专利名称：一种医疗垃圾焚烧飞灰无害化处理新工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及医疗垃圾焚烧飞灰无害处理处置，属于环境保护领域的固体废 弃物污染控制，尤其适合于危险废弃物焚烧处理过程中产生的固体副产物的无 害化处置。
背景技术：
随着经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，医疗废弃物产生量与日
俱增。2003年，SARS的爆发更使医疗废弃物的处理处置成为社会关注的焦点。 焚烧法以其灭菌，减量化效果好而成为我国处理医疗垃圾的主要方法。然而， 医疗垃圾焚烧处理后会产生大约2%-5%的飞灰。飞灰中因含有可被水浸出的高浓 度的Cd、 Pb、 Cu、 Zn等多种有害重金属物质和二恶英、PAH等有机毒物，处理 不当会对环境造成严重的二次污染。此外，由于我国各地医疗垃圾采用很多不 同种类的焚烧炉经行焚烧，不同的焚烧工艺所产生的飞灰性质也就不尽相同， 这就造成了目前我国主要的飞灰的处理技术如水泥固化法、化学提取法等无 法彻底无害化处理不同种类的医疗垃圾焚烧飞灰。
当温度和压力分别达到374. 2'C和22. lMPa时，水的性质会发生很大的改变，
超过了这个温度，压力的水被称为超临界水。超临界水可以使有机物与氧气完 全溶解其中，极大的增加了有机物氧化反应的传质作用，从而可以在很短的时
间内将有机物降解为无害的小分子水，二氧化碳，氮气等。而且无机盐类在超 临界水中溶解度很低，使得无机盐类易于分离。目前，超临界水氧化以其无二 次污染，效率高等优点在固体废弃物处理中成功运用在土壤，废旧塑料，市政 污泥等方面的处理。本发明结合医疗垃圾焚烧飞灰的污染特性，采用新兴的超临界水氧化技术， 对不同种类的焚烧炉所产生的医疗垃圾焚烧飞灰进行处理，将医疗垃圾焚烧飞 灰中的有机污染物彻底降解去除的同时固定飞灰中的重金属，以达到对不同种 类焚烧飞灰都能彻底无害化的目的。
发明内容
本发明的目的是结合医疗垃圾焚烧飞灰的污染特性，采用超临界水氧化技 术，对不同种类焚烧炉所产生的医疗垃圾焚烧飞灰进行处理，将医疗垃圾焚烧 飞灰中的有机污染物彻底降解去除的同时固定飞灰中的重金属。具体工艺包括 首先将焚烧飞灰与水以一定的固液比混合，加入一定量的氧化剂，将飞灰的pH 值调节到中性或者弱碱性，然后将混合液加入高压反应釜中，密闭加热，待温 度、压力达到水的超临界点以后，开始计时，处理结束后，将反应釜冷却至室 温。固液分离后水可以循环利用。处理后的飞灰残渣质量显著降低，飞灰中所 含的有机污染物被完全降解。飞灰当中极易浸出的交换态，碳酸盐结合态的重 金属离子在超临界水条件下被固定在硅，钙等矿物晶格中，极大的降低了重金 属的浸出毒性，使处理过的飞灰成为一种无害的物质。可以进行安全填埋或资 源化利用。此工艺的处理效果受氧化剂加入量、固液比、处理温度、处理时间 等因素的影响。下面结合说明书附图及实施方案进一步阐述本发明的内容。
图1表示本发明的工艺流程示意图。
具体实施例方式
实施例1:
在本实施例中，医疗垃圾焚烧飞灰采用旋转窑所产生的飞灰，飞灰pH为 3.22，重金属含量为As 81.5 mg/kg， Ba 1002 mg/kg， Cd 60.7 mg/kg， Cr 234mg/kg， Cu 13g/kg， Pb 11.8 g/kg， Zn 37. lg/kg，灼烧减量为31°/。。取3g飞灰 以固液比1: 30，与水混合，添加10 mlH202。将混合液的pH值调节至7. 2后移 入高压反应釜中，密封加热。待温度达到45(TC，压力于30MPa 40MPa之间稳定 后开始计时，保持l h，然后冷却至室温。固液分离后，对反应残渣进行测定。 残渣的质量为原飞灰加入量的35°/。，残渣的灼烧减量降为0. 4%，用毒性浸出实验
(GB5085. 3-1996)测定产品中重金属浸出浓度，结果表明，重金属(As， Ba， Cd， Cr， Cu， Pb， Zn)浸出量均在国家标准规定的标准值以下。处理水溶液加 入0.2g Ca(OH)2固体，过滤，所得上清液可循环利用。 实施例2:
在本实施例中，医疗垃圾焚烧飞灰采用热解汽化炉所产生的飞灰，飞灰pH 为5. 91，重金属含量为As 575 mg/kg， Ba 1649 mg/kg， Cd 84.4 mg/kg， Cr 95 mg/kg， Cu 2. 73 g/kg， Pb 4. 34 g/kg， Zn 48. 8 g/kg，灼烧减量为12%。该飞灰 加水后pH为6. 84，不需进行pH值调节，直接按与实施例1中相同的处理方式 经行超临界水处理。经过处理的残渣的质量为原飞灰加入量的33%，残渣的灼烧 减量降为1.53%，用毒性浸出实验(GB5085.3-1996)测定产品中重金属浸出浓 度，结果表明，重金属(As， Ba， Cd， Cr， Cu， Pb， Zn)浸出量也均在国家标准 规定的标准值以下。处理水溶液循环利用同案例1.
权利要求
1. 超临界水无害化处理医疗垃圾焚烧飞灰的新工艺，其特征在于将焚烧飞灰与水以一定的固液比混合，调节pH后加入一定量的氧化剂，然后将混合液加入高压反应釜中，密闭加热，在一定温度和压力范围内对焚烧飞灰进行处理。保持一定时间后自然冷却至室温，固液分离，水溶液加入少量Ca(OH)2，然后过滤，上清液循环利用。处理后的飞灰残渣质量显著降低，飞灰中所含的有机污染物被完全降解，重金属被固定，成为一种无害的物质。可以进行安全填埋或资源化利用。
2. 根据权利要求书1所述的超临界水无害化处理医疗垃圾焚烧飞灰的工艺， 其特征是飞灰与水以固液比l: 30混合，加入10%体积的仏02氧化剂。
3. 根据权利要求书1所述的超临界水无害化处理医疗垃圾焚烧飞灰的工艺， 其特征是飞灰与水混合后需将混合液的pH值调节到6. 8-7. 8。
4. 根据权利要求书1所述的超临界水无害化处理医疗垃圾焚烧飞灰技术，其 特征是将高压反应釜密闭后，升温至45(TC，压力大约为30 40 Mpa，保持时 间为lh，自然冷却到室温。
全文摘要
本发明确立了一种适用于医疗垃圾焚烧炉焚烧飞灰无害化处理的新工艺。本工艺关键是将焚烧飞灰与水以一定的固液比混合，调节pH致近中性，加入一定量的氧化剂，然后将混合液加入高压反应釜中密闭升温加压，保持一定时间后自然冷却至室温，固液分离后水溶液可以循环利用。处理后的飞灰残渣质量显著降低，飞灰中所含的有机污染物被完全降解，重金属被固定，达到无害的目的，可以进行安全填埋或资源化利用。
文档编号B09B3/00GK101502838SQ20091007888
公开日2009年8月12日 申请日期2009年3月5日 优先权日2009年3月5日
发明者张付申, 达 薄 申请人:中国科学院生态环境研究中心