垃圾电厂焚化飞灰稳定化方法与流程

本发明有关于一种垃圾焚化飞灰处理方法，特别是一种垃圾电厂焚化飞灰稳定化方法。

背景技术：

可燃性废弃物经收集后，其移送至一焚化电厂进行焚化处理，燃烧成底渣，而达到垃圾减量与体积减少效果，焚化过程中会产生包含飞灰的焚化废气，而该废气经过一集尘设备将废气与飞灰分离，而集收后飞灰，该飞灰属于有害事业废弃物，因此为降低该物质的污染，以避免后续该飞灰中有害物质释出，通常都是直接透过水泥进行固化及稳定化后，再将固化后的飞灰与一般事业废弃物的底渣，运送至一般掩埋场进行填埋或堆放。

然而，由于该飞灰产生数量庞大，即使拥有广大土地面积，总有一天仍会面临若土地不足的窘境，若以台湾而言，更是有平地面积不足问题，其可供该底渣与飞灰的掩埋场址更不多了，同时经固化后的底渣及飞灰体积增大，使得掩埋场可容置的体积变少，因此，如果仅单靠固化、掩埋进行飞灰后续处置而言，已经无法应付现有需求，再者，焚化废弃物所产生的飞灰，对于有害物溶出对人体健康及生活环境的危害性，以日渐受到社会大众所重视，如何采取适当的方法、步骤，以将该飞灰进行处置，以达到安定化、无害化及资源化的目标，是目前刻不容缓的事情。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是在提供一种垃圾电厂焚化飞灰稳定化方法，其能使降低飞灰水溶性盐类及降低重金属溶出率，达到稳定化效果，使稳定后的垃圾电厂焚化飞灰能再次进行资源化的利用。

于是，本发明提供一种垃圾电厂焚化飞灰稳定化方法，其依序包含有备料步骤、水洗步骤、压滤步骤及混合步骤；其中，该备料步骤备具一含氧化钙10～75％重量百分比的垃圾电厂焚化飞灰(即备料步骤)；另，该水洗步骤将该垃圾电厂焚化飞灰与水以1：2～1：20的液固比进行水洗，以去除该垃圾电厂焚化飞灰的水溶性盐类后；该压滤步骤再由一压滤机将该垃圾电厂焚化飞灰予以压滤脱水成一含水量5～60％泥饼状；最后，制备有一酸碱值介于12～15.6且氢氧化根离子体积摩尔浓度介于0.01m～37.5m的药剂，并且将前述成泥饼状的垃圾电厂焚化飞灰与该药剂以液固比0.2～1.5进行混拌，使得混拌过程中该药剂与该垃圾电厂焚化飞灰产生反应而升温，使得该垃圾电厂焚化飞灰中的盐类与该药剂因该反应而降低，借此达到稳定化效果，使性质稳定后的垃圾电厂焚化飞灰能再次进行资源化的利用。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的流程图。

图2为本发明一较佳实施例使用水洗步骤中以不同液固比水洗飞灰的导电度。

图3为本发明一较佳实施例中药剂依不同液固比稳定化后的飞灰重金属稳定化结果。

图4为本发明一较佳实施例中以处理后的稳定性与抗压强度测试结果。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明。

参阅图1，本发明一种垃圾电厂焚化飞灰稳定化方法，其包含有备料步骤、水洗步骤、压滤步骤、混合步骤；其中，该备料步骤备有一含氧化钙10～75％重量百分比的垃圾电厂焚化飞灰，而该垃圾电厂焚化飞灰可为炉排炉垃圾电厂的焚化飞灰，或流化床垃圾电厂垃圾电的厂焚化飞灰等，而前述该炉排炉垃圾电厂焚化飞灰其元素组成：氧化钙(cao)为重量百分比的20～75％；氧化铝(al2o3)为重量百分比的0～30％；氧化硅(sio2)为重量百分比的0～30％，有害重金属元素含量为300～10000ppm；另，该流化床垃圾电厂焚化飞灰其元素组成：氧化钙(cao)为重量百分比的10～50％；氧化铝(al2o3)为重量百分比的0～20％；氧化硅(sio2)为重量百分比的0～40％，有害重金属元素含量为300～10000ppm。

仍续前述，该水洗步骤则是将该垃圾电厂焚化飞灰与水以1:2至1：20的液固比进行水洗后，使得该垃圾电厂焚化飞灰中的水溶性盐类经水洗而降低，同时也可以将部分的重金属予以水洗带出，而至于该垃圾电厂焚化飞灰与水要以多少液固比进行水洗，可依照电厂焚化飞灰中的水溶性盐类含量多寡进行调整；另，该压滤步骤通过一压滤机将该垃圾电厂焚化飞灰进行脱水，而其含水率可控制于5～60％内，并将该垃圾电厂焚化飞灰压成一泥饼状；最后，该混合步骤制备有一酸碱值介于12～15.6且氢氧化根离子体积摩尔浓度介于0.01m～37.5m(即m：体积摩尔浓度)的药剂，并且该药剂与该垃圾电厂焚化飞灰以液固比0.2～1.5进行混拌，以通过该药剂与该垃圾电厂焚化飞灰搅拌过程的化学反应产生温度约35℃至80℃，使得该垃圾电厂焚化飞灰中所含盐类与该强碱进行反应，例如该药剂以氢氧化钠为例时，该垃圾电厂焚化飞灰中的氨盐与氢氧化钠反应产生氢氧化铵并因温度升高而排出氨气，该垃圾电厂焚化飞灰所含的重金属粉尘将与氢氧化钠产生反应产生高温即重金属氢氧化物并排出氢气，排出部分氨气可使得飞灰中水溶性物质减少以供后续应用，有害重金属形成氢氧化物，而使其内重金属溶出率降低，如此，将可形成一稳定性质的垃圾电厂焚化飞灰，使该飞灰不在受限仅能固化掩埋，更能形成一再生资源材料更能广泛进行使用。

而本实施例以下以几个实验例进行说明：

参阅图2，实验例一，本实施例中该垃圾电厂焚化飞灰以流体化床焚化飞灰为例，以不同液固比进行水洗的结果，将以导电度来判断其内含量水溶性盐类是否有降低，如图2所示，当以多水进行水洗时，其可见该导电度越低，因此可确认经由水洗步骤可初步先将该电厂焚化飞灰中的水溶性盐类降低，以利后续进行处理。

参阅图3，实验例二于混合步骤中该垃圾电厂焚化飞灰以药剂以不同的混合液固比，并以台湾地区「毒性特性溶出试验(简称tclp)」，检测其内所含的有害重金属cd、cr、cu、pb、ni、zn、as、hg溶出率；未添加药剂时(液固比为0)，以及添加至1.9时，各别有害金属溶出率结果进行检测。

仍续前述，如图3中所示，而本实验例中，将以碱性药剂为ph为15.31，并且该垃圾电厂焚化飞灰与药剂以液固比为1:0.2时，其当未添加药剂时，其cd为5.62ppm、cr为3.15ppm、cu为16.45ppm、pb为7.12ppm、ni为10ppm、zn为43.15ppm；而以液固比为1：0.8混合时，仅剩cd为0.016ppm、cr为0.347ppm；另外，再以液固比为1：1.4时，仅剩cr为0.218ppm，因此透过该液固比范围内，确实能使有害重金属溶出降低；此外，如果将液固比以1:1.9时，虽然可以再降低cr为0.015ppm的溶出率，但由于会造成pb为0.91ppm及zn为2.26ppm的溶出率，因此，最佳的范围的液固比是介于0.2～1.5间，能有效降低整体有害金属的溶出率。

参阅图4，而后该垃圾电厂焚化飞灰的稳定性测验，以astmc109规范并该垃圾电厂焚化飞灰取代10％的水泥，测试其稳定性与抗压强度，当该垃圾电厂焚化飞灰未经与该药剂处理时，其凝固的固体将因膨胀而毁损，非常不稳定且无法测得其抗压强度；另外，经稳定化处理后，以液固比为1：0.2混合时所得的垃圾电厂焚化飞灰，将没有因膨胀而毁损，并且得以顺利测得其抗压强度约为150kgf/cm²；再者，再以液固比为1：1.4混合时，所得的垃圾电厂焚化飞灰，其抗压强度约为265kgf/cm²将为最佳，而当以液固比为1：1.9混合时，其抗压强度反而降低至约185kgf/cm²；据此，该水洗步骤后的泥饼，并以液固比为1：0.2至1.4混合时，无论在于有害金属溶出率，以及后续使用时的抗压强度上，都具有一定优异的表现，能确保该垃圾电厂焚化飞灰能再次资源化的功效。

归纳前述，本发明垃圾电厂焚化飞灰稳定化方法，其依序借由水洗步骤、压滤步骤及混合步骤等，使该垃圾电厂焚化飞灰通过水洗及压滤一含水率5～60％的泥饼后，在与一酸碱值介于12～15.6且氢氧化根离子体积摩尔浓度介于0.01m～37.5m的药剂，使前述处理后该垃圾电厂焚化飞灰与该药剂以液固比0.2～1.5混合后，该药剂与该垃圾电厂焚化飞灰于搅拌过程中产生反应而形成高温，达到排气及排氨的稳定化效果，使稳定后的垃圾电厂焚化飞灰能再次资源化的功效。

以上所述仅为说明本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请权利要求书及发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。