小、颗粒尺寸小，加水后泥水分离十分困难，导致成本高企，难以推广。生活垃圾焚烧飞灰的填埋处置需占用大量的土地资源，并存在如果处理不当，飞灰中的有害物质污染生态系统的隐患。除此之外，国内有企业开始尝试以等离子高温熔融技术处理生活垃圾焚烧飞灰，但由于飞灰中含盐量过大，导致挥发物大量排出，处置成本高，同时熔融产物中钠钾离子含量大，导致熔融产物不稳定，遇水有害重金属仍可能浸出。

另外，现有技术CN201610303948.3公开了一种针对垃圾焚烧飞灰的固化稳定化处理方法，包括以下步骤：采用二硫代氨基甲酸盐螯合剂对焚烧飞灰进行螯合固化处理；将水泥与螯合固化处理后的飞灰进行干混，得到飞灰混合物；在飞灰混合物中添加一定量的有机纤维丝；在飞灰混合物中添加一定量的聚丙烯酰胺；将硅酸钠溶于水，在飞灰混合物中注入硅酸钠水溶液搅拌均匀并成型。该方法虽然能够较有效的固化处置飞灰，但成本较高且不能将飞灰有效资源化利用。

CN201210476922.0提供了一种垃圾焚烧飞灰处理药剂，以重量计含有以下成分：20％-60％活性化成分(Activation)、15％-50％复合磷酸盐成分(Composite Phosphate)、20％-50％固化成型成分(Solidification)、1％-5％辅助成分，通过活性化成分和复合磷酸盐共同作用，活性化成分在处理过程中通过激活重金离子的反应活性，降低钙离子和镁离子的反应活性，使复合磷酸盐能够充分与重金属离子反应，大大增强了复合磷酸盐的重金属捕捉效率。，但相关文献表明无机药剂在酸性环境下，对重金属的稳定效果不太好，存在容易浸出的风险。此外，该方法依然不能将飞灰资源化利用。

从社会可持续发展角度看，飞灰的资源化利用才是长久之计。然而，只有去除飞灰中含量过高的无机盐、重金属必须永久而安全固化、二噁英必须完全除去，飞灰的资源化利用才有可能。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种全面且安全利用生活垃圾焚烧飞灰的方法。本发明通过以下的技术方案来实现：

一种全面且安全利用生活垃圾焚烧飞灰的方法，包括：

(1)将生活垃圾焚烧飞灰与无机固化剂、水混合，形成混合物，所述无机固化剂能固化生活垃圾焚烧飞灰中不溶于水的微小颗粒，形成不溶于水的固化体骨架结构；