CN104922850A - 一种垃圾焚烧飞灰的稳定剂及其合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种垃圾焚烧飞灰的稳定剂及其合成方法，所述稳定剂的成分配方及质量百分比为：硫脲25～30％，钙基膨润土40～60％，磷酸钙15～20％，燃煤电厂二级粉煤灰10～20％，甲酸钙0～5％。所述方法包括：将各组分按比例计量承重，干燥至含水量率<1％，获得干燥后的混合组分；将干燥后的混合组分投入密闭混拌系统，拌合；将搅拌后的混合组分经打包机覆膜包装或空气压力泵送入真空罐内贮存，获得所述稳定剂。本申请的稳定剂可以提高垃圾焚烧企业飞灰处理与处置效率，可以有效的稳定焚烧飞灰中的重金属组分，重金属毒性溶出低于国家环保规定排放阈值，解决了现有技术中的稳定剂处理垃圾飞灰的处理效率低，不满足国家环境相关排放标准的技术问题。

Description

一种垃圾焚烧飞灰的稳定剂及其合成方法

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种垃圾焚烧飞灰的稳定剂及其合成方法。

背景技术

城市垃圾在焚烧后，余热锅炉底部和烟气净化系统将产生大量垃圾焚烧飞灰，约占原生垃圾总重量的3％左右(炉排炉)。据不完全统计，08年全国垃圾焚烧良约1800万吨，共计产生飞灰约54万吨(武汉市目前垃圾焚烧量在8000～10000吨/天)。垃圾焚烧飞灰富集了垃圾中的大部分重金属元素和易溶盐类物质和一定量的二恶英，因此各国均将垃圾焚烧飞灰列为危险固体废物。《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008颁布后，国内缺少相应能满足该标准的飞灰处理技术。垃圾焚烧飞灰的处理主要有两种方式一种是安全填埋，一种是无害化处理后资源化应用。这两种方式的处理都需要用到安全稳定剂。

现有中应用于垃圾焚烧产生的飞灰的稳定剂：由三乙醇胺为芯的具有羧酸钠侧基及二硫代羧酸钠端基的星形超支化聚合物及亚烷基二胺四二硫代羧酸钠组成，其中三乙醇胺为芯的具有羧酸钠侧基及二硫代羧酸钠端基的星形超支化聚合物的化学式为：N[CH2CH2OCOCH2CH2(COONa)N(CSSNa)CH2(CH2)nCH2N(CSSNa)2]3，其中n为0～4之间的正整数；亚烷基二胺四二硫代羧酸钠化学式为：(NaSSC)2NCH2(CH2)nCH2N(CSSNa)2，其中n为0～4之间的正整数。N-苯甲酰-N-苯基羟胺可作为生活垃圾焚烧飞灰处理稳定剂，N-苯甲酰-N-苯基羟胺对生活垃圾焚烧飞灰中的重金属具有稳定作用，且价廉易得、用量少、稳定化处理方法简单、成本低、无二次污染。

现有应用于垃圾焚烧产生的飞灰的另一种稳定剂成分重量比计为40％～80％的选矿鏊合剂和20％～60％的高分子絮凝剂，所述处理方法为：将所述化学稳定剂配成质量浓度为0.8％～3％的水溶液，将水溶液加入到飞灰中，其重量比为0.7～1.5∶1，均匀搅拌，制成稳定的胶粘状固体基质，然后干燥，保存[25]。

但在使用过程中发现，上述现有技术中的稳定剂处理垃圾飞灰的处理效率低，不满足国家环境相关排放标准。

发明内容

本申请提供一种垃圾焚烧飞灰的稳定剂及其合成方法，解决了现有技术中的稳定剂处理垃圾飞灰的处理效率低，不满足国家环境相关排放标准的技术问题。

本申请提供一种垃圾焚烧飞灰的稳定剂，所述稳定剂的成分配方及质量百分比为：硫脲25～30％，钙基膨润土40～60％，磷酸钙15～20％，燃煤电厂二级粉煤灰10～20％，甲酸钙0～5％。

本申请还提供一种稳定剂的合成方法，用于合成所述稳定剂，所述方法包括：

将各组分按比例计量承重，干燥至含水量率<1％，获得干燥后的混合组分；

将干燥后的混合组分投入密闭混拌系统，拌合；

将搅拌后的混合组分经打包机覆膜包装或空气压力泵送入真空罐内贮存，获得所述稳定剂。

本申请有益效果如下：

本技术充分利用工业废渣和工业辅材，变废为宝，而且不加白灰，电石渣，粘结剂，早强剂，水泥等材料，不需要设置养护室，节约能源，生产的稳定剂使用掺入比例：稳定剂与市政垃圾焚烧飞灰质量比＝0.5～5：100，生产成本低，稳定效果好，原辅料设定获取无需特殊加工及二次污染产生。

组分的机理及作用：

对转化处理的组分进行了深入研究，精选各种组分，获得了本稳定剂的配方。本稳定药剂主要成份由钙、镁、硅、铝、磷等元素盐类所组成，对重金属稳定化作用的主要原理是：通过与飞灰搅拌混合，药剂与飞灰均匀接触，并在胶凝环境中形成多种氧化物的无定相组织，该物质对铅、镉、锌等重金属有非常强的吸引力。当飞灰中所含铅、镉等重金属遇水溶解渗出，接触后将被其吸附，发生沉淀反应、络合反应而形成较为稳定、无害、溶解度极低的络合式含铅、镉等矿物质，从而达到重金属稳定化的目的。本稳定剂环境安全、无毒副影响、处理重金属污染稳定可靠，主要原材料取自工业废渣，成本低廉，做到了以废治废。

本申请的稳定剂可以提高垃圾焚烧企业飞灰处理与处置效率，可以有效的稳定焚烧飞灰中的重金属组分，重金属毒性溶出低于国家环保规定排放阈值。同时也可以减少在稳定剂生产环境重要原材料的消耗以及二次污染的产生，为国家节能减排，创建绿色垃圾焚烧技术的发展做出贡献，解决了现有技术中的稳定剂处理垃圾飞灰的处理效率低，不满足国家环境相关排放标准的技术问题。

而且，本稳定剂可以有效的稳定焚烧飞灰中的二恶瑛残留物质，二恶瑛毒性当量为0.013ng/Teq，低于欧美发达国家标准一个数量级，达到国际先进水平。另外，本稳定剂的合成方法简单方便，成本低廉，有利于大规模生产。本稳定剂的使用方法简单，操作易行，适合大规模推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本申请较佳实施方式一种垃圾焚烧飞灰的稳定剂的成方法的流程图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种垃圾焚烧飞灰的稳定剂及其合成方法，解决了现有技术中的稳定剂处理垃圾飞灰的处理效率低，不满足国家环境相关排放标准的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本申请提供一种垃圾焚烧飞灰的稳定剂及其合成方法，所述稳定剂的成分配方及质量百分比为：硫脲25～30％，钙基膨润土40～60％，磷酸钙15～20％，燃煤电厂二级粉煤灰10～20％，甲酸钙0～5％。所述方法包括：将各组分按比例计量承重，干燥至含水量率<1％，获得干燥后的混合组分；将干燥后的混合组分投入密闭混拌系统，拌合；将搅拌后的混合组分经打包机覆膜包装或空气压力泵送入真空罐内贮存，获得所述稳定剂。本申请的稳定剂可以提高垃圾焚烧企业飞灰处理与处置效率，可以有效的稳定焚烧飞灰中的重金属组分，重金属毒性溶出低于国家环保规定排放阈值，解决了现有技术中的稳定剂处理垃圾飞灰的处理效率低，不满足国家环境相关排放标准的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本申请提供一种垃圾焚烧飞灰的稳定剂及其合成方法。所述稳定剂的主要成分70％以上为工业辅料组成，其成分配方及质量百分比为：硫脲25～30％，钙基膨润土40～60％，磷酸钙15～20％，燃煤电厂二级粉煤灰10～20％，甲酸钙0～5％。

如图1所示，为本申请较佳实施方式垃圾焚烧飞灰的稳定剂的合成方法的流程图。所述稳定剂的合成方法包括以下步骤：

步骤11，将各组分按比例计量承重，干燥至含水量率<1％，获得干燥后的混合组分；

步骤12，将干燥后的混合组分投入密闭混拌系统，拌合均匀；

步骤13，将搅拌后的混合组分经打包机覆膜包装或空气压力泵送入真空罐内贮存，获得所述稳定剂。

本技术充分利用工业废渣和工业辅材，变废为宝，而且不加白灰，电石渣，粘结剂，早强剂，水泥等材料，不需要设置养护室，节约能源，生产的稳定剂使用掺入比例：稳定剂与市政垃圾焚烧飞灰质量比＝0.5～5：100，生产成本低，稳定效果好，原辅料设定获取无需特殊加工及二次污染产生。

组分的机理及作用：

对转化处理的组分进行了深入研究，精选各种组分，获得了本稳定剂的配方。本稳定药剂主要成份由钙、镁、硅、铝、磷等元素盐类所组成，对重金属稳定化作用的主要原理是：通过与飞灰搅拌混合，药剂与飞灰均匀接触，并在胶凝环境中形成多种氧化物的无定相组织，该物质对铅、镉、锌等重金属有非常强的吸引力。当飞灰中所含铅、镉等重金属遇水溶解渗出，接触后将被其吸附，发生沉淀反应、络合反应而形成较为稳定、无害、溶解度极低的络合式含铅、镉等矿物质，从而达到重金属稳定化的目的。本稳定剂环境安全、无毒副影响、处理重金属污染稳定可靠，主要原材料取自工业废渣，成本低廉，做到了以废治废。

本申请的稳定剂可以提高垃圾焚烧企业飞灰处理与处置效率，可以有效的稳定焚烧飞灰中的重金属组分，重金属毒性溶出低于国家环保规定排放阈值。同时也可以减少在稳定剂生产环境重要原材料的消耗以及二次污染的产生，为国家节能减排，创建绿色垃圾焚烧技术的发展做出贡献，解决了现有技术中的稳定剂处理垃圾飞灰的处理效率低，不满足国家环境相关排放标准的技术问题。

而且，本稳定剂可以有效的稳定焚烧飞灰中的二恶瑛残留物质，二恶瑛毒性当量为0.013ng/Teq，低于欧美发达国家标准一个数量级，达到国际先进水平。另外，本稳定剂的合成方法简单方便，成本低廉，有利于大规模生产。本稳定剂的使用方法简单，操作易行，适合大规模推广应用。

以下就实验数据进行说明：

所述安全稳定剂1-5的组分及配比参见表1：

表1

实施例1：取A厂垃圾焚烧电厂飞灰，按照4％质量分数掺入飞灰，拌合后模具固结，1天后脱模，养护7天后测定其重金属离子的毒性溶出，结果显示毒性浸出结果满足国家环境相关标准排放阈值，二恶瑛毒性当量为0.013ng/Teq。

实施例2：取A厂垃圾焚烧电厂飞灰，按照2％质量分数掺入飞灰，拌合后模具固结，1天后脱模，养护7天后测定其重金属离子的毒性溶出，结果显示毒性浸出结果满足国家环境相关标准排放阈值，二恶瑛毒性当量为0.015ng/Teq。

实施例3：取B厂垃圾焚烧电厂飞灰，按照1％质量分数掺入飞灰，拌合后模具固结，1天后脱模，养护7天后测定其重金属离子的毒性溶出，结果显示毒性浸出结果满足国家环境相关标准排放阈值，二恶瑛毒性当量为0.017ng/Teq。

实施例4：取B厂垃圾焚烧电厂飞灰，按照2％质量分数掺入飞灰，拌合后模具固结，1天后脱模，养护7天后测定其重金属离子的毒性溶出，结果显示毒性浸出结果满足国家环境相关标准排放阈值，二恶瑛毒性当量为0.013ng/Teq。

实施例5：取B厂垃圾焚烧电厂飞灰，按照4％质量分数掺入飞灰，拌合后模具固结，1天后脱模，养护7天后测定其重金属离子的毒性溶出，结果显示毒性浸出结果满足国家环境相关标准排放阈值，二恶瑛毒性当量为0.016ng/Teq。

上述实验表明，本申请的稳定剂能够提高垃圾焚烧企业飞灰处理与处置效率，使得处置后满足国家环境相关排放标准。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.一种垃圾焚烧飞灰的稳定剂，其特征在于，所述稳定剂的成分配方及质量百分比为：硫脲25～30％，钙基膨润土40～60％，磷酸钙15～20％，燃煤电厂二级粉煤灰10～20％，甲酸钙0～5％。

2.一种稳定剂的合成方法，用于合成如权利要求1中所述稳定剂，所述方法包括：

将各组分按比例计量承重，干燥至含水量率<1％，获得干燥后的混合组分；

将干燥后的混合组分投入密闭混拌系统，拌合；

将搅拌后的混合组分经打包机覆膜包装或空气压力泵送入真空罐内贮存，获得所述稳定剂。