利用稻壳灰稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用稻壳灰稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法，将脱硫副产物、粉煤灰和稻壳灰三种废物用于垃圾焚烧飞灰的稳定化处理，包括下列步骤：将垃圾焚烧飞灰、飞灰干重0%~35%的脱硫副产物、飞灰干重0%~30%的粉煤灰和飞灰干重5%~20%的稻壳灰均匀混合，并加水；在60℃条件下搅拌1~2h，成型，然后在自然通风条件下养护10~15天，制得成品；稻壳灰中富含有SiO2；垃圾焚烧飞灰含有大量的CaO，其与水反应生成Ca(OH)2；稻壳灰中的SiO2与Ca(OH)2反应生成硅酸钙聚合物，填充在飞灰颗粒间的空隙，改善界面结构，从而提高硬化体的强度。应用本发明的方法，所涉及原料均为废弃物，避免了其他药剂的投加，稳定化效果好，绿色环保。
【专利说明】
利用稻亮灰稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法
技术领域
[0001] 本发明属于环境保护中固体废物处理处置领域，尤其设及一种利用稻壳灰稳定化 处理垃圾焚烧飞灰的方法。
【背景技术】
[0002] 生活垃圾焚烧飞灰是指在垃圾焚烧过程中W飞灰形式附着在余热锅炉外壁，或进 入烟气净化系统中而被除尘器捕集的副产物，它一般由硫酸盐、娃侣酸盐W及娃酸盐矿物 组成，同时富含钟盐等可溶性盐类。垃圾焚烧过程中，垃圾中的铅(Pb)、锋(Zn)、儒(Cd)、铜 (Cu)等重金属易在高溫下挥发，烟气净化系统将运些重金属离子截留在飞灰中，导致飞灰 中的重金属浸出毒性超标，因此，《国家危险废物名录》把固体废物焚烧飞灰列为危险固体 废物，需要进行处理，达标后才能进入填埋场填埋。
[0003] 目前飞灰处理的方式主要有：（1)分离方式，包括洗涂、淋溶和电化学处理方法； (2)固化/稳定化处理方法，包括固体化、化学稳定化和风化处理方法；（3)热处理方式，包括 制玻璃、烙融和烧结工艺。运几种处理方式中，固化/稳定化处理方法的应用范围最广，因其 可W将飞灰中的重金属固定，大大减少重金属污染物向周围环境的迁移，或减少重金属污 染物的毒性。
[0004] 为此，该领域的技术人员致力于研发一种绿色环保的稳定化处理垃圾焚烧飞灰的 技术。
【发明内容】
[0005] 本发明的任务是提供一种利用稻壳灰稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法，采用的原 料稻壳灰、粉煤灰、脱硫副产物均为废弃物，不仅解决了稳定化处理垃圾焚烧飞灰的技术问 题，还实现了 "W废治废"，具有经济性。
[0006] 本发明的技术解决方案如下： 一种利用稻壳灰稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法，将脱硫副产物、粉煤灰和稻壳灰= 种废物用于垃圾焚烧飞灰的稳定化处理，包括下列步骤： (1) 将垃圾焚烧飞灰、飞灰干重0%~35%的脱硫副产物、飞灰干重0%~30%的粉煤灰和飞灰 干重5%~20%的稻壳灰均匀混合，并加水； (2) 在60°C条件下揽拌^化，成型，然后在自然通风条件下养护10~15天，制得成品； 稻壳灰中富含有Si化;垃圾焚烧飞灰含有大量的化0，其与水反应生成化(0H)2 ;稻壳灰 中的Si化与Ca(0H)2反应生成娃酸巧聚合物，填充在飞灰颗粒间的空隙，改善界面结构，从而 提高硬化体的强度。
[0007] 所述步骤(1)中水分添加量为飞灰干重的20%~50%，水为去离子水或自来水。
[000引所述步骤(2)中成型的时间为30~60min。
[0009]所述稻壳灰为水稻壳焚烧灰，稻壳灰含有质量百分比大于85%的不定形Si化，粒度 为2~如m，比表面积为15~30m^g。
[0010] 所述稻壳灰中Si化的含量大于85%，投加量为飞灰干重的8%~12%，脱硫副产物的投 加量为飞灰干重的25%~35%，粉煤灰的投加量为飞灰干重的20%~30%。
[0011] 本发明的利用稻壳灰稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法是一种绿色环保的垃圾焚 烧飞灰处理方法，所设及原料均为废弃物，避免了其他药剂的投加，具有较好的经济价值。
[0012] 按本发明的利用稻壳灰稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法，将垃圾焚烧飞灰、脱硫 副产物、粉煤灰和稻壳灰均匀混合，加水，在60°C条件下揽拌^化，然后在常溫下养护10~15 天，制得成品。本发明方法的生产工艺简单，成本低，可操作性强，无二次污染，绿色环保，处 理后的产物均满足国家GB5085.3-2007浸出毒性鉴别标准和GB16889-2008生活垃圾填埋场 污染控制标准。此外，由于脱硫副产物中的亚硫酸巧能够促进焚烧飞灰中的化ClOH转化为 碳酸巧，运一过程会固定空气中的C〇2，达到捕集C〇2的目的。
【具体实施方式】
[0013] 下面通过具体实施例说明本发明的实施方式和效果。
[0014] 本发明提供一种利用稻壳灰稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法，将脱硫副产物、粉 煤灰和稻壳灰=种废物用于垃圾焚烧飞灰的稳定化处理，采取下列步骤： (1)将垃圾焚烧飞灰、飞灰干重0%~35%的脱硫副产物、飞灰干重0%~30%的粉煤灰和飞灰 干重5%~20%的稻壳灰均匀混合，并加水。水分添加量为飞灰干重的20%~50%，即添加水重量 与飞灰干重的比值为0.2~0.5左右，可根据季节、溫度等条件调节水灰比。水为去离子水或 自来水。
[0015] (2)在60°C条件下揽拌1~化，成型，成型的时间为30~60min，然后在自然通风条件 下养护10~15天，制得成品。
[0016] 经过稳定化处理的飞灰浸出毒性满足填埋场入场要求。在(TC~80°C之间均具有良 好的稳定化效果，不受溫度的影响。
[0017] 按本发明的方法在处理过程中可W利用水稻壳焚烧灰。稻壳灰含有质量百分比大 于85%的不定形Si化，粒度为2~扣m，比表面积为15~30m^g。稻壳灰中Si化的含量大于85%，投 加量为飞灰干重的5%~20%。脱硫副产物的投加量为飞灰干重的0%~35%。粉煤灰的投加量为 飞灰干重的0%~30%。
[0018] 按本发明的方法在处理过程中利用稻壳灰，稻壳灰中Si化的含量大于85%，投加量 为飞灰干重的8%~12%，脱硫副产物的投加量为飞灰干重的25%~35%，粉煤灰的投加量为飞灰 干重的20%~30〇/〇。
[0019] 本发明原理为：稻壳灰中富含有Si化；垃圾焚烧飞灰含有大量的化0，其与水反应 生成Ca(0H)2;稻壳灰中的Si化与Ca(0H)2反应生成娃酸巧聚合物，填充在飞灰颗粒间的空 隙，改善界面结构，从而提高硬化体的强度。另外，混凝±中渗稻壳灰后，超细孔隙增加，超 细孔隙对重金属有较大的吸附作用，飞灰中的重金属通过吸附、吸收、沉降、离子交换、纯化 等多种方式发生反应，最终W氨氧化物或络合物的形式停留在娃酸巧聚合物表面上，从而 被固化。脱硫副产物中亚硫酸巧被氧化后形成二水合硫酸巧(生石膏），能够提高固化体的 硬度性能。此外，粉煤灰是一种人工火山灰质混合材料，当W粉状存在时，能在常溫下与水、 Ca(0H)2或其他碱±金属氨氧化物发生化学反应，生成具有水硬胶凝性能的化合物，成为一 种增加强度和耐久性的材料，从而提高混凝±的特性。
[0020] 实施例1 实验所用到的飞灰取自老港垃圾焚烧发电厂，稻壳灰为自然条件下稻壳燃烧后的灰 分，脱硫副产物和粉煤灰均取自燃煤发电厂。准确称取垃圾焚烧飞灰lOOg、脱硫副产物30g、 粉煤灰25g和稻壳灰lOg，混合均匀，并加去离子水5〇11^;在60°(1：条件下揽拌化，将灰浆至于 磨具中，然后在自然通风条件下养护15天，制得成品。对飞灰固化体进行抗压强度和浸出毒 性实验，浸出毒性采用《固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法KHJ/T300-2007)标 准。实施例1的浸出毒性(浸出浓度)测定结果见表1。 r00211 亲1 .生施彻1 -K旅商化化爲山竞化生胳结里
从上表中可W看出，五种金属离子的浸出浓度均能达到国家GB5085.3-2007危险废物 鉴别标准的浸出毒性鉴别标准和GB16889-2008生活垃圾填埋场污染控制标准。
[0022] 实施例2 实验所用到的飞灰取自老港垃圾焚烧发电厂，稻壳灰为自然条件下稻壳燃烧后的灰 分，脱硫副产物和粉煤灰均取自燃煤发电厂。准确称取垃圾焚烧飞灰lOOg、脱硫副产物20g、 粉煤灰20g和稻壳灰15g，混合均匀，并加去离子水50mL;在60°C条件下揽拌化，将灰浆至于 磨具中，然后在自然通风条件下养护15天，制得成品。对飞灰固化体进行抗压强度和浸出毒 性实验，浸出毒性采用《固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法KHJ/T300-2007)标 准。实施例2的浸出毒性(浸出浓度)测定结果见表2。
[0023] 表2:连施巧2飞灰固化体浸出毒性连骑结果
"、丄巧下叫^^局田>：11^*^巫/两罔了口'」仅田1*化/义崎'1防-^大州11別丄下日''」仅田1*化/义>問±±崎日巳 达到GB5085.3-2007危险废物鉴别标准的浸出毒性鉴别标准和GB16889-2008生活垃圾填埋 场污染控制标准。
[0024] 上述结果说明本发明是一种有效的飞灰稳定化方法，能够使焚烧飞灰中的重金属 得W高效稳定，同时本发明采用了燃煤发电厂的脱硫副产物和粉煤灰，W及农业副产物稻 壳灰，减少药剂的使用量，达到了 W废治废的效果，同时降低飞灰的处理成本。
[0025] 综上所述，应用本发明的利用稻壳灰稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法，所设及原 料均为废弃物，避免了其他药剂的投加，稳定化效果好。本发明的生产工艺简单，成本低，可 操作性强，无二次污染，绿色环保，具有较好的经济价值。
[0026] 当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发 明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、 变型等都将落在本发明权利要求的范围内。
【主权项】
1. 一种利用稻壳灰稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于，将脱硫副产物、粉煤 灰和稻壳灰三种废物用于垃圾焚烧飞灰的稳定化处理，包括下列步骤： (1) 将垃圾焚烧飞灰、飞灰干重0%~35%的脱硫副产物、飞灰干重0%~30%的粉煤灰和飞灰 干重5%~20%的稻壳灰均勾混合，并加水； (2) 在60°C条件下搅拌1~2h，成型，然后在自然通风条件下养护10~15天，制得成品； 稻壳灰中富含有SiO2;垃圾焚烧飞灰含有大量的CaO,其与水反应生成Ca(OH)2;稻壳灰 中的SiO2与Ca(OH)2反应生成硅酸钙聚合物，填充在飞灰颗粒间的空隙，改善界面结构，从而 提高硬化体的强度。2. 根据权利要求1所述的利用稻壳灰稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于:所 述步骤(1)中水分添加量为飞灰干重的20%~50%，水为去离子水或自来水。3. 根据权利要求1所述的利用稻壳灰稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于:所 述步骤(2)中成型的时间为30~60min。4. 根据权利要求1所述的利用稻壳灰稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于:所 述稻壳灰为水稻壳焚烧灰，稻壳灰含有质量百分比大于85%的不定形SiO 2，粒度为2~5μπι，比 表面积为15~30m2/g。5. 根据权利要求1所述的利用稻壳灰稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于:所 述稻壳灰中SiO2的含量大于85%，投加量为飞灰干重的8%~12%，脱硫副产物的投加量为飞灰 干重的25%~35%，粉煤灰的投加量为飞灰干重的20%~30%。
【文档编号】B09B3/00GK105903746SQ201610327035
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】邰俊, 陈善平, 王晓东, 张瑞娜, 刘舒悦, 贾川, 毕珠洁, 欧阳创, 夏旻
【申请人】上海市环境工程设计科学研究院有限公司, 上海环境卫生工程设计院有限公司