一种垃圾焚烧飞灰处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种垃圾焚烧飞灰处理方法，属于环境工程【技术领域】。该处理方法通过对垃圾焚烧飞灰添加有机硫TMT15，使飞灰中的Pb、Zn、Cd、Hg、Cu等重金属转化成难溶性的化合物，从而实现垃圾焚烧飞灰的稳定化，采用氧化钙和磷酸氢二钠，通过形成致密网状胶结物而实现垃圾焚烧飞灰的固化，提高飞灰固化体的强度，使飞灰污染物钝化，采用氯化铁对飞灰灰浆进行稳定化，通过形成磷铁稳定的化合物，减小飞灰固化体中磷的释放。该方法通过对垃圾焚烧飞灰进行固化稳定化处理，降低了飞灰中污染物的环境风险，增强了飞灰抗环境侵蚀的能力，具有处理效果好、无二次污染及成本低廉等特点。
【专利说明】一种垃圾焚烧飞灰处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明公开了一种垃圾焚烧飞灰处理方法，属于环境工程【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 近年来，由于生活垃圾焚烧处理具有减量化大、资源利用率高等特点而越来越受 到关注。但垃圾焚烧处理过程中会产生有毒烟气、底渣和飞灰，这也制约了该技术的推广应 用。因此，垃圾焚烧污染控制成为了环境工程领域研究的热点。以垃圾焚烧飞灰为例，它的 产量大约为生活垃圾质量的2% -5%，飞灰中不但含有Pb, Hg, Cu, Cd, Zn, Ni和Cr等高浓 度的重金属污染物，还含有二噁英等有机污染物，因此，垃圾焚烧飞灰被列入危险废弃物名 录（HW18)。垃圾焚烧飞灰具有极强的致畸和致癌毒性，一旦随意排放到环境中，其危害性不 言而喻。
[0003] 目前，垃圾焚烧飞灰的无害化处理技术有熔融/玻璃固化、水泥固化、化学稳定 法、酸或其它溶剂洗提法等。固化/稳定化技术因其具有操作简单、处理效果好、成本低等 优势，已成为国际上较普遍采用的处理方法。飞灰固化体填埋处置将成为未来多年间最有 效的处置方式，但在对其进行最终处置前要经过无害化处理，以满足填埋场对飞灰的入场 条件。由于填埋场对飞灰入场的污染控制条件较高，如GB16889中明确规定飞灰中Pb的 浸出浓度上限值为〇· 25ppm，As的浸出浓度上限值为0· 3ppm，这给飞灰处理技术提出了较 高的要求。而现有的垃圾焚烧飞灰固化稳定化处理技术工艺相对落后，固化稳定药剂昂贵 且污染环境，导致了垃圾焚烧飞灰固化稳定化处理效果差、成本高，二次污染及环境风险突 出。如中国专利号ZL 201110032473. 6,
【公开日】2011年09月07日，公开了一份名称为垃圾 焚烧飞灰固结剂及垃圾焚烧飞灰的固结方法的专利文件，该发明具有降低飞灰中的重金属 浸出毒性的优点。但是在实际使用时会降低浙青的性能，另一方面还是会有少量的重金属 发生渗漏，造成二次污染。
【发明内容】
[0004] 针对上述存在问题，本发明的目的在于提供一种垃圾焚烧飞灰处理方法，该方法 具有处理效果好、成本低廉和无二次污染等优点，为了实现上述目的，其技术解决方案为：
[0005] -种垃圾焚烧飞灰处理方法，所述的处理方法按照以下步骤进行：
[0006] A)垃圾焚烧飞灰的稳定化处理
[0007] 将垃圾焚烧飞灰与水按质量比为2 : 1混合，搅拌均匀后形成灰浆，向灰浆中添加 有机硫TMT15,有机硫TMT15和垃圾焚烧飞灰的质量比为2% -5%，搅拌10分钟，在有机硫 TMT15的作用下，飞灰中的重金属转化成难溶性的化合物，使飞灰中的重金属钝化；
[0008] B)垃圾焚烧飞灰的固化处理
[0009] 向经过稳定化处理后的灰浆中添加磷酸氢二钠和氧化钙，磷酸氢二钠和氧化钙的 摩尔比为1 : 1，磷酸氢二钠与氧化钙的混合质量为垃圾焚烧飞灰质量的10% -30%，搅拌 10分钟，在磷酸氢二钠与氧化钙的作用下，飞灰的强度增大，渗透系数减小，使飞灰中的重 金属失去迁移性；
[0010] C)垃圾焚烧飞灰灰浆的稳定化处理
[0011] 向经固化处理后的灰浆中添加氯化铁，氯化铁与磷酸氢二钠的摩尔比为1 : 5,均 匀搅拌5分钟，在常温、95%湿度条件下养护3-7天，使灰浆形成固化体。
[0012] 所述的水为自来水或河水的一种。
[0013] 由于采用了以上技术方案，本发明的一种垃圾焚烧飞灰处理方法，通过添加有机 硫TMT15,使飞灰中的Pb、Zn、CcU Hg、Cu等重金属转化成难溶性的化合物，从而实现垃圾焚 烧飞灰的稳定化，减小飞灰中污染物的释放，采用氧化钙和磷酸氢二钠，通过形成致密网状 胶结物而实现垃圾焚烧飞灰的固化，不但对飞灰中污染物有包裹作用，使飞灰污染物钝化， 而且通过提高飞灰固化体的强度，增强了飞灰抗环境侵蚀的能力，同时，氧化钙可和飞灰中 的As形成沉淀，磷酸氢二钠可和飞灰中的Pb、Cd等形成沉淀，再次实现了飞灰中污染物的 稳定化，采用氯化铁对飞灰灰浆进行稳定化，通过形成磷铁稳定的化合物，使飞灰固化体中 的磷钝化，减少磷释放对环境的污染，同时，铁可以和飞灰中的As形成沉淀，实现了飞灰中 As的稳定。该方法通过对垃圾焚烧飞灰进行固化稳定化处理，降低了飞灰中污染物的环 境风险，增强了飞灰抗环境侵蚀的能力，多次稳定化保证了处理效果，该方法具有处理效果 好、无二次污染及成本低廉等特点。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合具体实施例，对本发明进行进一步详细描述：
[0015] 一种垃圾焚烧飞灰处理方法，所述的处理方法按照以下步骤进行：
[0016] A)垃圾焚烧飞灰的稳定化处理
[0017] 将垃圾焚烧飞灰与水按质量比为2 : 1混合，水为自来水或河水的一种，搅拌均 匀后形成灰浆，向灰浆中添加有机硫TMT15,根据垃圾焚烧飞灰中重金属的含量，有机硫 TMT15和垃圾焚烧飞灰的质量比为2% -5%，搅拌10分钟，使垃圾焚烧飞灰中的重金属污染 物与有机硫TMT15充分反应，在有机硫TMT15的作用下，飞灰中的重金属转化成难溶性的化 合物，使飞灰中的重金属钝化，改变飞灰中重金属的活性，降低其迁移性，实现垃圾焚烧飞 灰的稳定化；
[0018] B)垃圾焚烧飞灰的固化处理
[0019] 向经过稳定化处理后的灰浆中添加磷酸氢二钠和氧化钙，磷酸氢二钠和氧化钙的 摩尔比为1 : 1，磷酸氢二钠和氧化钙反应生成具有致密网格的磷酸钠钙胶凝，使垃圾焚烧 飞灰孔隙减小，强度增加，实现对飞灰中污染物的包裹，减小污染物的释放风险，飞灰固化 体能在极端的环境（高压、高温、酸雨等）中保持长期稳定性，根据强度要求，磷酸氢二钠与 氧化钙的混合质量为垃圾焚烧飞灰质量的10% -30%，搅拌10分钟，使磷酸氢二钠和氧化 钙充分反应，实现对垃圾焚烧飞灰的固化。同时，磷酸氢二钠可和垃圾焚烧飞灰中的Pb、Cd 等重金属反应生成磷酸盐沉淀，氧化钙可和As等重金属反应生成钙砷沉淀，在实现垃圾焚 烧飞灰固化的同时，也实现了飞灰的稳定化；
[0020] C)垃圾焚烧飞灰灰浆的稳定化处理
[0021] 向经过固化处理后的垃圾焚烧飞灰灰浆中添加氯化铁，氯化铁与磷酸氢二钠的摩 尔比为1 : 5,氯化铁中的铁元素可和灰浆中的磷元素反应，生成稳定的铁磷化合物，降低 了飞灰固化体中磷的释放对环境的污染，使该技术没有二次污染风险，均匀搅拌5分钟，使 反应充分，将垃圾焚烧飞灰灰浆在常温、95 %湿度条件下养护3-7天，形成垃圾焚烧飞灰固 化体，可对该飞灰固化体进行填埋处置。
[0022] 具体实施案例
[0023] 下面结合相关实施案例进一步详细叙述：
[0024] 实施案例1
[0025] 本实施例称取垃圾焚烧飞灰500g，称取自来水250g，搅拌均匀后形成垃圾焚烧飞 灰灰浆，向灰浆中添加有机硫TMT15,由于飞灰中重金属含量较高（如Pb :1600mg/kg ;As : 650mg/kg ;Cd :380mg/kg)，有机硫TMT15的质量为25g，搅拌10分钟，向经过稳定化处理后 的灰浆中添加磷酸氢二钠和氧化钙，磷酸氢二钠和氧化钙的摩尔比为1 : 1，磷酸氢二钠和 氧化钙的质量和为150g，搅拌10分钟，向经固化处理后的灰浆中添加氯化铁，氯化铁与磷 酸氢二钠的摩尔比为1 : 5,均匀搅拌5分钟，将垃圾焚烧飞灰灰浆置于塑料磨具中，并在常 温、95%湿度条件下养护7天。对飞灰固化体进行抗压强度和浸出毒性试验，抗压强度采用 万能试验机，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》（HJ/T300-2007) 标准。各测试结果见表1，重金属污染物浸出浓度均满足GB16889的要求。
[0026] 实施例1垃圾焚烧飞灰固化体试验结果表1
[0027]
【权利要求】
1. 一种垃圾焚烧飞灰处理方法，其特征在于：所述的处理方法按照以下步骤进行： A) 垃圾焚烧飞灰的稳定化处理 将垃圾焚烧飞灰与水按质量比为2 : 1混合，搅拌均匀后形成灰浆，向灰浆中添加有机 硫TMT15,有机硫TMT15和垃圾焚烧飞灰的质量比为2% -5%，搅拌10分钟，在有机硫TMT15 的作用下，飞灰中的重金属转化成难溶性的化合物，使飞灰中的重金属钝化； B) 垃圾焚烧飞灰的固化处理 向经过稳定化处理后的灰浆中添加磷酸氢二钠和氧化钙，磷酸氢二钠和氧化钙的摩尔 比为1 : 1，磷酸氢二钠与氧化钙的混合质量为垃圾焚烧飞灰质量的10% -30%，搅拌10分 钟，在磷酸氢二钠与氧化钙的作用下，飞灰的强度增大，渗透系数减小，使飞灰中的重金属 失去迁移性； C) 垃圾焚烧飞灰灰浆的稳定化处理 向经过固化处理后的灰浆中添加氯化铁，氯化铁与磷酸氢二钠的摩尔比为1 : 5,均匀 搅拌5分钟，在常温、95%湿度条件下养护3-7天，使灰浆形成固化体。
2. 如权利要求书1所述的一种垃圾焚烧飞灰处理方法，其特征在于：所述的水为自来 水或河水的一种。
【文档编号】A62D101/43GK104492024SQ201410796490
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】李江山, 薛强, 张亭亭, 王平, 王富, 许越, 孟思明 申请人:江苏中宜生态土研究院有限公司, 中国科学院武汉岩土力学研究所