CN105235260B - 超高压液压压制大比重飞灰模块的方法 - Google Patents

超高压液压压制大比重飞灰模块的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种超高压液压压制大比重飞灰模块的方法，属于废弃物焚烧飞灰处理技术领域。将飞灰粉末或固化后的飞灰装填至模具中，固定好模具后使用液压机压制，压强控制在5～5000MPa，保压时间为0.05～120min，脱模后得到飞灰模块，经过检测，压制前的飞灰模块的密度为0.7～1.1g/cm3，压制后的飞灰模块的密度上升为2～5g/cm3，压制后的飞灰模块体积是压制前飞灰体积的1/2～1/5。将飞灰模块按照常规填埋时，在填埋、运输过程中，填埋单元可以填的飞灰的质量增大，增加填埋库区的使用寿命，飞灰进入大气的量显著减少，减轻了对周边环境的影响，同时减轻了对作业人员的身体危害。

Description

超高压液压压制大比重飞灰模块的方法
技术领域
本发明涉及一种超高压液压压制大比重飞灰模块的方法，属于废弃物焚烧飞灰处理技术领域。
背景技术
我国的生活垃圾、城市污泥等废弃物每年都会大量产生。焚烧是其中一种处理手段。焚烧产生占废弃物总量23％左右的底灰及3％～5％的飞灰。飞灰是由焚烧炉产生的烟气经反应塔进行中和、净化后，掺以一定量的吸附剂，再由高效除尘分离器分离而产生。目前上海市每天要产生200吨的飞灰。飞灰主要包括SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3和硫酸盐、钠盐、钾盐等反应物，还有Hg、Mn、Mg、Sn、Cd、Pb、Cr等重金属元素以及痕量级二噁英类的有机物，另加其他种类污染物，属于危险废物，需要特殊处理。
处理飞灰主要是填埋和制作建筑材料等方式，其中填埋是用土方车将飞灰运入填埋场，经由路基箱搭建的临时道路进入填埋作业区域，将飞灰倾倒入卸料坑内，再由挖掘机填入坑体内。期间由于缺乏防风挡尘措施和喷淋装置，因此在卸料和抓运过程中产生大量的飞灰扬尘的现象，飞灰扬尘明显高于堆体作业高度，大风天气下会对下风向区域造成严重污染。另外，填埋现场，很难能实现作业面最小化填埋，填埋作业不够精细，大部分飞灰作业面直接暴露在空气中，部分临时膜材料、袋装飞灰覆盖等措施也有不到位的现象。虽然，已完成填埋区域的覆盖作业较为完善，但是填埋作业区域的临时覆盖不够及时。靠近日填埋作业区域的道路附近，大量的作业面积外露，飞灰直接暴露在空气当中；道路两边和斜坡交接处的HDPE膜不易压实，容易出现外翻等现象。按照我国现行处理危险废物的标准，飞灰合法低成本处理出路只能是安全填埋，但仅仅通过加水泥或碱不能使其在填埋场稳定，因为飞灰相对于环境来说量太少，不足以改变环境的pH值。目前老港飞灰填埋区的飞灰处理方式是采用有机多聚磷酸及其盐类化合物作为垃圾焚烧飞灰的稳定剂等方法类似，包括有机多聚磷酸及其盐类化合物为羟基亚乙基二膦酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸或多元醇磷酸脂。稳定化处理方法的步骤一般是取一定量的上述稳定剂溶于适量水中，配成溶液，然后将该稳定剂水溶液加入到一定量的焚烧飞灰中，均匀搅拌，配成稳定的基质固体；稳定剂与垃圾焚烧飞灰的配合比例一般为1∶100～5∶100。药剂的成本一般不低，故迫切的需要一种低成本、高效益的方法来解决上述问题。
另外一种处理方法可以通过固化、熔融的方式做成建材，但这个历程更长，日本研究了20年左右才出台标准，并且做成建材和我们日常生活更近，因此工艺要求更高，成本也更高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废弃物焚烧产生的飞灰处理方法，具体是采用超高压液压将飞灰压制成为大比重飞灰模块的方法。用该方法得到的飞灰模块既可以增加飞灰密度减少飞灰的体积，增加填埋库区的使用寿命，还可以防止运输、填埋过程中飞灰进入大气，危害环境。
为达到上述目的，本发明在5～1000MPa高压条件下，使飞灰达到很高的密度，变成大比重的飞灰模块，从而降低填埋成本，为改善飞灰粉末的成型性和可塑性，通常可加增塑剂，为了稳定化，还可以添加稳定剂，但用量显著低于传统的水泥固化稳定化工艺。
具体工艺如下：
先将粉末飞灰或固化后的飞灰装填至模具中，固定好模具后使用液压机压制，压强控制在5～5000MPa，保压时间为0.05～120min，脱模后得到飞灰模块，经过检测，压制前的飞灰模块的密度为0.7～1.1g/cm3，压制后的飞灰模块的密度上升为2～5g/cm3。压制后的飞灰模块体积是压制前飞灰体积的1/2～1/5。
将飞灰模块按照常规填埋时，在填埋、运输过程中飞灰进入大气的量显著减少，而且体积缩小后，填埋单元可以填的飞灰的质量增大，增加填埋库区的使用寿命。
上述固化后的飞灰是从填埋场所取的固化完毕后的固化飞灰。
本发明的有益效果如下：
1，本发明采用超高压液压压制，将飞灰压制成为飞灰模块，制得的飞灰模块的密度从压制前的0.7～1.1g/cm3上升到2～5g/cm3，显著减少飞灰体积，将飞灰模块按照常规填埋时，在填埋、运输过程中体积缩小1/2～1/5，填埋单元可以填的飞灰的质量增大，增加填埋库区的使用寿命。
2，由于本发明采用超高压液压压制，将飞灰压制成为飞灰模块，填埋、运输过程中飞灰进入大气的量显著减少，减轻了对周边环境的影响，同时减轻了对作业人员的身体危害。
3，由于本发明采用超高压液压压制将飞灰粉末、颗粒状固化后飞灰变成了块状，填埋工艺极为简便，成本低廉。
附图说明
图1为本发明的飞灰模块密度随着压强变化的趋势曲线图。
具体实施方式
以下结合具体实例来对本发明作进一步说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实例表述的范围。
实施例1
将从焚烧炉收集的、未经任何处理的飞灰(原生飞灰)均匀装填至模具中，模具选用市售的YHGZ-(C038208411B)-01-01。固定好模具后使用液压机(市售型号为Y32-1000)压制，压强控制从0逐渐升到100MPa，保压时间为5min。脱模，得到飞灰模块，经过检测，压制前的飞灰模块的密度为0.81g/cm3，压制后上升到2.13g/cm3，飞灰显著增加密度，减少体积。
实施例2
先将从上海老港垃圾填埋场所取的固化完毕后的固化飞灰(原生飞灰粉末：稳定剂＝1∶100～5∶100质量比，然后搅拌均匀得到颗粒状固化后的飞灰)装填到实施例1的模具中，固定好模具后使用液压机(Y32-1000)压制，压强控制从0逐渐升到3000MPa，保压时间为20min。脱模，得到飞灰模块，经过检测，压制前的飞灰模块的密度为0.91g/cm3，压制后的飞灰模块的的密度升到3.53g/cm3，飞灰显著增加密度，减少体积。
实施例3
将从焚烧炉收集的、未经任何处理的飞灰(原生飞灰)均匀装填至实施例1的模具中，固定好模具后使用液压机(Y32-1000)压制，压强控制从0逐渐升到1000MPa，保压时间为5min。脱模，得到飞灰模块，经过检测，压制前的飞灰模块的密度为0.81g/cm3，压制后上升到2.92g/cm3，飞灰显著增加密度，减少体积。

Claims (1)

1.一种超高压液压压制大比重飞灰模块的方法，其特征是：先选用装填飞灰的耐高压的模具，然后将飞灰粉末或固化后的飞灰装填至模具中，固定好模具后使用液压机压制，压强控制在5～5000MPa，保压时间为0.05～120min，脱模后得到飞灰模块，经过检测，压制前的飞灰模块的密度为0.7～1.1g/cm3，压制后的飞灰模块的密度上升为2～5g/cm3，压制后的飞灰模块体积是压制前飞灰体积的1/2～1/5。
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