专利名称：含重金属粉尘的重金属稳定化处理方法
技术领域：
本发明涉及一种使得在焚烧或烧成或熔融一般废弃物或产业废弃物时产生的粉尘中含有的重金属无害化的方法，尤其是能按照中华人民共和国HJT300-2007固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法，稳定地处理重金属。使得无害化的处理灰可以填埋处理等。
背景技术：
对于重金属粉尘，一般利用添加所定量的水泥、水，通过水泥固化使重金属无害化的方法。又，也有将不符合生活垃圾填埋场污染控制标准GB16889-2008的标准值的含重金属粉尘作为危险物，进行危险物处理的情况。在作为以往技术的水泥固化技术中，当Pb、Cd、Zn、Cu等重金属含量高的粉尘的场合，在根据中华人民共和国HJT300-2007固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法的方法的试验中，存在不能稳定地符合生活垃圾填埋场污染控制标准GB16889-2008的标准值的问题，而且即使能处理，水泥添加量也非常多，由此产生需要填埋处理量大幅增加的问题。特别在PH值低的条件下，含量高的Pb，Cd，Cu, Zn等重金属会以高浓度溶出。
发明内容
本发明就是为解决上述现有技术所存在问题而提出来的，本发明的目的在于，提供一种稳定且长期地处理含重金属粉尘的重金属的方法，更详细地说，在根据中华人民共和国HJT300-2007固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法的试验方法中，能稳定生活垃圾填埋场污染控制标准GB16889-2008的标准值，且成本低，并能减轻环境负荷。[含重金属粉尘的定义]系在焚烧或烧成或熔融一般废弃物或产业废弃物时产生的含重金属的粉尘，意味通过集尘器收集的粉尘、锅炉灰渣、排气冷却塔的气体冷却灰、排气清洗塔的灰等。为了达到上述目的，本发明提出以下技术方案。(1) 一种重金属稳定化处理方法，系显示P-碱度的含重金属粉尘的重金属稳定化处理方法，其特征在于向上述粉尘添加碱性试剂(alkaline chemical)和重金属固定剂(fixative)，进行混合。本发明是根据HJT300-2007固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法能稳定处理含重金属粉尘的处理方法。在本发明中，“能稳定地处理重金属”的定义为，在最终填埋处理场等的填埋地，在受外部影响因子例如酸雨、空气中的二氧化碳或氧气、其他影响等引起的环境变化，特别是低PH环境条件下，能长期地处理重金属。为了确认在这种环境下能长期处理重金属，可根据HJT300-2007固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法进行评价试验。
技术方案⑴是一种即使在极低pH的环境条件下，通过添加碱性试剂可以防止pH 过低，并通过添加重金属固定剂，使其在较大范围的PH条件下均能固定重金属的方法。P-碱度的定义为，在纯水和粉尘的液固比(L/S) = 500以上的浆料水溶液中，添加滴下作为P-碱度指示剂的酚酞，颜色呈紫色的粉尘。(2)在技术方案(1)所述的重金属稳定化处理方法中，其特征在于向上述粉尘添加水，进行混合在本发明中，水并不是必须的，但是，通过添加水，进行混合，碱性试剂及重金属固定剂均一 /分散性变得良好，药品不均一减少。因此，能更稳定、有效地实施重金属处理(3)在技术方案(1)或( 所述的重金属稳定化处理方法中，其特征在于该碱性试剂是从水泥、Mg化合物、Ca化合物、Na化合物、K化合物中选择的至少一种物质。作为碱性试剂，选用具有提高pH值能力的试剂。作为Mg化合物，可以使用例如氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁。作为Ca化合物，可以使用例如氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙。作为Na化合物，可以使用例如氧化钠、氢氧化钠、碳酸钠。作为K化合物，可以使用例如氧化钾、氢氧化钾、碳酸钾。(4)在技术方案C3)所述的重金属稳定化处理方法中，其特征在于该碱性试剂是并用水泥，以及从氧化镁、氢氧化镁、氧化钙、氢氧化钙中选择的至少一种物质。(5)在技术方案( 所述的重金属稳定化处理方法中，其特征在于该碱性试剂是并用从氧化镁、氢氧化镁中选择的至少一种物质，以及从氧化钙、氢氧化钙中选择的至少一种物质。幻1%0，1%(0!1)2是使？!1值升高(即碱度)的最好试剂，且具有在pH9. 5 10. 5附近有PH值缓冲作用的特征。也能与粉尘变化对应，且成为Pb，Cd，Zn, Cu等重金属难以溶出的pH区域。B)水泥的提高pH的能力比MgO差不少，但是具有使粉尘固化防止其飞散的功能。 从现状来看，现场使用者多，具有通过添加水泥即能适用的优点。C) CaO, Ca (OH) 2具有仅次于Mg系化合物的提高pH值能力的优点，且具有原料价格便宜/与水泥同样具有固化粉尘的功能，因此，是优良原料。(6)在技术方案⑴ (5)中任一个所述的重金属稳定化处理方法中，其特征在于该重金属固定剂为磷酸系化合物。(7)在技术方案⑴ (6)中任一个所述的重金属稳定化处理方法中，其特征在于该重金属固定剂为具有二硫代氨基甲酸基的化合物。在上述技术方案(6)和(7)中，重金属固定剂可以使用磷酸类、螯合类原料。磷酸类原料场合，作为磷酸类化合物可以列举例如磷酸、磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸三氢钠、磷酸三氢钾、磷酸钙、磷酸镁。适合使用磷酸类的物质特征在于，如下述表示的矿物化、有极为稳定的形态。若在粉尘中添加磷酸并混炼，则发生以下反应①Pb2++P043_+Cr — Pb5 (PO4) 3C1 (磷氯铅矿)②Ca2++P043-+0H_ — Ca5 (PO4) 30H (羟磷灰石)……大部分羟磷灰石具有使得1 或Cd等重金属类固定化的性质。Ca5 (PO4) 30H+Pb2+ — Pb5 (PO4) 30H (磷氯铅矿)+Ca2+
最终，铅和磷酸结合，成为最稳定的不溶的化合物。作为螯合剂，可以列举例如二乙基二硫代氨基甲酸或其盐、哌嗪二硫代氨基甲酸或其盐、二甲基二硫代氨基甲酸或其盐、聚胺二硫代氨基甲酸或其盐等的具有二硫代氨基甲酸基的化合物。螯合剂原料场合，具有即効性，但由于是有机物，所以最后会分解，重金属再溶出。 另一方面，磷酸类化合物起效较慢。(8)在技术方案⑴ (7)中任一个所述的重金属稳定化处理方法中，其特征在于相对含重金属粉尘100重量％，该碱性试剂的添加率为5 50重量％。(9)在技术方案(1) (8)中任一个所述的重金属稳定化处理方法中，其特征在于相对含重金属粉尘100重量％，该重金属固定剂的添加率为0. 1 30重量％。在上述技术方案(8)和(9)中，若在所述添加率范围内，可以稳定地处理重金属。(10)在技术方案(1) (9)中任一个所述的重金属稳定化处理方法中，其特征在于该碱性试剂和该重金属固定剂被混合成一剂，为粉末状态。(11)在技术方案(10)所述的重金属稳定化处理方法中，其特征在于相对含重金属粉尘100重量％，该一剂品的添加率为5 50重量％。在上述技术方案(10)和(11)中，通过试剂一体化且为粉末状态，因此，可使用现有的水泥设备，无需添加其他设备，具有即时能适用的优点。(12)在技术方案(1) (9)中任一个所述的重金属稳定化处理方法中，其特征在于添加该碱性试剂，混合后，添加该重金属固定剂，进行混合。采用添加碱性试剂混合后，添加重金属固定剂进行混合的顺序场合，能更有效地实现处理。(13)在技术方案(1) (1 中任一个所述的重金属稳定化处理方法中，其特征在于含重金属粉尘为在焚烧或烧成或熔融一般废弃物或产业废弃物时产生的粉尘。在上述技术方案(1 中，将在焚烧或烧成或熔融一般废弃物或产业废弃物时产生的粉尘，通过集尘器收集的粉尘、锅炉灰渣、排气冷却塔的气体冷却灰、排气清洗塔的灰等作为对象。下面说明本发明效果。通过使用本发明的方法，在根据中华人民共和国HJT300-2007固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法的试验方法中，能稳定地符合生活垃圾填埋场污染控制标准 GB16889-2008的标准值，可作为一般废弃物填埋处理。又，在实际处理中，比处理危险物的成本低且能稳定处理，在较大的pH范围内只需要少量添加量就能处理重金属，可以减少填埋处理量，降低环境负荷。
图1是本发明一实施形态涉及的粉尘处理工序说明图。图2是本发明另一实施形态涉及的粉尘处理工序说明图。
具体实施例方式以下，详细说明本发明的含重金属粉尘的重金属稳定化处理方法的实施形态。在以下实施形态中，虽然对构成要素，种类，组合，配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。本发明是在最终处理场等的填埋地，即使因酸性雨、空气中二氧化碳、氧气、其他影响等引起的外部因素、环境变化特别是低PH环境下，也能稳定地处理的方法。作为能稳定地处理的试验方法，使用根据中华人民共和国HJT300-2007固体废物浸出毒性浸出方法的试验方法。本发明涉及一种含重金属粉尘的重金属处理方法， 通过添加碱性试剂、重金属固定剂和水，进行混合，符合生活垃圾填埋场污染控制标准 GB16889-2008的标准值，可作为一般废弃物填埋处理的处理方法。作为碱性试剂，设为水泥、Mg化合物、Ca化合物、Na化合物、K化合物，碱性试剂都
呈碱性。作为Mg化合物，可使用氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁。作为Ca化合物，可使用氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙。作为K化合物，可使用氧化钾、氢氧化钾、碳酸钾。上述碱性试剂中较好的是水泥、氧化镁、氢氧化镁、氧化钙、氢氧化钙，可以单独添加，也可以混合添加(一起添加，一个一个添加)。又，碱性试剂没有特别限定，例如可以是粉末或浆料或液体。作为碱性试剂的添加率，较好的是，相对含重金属粉尘100重量％，添加5 50重量％，更好的是10 40重量％范围。水泥、氧化镁、氢氧化镁、氧化钙、氢氧化钙的碱性试剂不仅有优异的PH调整功能，且具有固化功能，能防止处理后粉尘飞散。作为重金属固定剂，主要可列举磷酸类化合物，可以单独使用，也可以根据粉尘或灰的性状，和二硫代氨基甲酸类螯合剂并用。作为磷酸类化合物，可以使用磷酸、磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸氢三钠、磷酸氢三钾、磷酸钙、磷酸镁。作为二硫代氨基甲酸类螯合剂，基本为含二硫代氨基甲酸基的化合物，可以列举二乙基二硫代氨基甲酸钾，二乙基二硫代氨基甲酸钠、哌嗪硫代氨基甲酸钾，哌嗪硫代氨基甲酸钠、聚胺二硫代氨基甲酸钠，聚胺二硫代氨基甲酸钾等。重金属固定剂没有特别限定，可以是粉末或浆料或液体。作为重金属固定剂的添加率，较好的是，相对含重金属粉尘100重量％，添加 0. 1 30重量％，更好的是0. 5 15重量％。 又，重金属固定剂可以单独添加或混合添加，也可以和碱性调整剂混合一起使用。作为本发明的重金属处理方法，较好的是，分别添加碱性试剂和重金属固定剂时， 添加顺序为先添加碱性试剂，混合后，再添加重金属固定剂并混合。使用碱性试剂和重金属固定剂处理后的粉尘，根据中华人民共和国HJT300-2007 固体废物浸出毒性浸出方法得到的溶出液PH值，较好的是处于5.0 12. 5范围，处理前的含重金属粉尘根据中华人民共和国HJT300-2007固体废物浸出毒性浸出方法得到的溶出液PH值，较好的是处于2. 6 8. 3范围。又，在本发明的重金属处理方法中，排出的含重金属灰的粉尘性状，较好的是，相对粉尘重量1，纯水重量为5以上的液固比，搅拌时间1分钟以上，显示P-碱度。
作为本发明的重金属处理方法的碱性试剂、重金属固定剂的添加量，较好的是，按照100%纯度换算后，为以下的添加量相对含重金属粉尘100重量％，碱性试剂较好的是为5 50重量％，更好的是 10 40重量％，重金属固定剂较好的是为0. 1 30重量％，更好的是0.5 15重量％。下面参照
本发明的粉尘处理工序，图1是本发明一实施形态涉及的粉尘处理工序说明图，图2是本发明另一实施形态涉及的粉尘处理工序说明图。如图1所示，粉尘从粉尘釜装到传送带上，碱性试剂从碱性试剂釜装到传送带上。所述传送带作为用于传送粉尘和碱性试剂的传送装置(同时可用于混合粉尘和碱性试剂)，从传送带运送的粉尘及碱性试剂装入混合机。另外，固定剂也加入到混合机中，混合机用于均勻混合粉尘、碱性试剂、以及固定剂。在混合时根据需要还可以添加水。结果所产生的处理灰排出到处理灰传送带，经处理灰加料斗装到运送卡车上，进行填埋。本发明并不局限于图1所示粉尘处理工序，可以根据需要进行种种变型。例如，在图2所示本发明另一实施形态涉及的粉尘处理工序中，粉尘从粉尘釜装到传送带上，碱性试剂从碱性试剂釜装入混合机中。所述传送带仅仅用于传送粉尘。固定剂也加入到混合机中，混合机用于均勻混合粉尘、碱性试剂、以及固定剂。在混合时根据需要还可以添加水。[实施例]实施例1 从城市垃圾焚烧所排出的粉尘GZ (用户GZ)实施例2 从城市垃圾焚烧所排出的粉尘ZH(用户ZH)粉尘GZ、粉尘Sl的成分分析结果如表1所示。表1成分分析结果
权利要求
1.一种重金属稳定化处理方法，系显示P-碱度的含重金属粉尘的重金属稳定化处理方法，其特征在于向上述粉尘添加碱性试剂和重金属固定剂，进行混合。
2.如权利要求1所述的重金属稳定化处理方法，其特征在于 向上述粉尘添加水，进行混合
3.如权利要求1或2所述的重金属稳定化处理方法，其特征在于该碱性试剂是从水泥、Mg化合物、Ca化合物、Na化合物、K化合物中选择的至少一种物质。
4.如权利要求3所述的重金属稳定化处理方法，其特征在于该碱性试剂是并用水泥，以及从氧化镁、氢氧化镁、氧化钙、氢氧化钙中选择的至少一种物质。
5.如权利要求3所述的重金属稳定化处理方法，其特征在于该碱性试剂是并用从氧化镁、氢氧化镁中选择的至少一种物质，以及从氧化钙、氢氧化钙中选择的至少一种物质。
6.如权利要求1 5中任一个所述的重金属稳定化处理方法，其特征在于 该重金属固定剂为磷酸系化合物。
7.如权利要求1 6中任一个所述的重金属稳定化处理方法，其特征在于 该重金属固定剂为具有二硫代氨基甲酸基的化合物。
8.如权利要求1 7中任一个所述的重金属稳定化处理方法，其特征在于 相对含重金属粉尘100重量％，该碱性试剂的添加率为5 50重量％。
9.如权利要求1 8中任一个所述的重金属稳定化处理方法，其特征在于 相对含重金属粉尘100重量％，该重金属固定剂的添加率为0. 1 30重量％。
10.如权利要求1 9中任一个所述的重金属稳定化处理方法，其特征在于 该碱性试剂和该重金属固定剂被混合成一剂，为粉末状态。
11.如权利要求10所述的重金属稳定化处理方法，其特征在于 相对含重金属粉尘100重量％，该一剂品的添加率为5 50重量％。
12.如权利要求1 9中任一个所述的重金属稳定化处理方法，其特征在于 添加该碱性试剂，混合后，添加该重金属固定剂，进行混合。
13.如权利要求1 12中任一个所述的重金属稳定化处理方法，其特征在于 含重金属粉尘为在焚烧或烧成或熔融一般废弃物或产业废弃物时产生的粉尘。
全文摘要
本发明涉及一种重金属稳定化处理方法，系显示P-碱度的含重金属粉尘的重金属稳定化处理方法，通过添加碱性试剂和重金属固定剂，进行混合。提供一种稳定且长期地处理含重金属粉尘的重金属的方法，在根据中华人民共和国HJT300-2007固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法的试验方法中，能稳定达到生活垃圾填埋场污染控制标准GB16889-2008的标准值，且成本低，并能减轻环境负荷。
文档编号A62D3/33GK102274605SQ20101020560
公开日2011年12月14日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者水品惠一 申请人:栗田工业株式会社