CN103128005A - 一种城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法 - Google Patents

Abstract

一种城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法，涉及城市生活垃圾处理。在浮选槽中，将飞灰与水混合，加入硫化钠，搅拌，使飞灰中盐分溶解水中，飞灰中氧化态的Pb、Zn重金属实现硫化，生成PbS、ZnS；在浮选槽中再加入捕收剂，搅拌，使捕收剂与飞灰充分接触，捕收剂吸附在硫化重金属表面；在浮选槽中再加入起泡剂松醇油，经浮选分离后进行离心脱水，在获得的飞灰中加入水泥、砂、水、激发剂硅酸钠和明矾，搅拌，搅拌后的试样装入试模中振实，放置养护后脱模，得水泥砖；将浮选槽中的浮上物进行离心脱水后，送入生活垃圾焚烧厂进行高温处理二噁英，在大于850℃下，烟气停留时间大于2s的环境下，二噁英能完全分解，烟气达标排放。

Description

一种城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法

技术领域

本发明涉及城市生活垃圾处理，尤其是涉及一种城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法。

背景技术

城市生活垃圾焚烧处理后产生的飞灰由于含有Zn、Pb、Cu、Cr等重金属以及二噁英等剧毒有机污染物，属于危险废物，目前，主要采用水泥固化、药剂稳定化等工艺进行无害处处理。随着垃圾焚烧处理技术的发展，二次污染物受到了较好的控制，特别是飞灰中二噁英含量已经小于日本、美国等国家土壤标准值1ng/g,随着国家相应标准的制定，为飞灰资源化处理条件逐步具备。在今后相当长一个时期内都会有大量的焚烧飞灰产生，因此垃圾焚烧飞灰作为一种大量存在的潜在资源，其资源化利用正在引起国内外多方人士的重视，具有广阔的前景。

目前，有关飞灰资源化技术较少，其中，熔融技术、水泥窑共处置技术均有很好的资源化效果，但熔融技术处理成本较高。水泥窑共处置技术是直接将飞灰作为水泥原料进入水泥窑，飞灰中的氯、硫、碱等物质有可能会造成水泥窑预热系统结皮、堵塞；水泥熟料中这些有害物质含量过高，会导致水泥质量下降。

中国专利CN101905967A公开一种生活垃圾焚烧飞灰水洗后制成的飞灰烧结砖及其制备方法。所述的飞灰烧结砖由质量百分比为25％～35％的水洗后的生活垃圾焚烧飞灰、45％～70％的粘土和5％～20％的长石组成。其制备方法包括生活垃圾焚烧飞灰水洗处理、物料粉碎前预处理、物料的粉碎、原料的陈化、原料的成型、坯体干燥、烧结成砖等7个步骤，最终得本发明的一种生活垃圾焚烧飞灰水洗后制成的飞灰烧结砖。该发明将生活垃圾焚烧飞灰水洗后用于研制烧结砖，通过煅烧可彻底销毁其中的二噁英，并固化飞灰中的重金属，达到生活垃圾焚烧飞灰无害化处理的目的，实现变废为宝。但是该发明将飞灰预处理后制成烧结砖，由于预处理后水分等因素影响，额外地消耗了能量，成本上也较高。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的高温处理费用高、固化/稳定化及萃取等技术无法很好地实现重金属和二噁英污染同步去除、无法进行资源化等问题，提供可有效分离重金属，预处理后飞灰与水泥、砂、激发剂搅拌养护，生产免烧砖的一种城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法。

本发明包括以下步骤：

1）在浮选槽中，将飞灰与水混合，加入硫化钠，搅拌，使飞灰中盐分溶解水中，飞灰中氧化态的Pb、Zn重金属实现硫化，生成PbS、ZnS；

2）在浮选槽中再加入捕收剂，搅拌，使捕收剂与飞灰充分接触，捕收剂吸附在硫化重金属表面；

3）在浮选槽中再加入起泡剂松醇油，经浮选分离后进行离心脱水，在获得的飞灰中加入水泥、砂、水、激发剂硅酸钠和明矾，搅拌，搅拌后的试样装入试模中振实，放置养护后脱模，得水泥砖；

4）将浮选槽中的浮上物进行离心脱水后，送入生活垃圾焚烧厂进行高温处理二噁英，在大于850℃下，烟气停留时间大于2s的环境下，二噁英能完全分解，烟气达标排放。

在步骤1）中，所述飞灰与水的质量比可为1∶4；所述硫化钠的加入量可为飞灰质量的0.5%～2%；所述搅拌的条件可在转速1500r/min下，搅拌10～15min。

在步骤2）中，所述捕收剂可采用乙硫氮或丁基黄原酸钠等；所述捕收剂的加入量可为飞灰质量的0.1%～0.5%；所述搅拌的条件可在转速1500r/min下，搅拌5～10min。

在步骤3）中，所述松醇油的加入量可为飞灰质量的0.1%～0.5%；所述浮选分离可在转速为1500r/min下，调节空气流量为200～300L/h，浮选3～5min；所述砂可采用河砂，最好过20目筛；所述飞灰∶水泥∶水∶砂的质量比可为10∶4∶7∶6；所述硅酸钠和明矾的加入量按质量百分比可分别占飞灰质量的2%～3%和0.5%～2%，所述放置养护的条件可在25℃常压下放置养护2天。

本发明结合选矿技术对城市生活垃圾焚烧飞灰进行预处理，浮选分离出飞灰中的盐分、重金属Pb、Zn和二噁英，使其达到无害化要求。本发明对预处理后的飞灰进行免烧制砖处理，实现飞灰的资源化利用。

本发明的有益效果在于：

1）本工艺实用，流程简单，运行简便、可靠，成本较低。

2）结合垃圾焚烧厂的处理工艺对二噁英进行处理，无后续污染问题。

3）处理水能采用中水回用，处理后废水能直接达标排放。

具体实施方式

下面结合实施例对城市生活垃圾焚烧飞灰工艺作进一步描述。

厦门某垃圾焚烧发电厂有2台300t/d垃圾焚烧炉，该系统每台焚烧炉单独配置1套烟气净化处理装置，分别是反应塔除酸，活性炭喷射吸附，脉冲袋式除尘。垃圾焚烧后产生的烟气经过余热锅炉降温后，烟气进入反应塔与石灰浆反应，反应所需要的石灰浆经泵加压后喷入文丘里混合塔，被净化后的烟气进入布袋除尘器进行除尘，未反应完全的细颗粒通过返料装置返回到反应塔里循环利用，而烟气里的粗固体颗粒被分离出来，布袋捉后送入灰罐。

（1）称量干灰400g，超纯水1200ml，倒入浮选槽中，称硫化钠6g，启动浮选机搅拌器，在转速为1500r/min下，搅拌10min。

（2）称捕收剂乙硫氮1.5g，在转速为1500r/min下，搅拌5min，使捕收剂与飞灰充分接触。

（3）加起泡剂松醇油1.5ml，在转速为1500r/min下，调节空气流量为200L/h，浮选8min。

（4）底灰进行离心脱水。

（5）飞灰经浮选分离后进行离心脱水，按比例将水泥、砂、水和飞灰加入搅拌器内。其质量比例为飞灰∶水泥∶水∶砂为10∶4∶7∶6；激发剂硅酸钠和明矾分别为8g和2g；先低速140r/min搅拌30s后，再高速125r/min搅拌60s，搅拌完的试样分两次装入240mm×115mm×53mm的试模中振实。

（6）在25℃常压下放置养护两天，脱模。

（7）对免烧砖进行强度检测，其强度满足《粉煤灰砖》（JC239-2001）Mu10的要求，浸出的重金属小于地下水三级标准值。

表1砌块实验结果

表2处理后飞灰浸出毒性分析(mg/L)

砌块实验结果见表1，处理后飞灰浸出毒性分析结果见表2。

Claims (10)

1.一种城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法，其特征在于包括以下步骤：

1）在浮选槽中，将飞灰与水混合，加入硫化钠，搅拌，使飞灰中盐分溶解水中，飞灰中氧化态的Pb、Zn重金属实现硫化，生成PbS、ZnS；

2）在浮选槽中再加入捕收剂，搅拌，使捕收剂与飞灰充分接触，捕收剂吸附在硫化重金属表面；

3）在浮选槽中再加入起泡剂松醇油，经浮选分离后进行离心脱水，在获得的飞灰中加入水泥、砂、水、激发剂硅酸钠和明矾，搅拌，搅拌后的试样装入试模中振实，放置养护后脱模，得水泥砖；

4）将浮选槽中的浮上物进行离心脱水后，送入生活垃圾焚烧厂进行高温处理二噁英，在大于850℃下，烟气停留时间大于2s的环境下，二噁英能完全分解，烟气达标排放。

2.如权利要求1所述一种城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法，其特征在于在步骤1）中，所述飞灰与水的质量比为1∶4。

3.如权利要求1所述一种城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法，其特征在于在步骤1）中，所述硫化钠的加入量为飞灰质量的0.5%～2%。

4.如权利要求1所述一种城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法，其特征在于在步骤1）中，所述搅拌的条件是在转速1500r/min下，搅拌10～15min。

5.如权利要求1所述一种城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法，其特征在于在步骤2）中，所述捕收剂采用乙硫氮或丁基黄原酸钠；所述捕收剂的加入量可为飞灰质量的0.1%～0.5%。

6.如权利要求1所述一种城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法，其特征在于在步骤2）中，所述搅拌的条件是在转速1500r/min下，搅拌5～10min。

7.如权利要求1所述一种城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法，其特征在于在步骤3）中，所述松醇油的加入量为飞灰质量的0.1%～0.5%。

8.如权利要求1所述一种城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法，其特征在于在步骤3）中，所述浮选分离是在转速为1500r/min下，调节空气流量为200～300L/h，浮选3～5min。

9.如权利要求1所述一种城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法，其特征在于在步骤3）中，所述砂采用河砂，最好过20目筛；所述飞灰∶水泥∶水∶砂的质量比可为10∶4∶7∶6。

10.如权利要求1所述一种城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法，其特征在于在步骤3）中，所述硅酸钠和明矾的加入量按质量百分比分别占飞灰质量的2%～3%和0.5%～2%，所述放置养护的条件可在25℃常压下放置养护2天。