CN110255765B - 一种垃圾沥滤液资源化能源化利用方法 - Google Patents

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Abstract

一种垃圾沥滤液资源化能源化利用方法，包括以下步骤：（1）将沥滤液置于带搅拌器的反应罐内，调整pH值至6～7，搅拌，加入氧化剂，发生氧化反应，然后，加入重金属离子沉淀固化剂，发生固化反应，滤去沉淀物，得到有机酸和有机酸盐的混合物；（2）在步骤（1）所得的混合物中加入功能性催化剂元素化合物，搅拌，反应，得到有机酸盐催化氧化促进剂；（3）将步骤（2）所得有机酸盐催化氧化促进剂用于生活垃圾的清洁燃烧，或用于垃圾焚烧发电厂脱水污泥的清洁燃烧；或用于垃圾焚烧发电厂混掺污泥生活垃圾的清洁燃烧；或用于燃煤的清洁燃烧。本发明方法简单，易于实施，可有效解决沥滤液及其浓缩液难以降解等问题，实现其资源化能源化利用。

Description

一种垃圾沥滤液资源化能源化利用方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理技术，尤其涉及一种垃圾沥滤液资源化能源化利用方法。
背景技术
我国城镇生活垃圾的厨余物多、含水率高、热值较低，垃圾焚烧发电厂处理城镇生活垃圾时必须将新鲜垃圾在垃圾储坑中堆存3～7天进行发酵熟化，即让生活垃圾中的有机质腐败发酵液化流向储坑底部沥出，以达到沥出水分、提高热值的目的，才能保证后续焚烧炉的正常运行。《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)中将此过程中沥出的水分称为“沥滤液”，其特点是污染物浓度高、水质变化大、带有强烈恶臭，呈黄褐色或灰褐色。当前，国内大部分城市的生活垃圾焚烧厂沥滤液其COD约25000～85000mg/l，夏季雨水期浓度较低，冬季干燥季浓度较高;BOD/COD为0.38～0.85，氨氮为1000～3000mg/l，pH为5.0～9.0，SS为1000～6000mg/l，挥发出的气体带有强烈恶臭，对人体有危害。质谱分析显示，垃圾沥滤液中有机物种类高达百余种，大致为腐殖质类、苯环结构类高分子碳氢化合物和中等分子量的灰黄霉酸、氨基酸类含氮化合物及低分子量硫醇硫醚硫化物等。这些垃圾沥滤液及其浓缩液若不妥善处理， 会严重污染水体、土壤、大气等，甚至直接威胁生态环境和人类健康。
目前，现有垃圾焚烧发电厂的垃圾沥滤液或其浓缩液的处理方法可以大致分为：
1）回喷法：是将垃圾沥滤液或其浓缩液回喷焚烧炉内处理，国内外生活垃圾沥滤液的产生量由于生活习惯差异而有很大不同。国外由于垃圾中厨余物含量很少，垃圾热值高，产生的沥滤液一般很少。而国内大部分城市生活垃圾中厨余物含量有时很高，垃圾沥滤液的产量约占垃圾总量的6%～25%。国外垃圾焚烧厂一般采用将沥滤液回喷焚烧炉进行高温氧化处理。平时将沥滤液集中在沥滤液收集池内，当垃圾热值较高时，用高压泵将沥滤液加压经自动过滤器、回喷系统喷入焚烧炉进行处理，当垃圾热值较低时停止；
回喷法适合于沥滤液产量少、垃圾热值高的场合，对于热值较低的垃圾则不适合，否则会造成焚烧炉炉膛温度过低、甚至熄火的状况。对于热值为1200～1250kcal/kg、含水率为40～50%的城市生活垃圾，沥滤液最大理论回喷量计算值为焚烧垃圾量的2.8～3.5%。国内垃圾的含水率太高，沥滤液产量大，一般未采用回喷法处理沥滤液。这是因为未经特殊处理的沥滤液严重影响焚烧炉内的垃圾燃烧；
2）膜法（反渗透法等）处理：垃圾焚烧发电厂垃圾沥滤液的有机物、悬浮物含量高，膜法处理后浓缩液量大。由于没有填埋场回灌的便利条件，回喷焚烧炉水量又太大，因此用膜处理法处理沥滤液的前提是解决浓缩液的处理问题；
3）生化处理法：以生化处理方法去除沥滤液中主要污染物的工艺目前研究较多的是氨吹脱+UASB+SBR，以及在此基础上增加臭氧氧化、混凝等工艺，较典型的是采用混凝+氨吹脱+pH回调+厌氧滤池+SBR+臭氧消毒，但以生化法为主的工艺对沥滤液处理效果很差，微生物对沥滤液中高浓度污染物的降解能力很低，而吹脱出的氨又带来二次污染；
4）化学氧化处理法：如采用Feton试剂氧化+氨吹脱+混凝沉淀+厌氧+SBR+ClO2氧化+活性炭吸附工艺处理沥滤液，该工艺实际主要是依靠化学氧化剂及活性炭吸附去除污染物，运行费用高，实际上也存在二次污染；
5）CTB工艺处理法：即采用“混凝+低温多效蒸发+氨吹脱+生化处理”法，虽可将垃圾沥滤液处理到国家二级排放标准，但能耗较高，并产生二次污染；
6）其它方法：还有催化氧化法、电氧化法、光氧化法、湿式氧化法等，这些方法或由于催化剂极易中毒、或由于耗电量太大等，工业实用性较差。
由于上述各类处理方法的不尽人意，为有效解决垃圾焚烧发电厂的沥滤液处理问题，国内大部分垃圾焚烧发电厂的沥滤液普遍采用综合处理工艺，其主流工艺为“预处理（除渣、混凝、调节沉淀分离）+生化法（UASB厌氧发酵或厌氧/好氧+MBR）+膜法（纳滤NF、反渗透RO）深度处理工艺”，预处理的滤渣/污泥返回焚烧炉处理或填埋，膜法分离的清水回用，而膜法（纳滤/反渗透）产生的沥滤液浓缩液（约占沥滤液总量的15%～25%）因水溶性有机物含量高，可生化性极差，并含高盐分极难处理，目前普遍的处理方式是将浓缩液用作飞灰增湿、炉渣淋湿降温、或和石灰混合用于烟气脱酸（即脱硫）。客观地说，无论是将浓缩液用作飞灰增湿、炉渣降温，还是将浓缩液和石灰混合用于烟气脱酸，都是不得已的污染物转移方式。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种能合理利用浓缩液中水溶性有机物、无机盐和水，低投资、低能耗、无二次污染，且有益于入焚烧炉垃圾及掺烧/混烧污泥的清洁燃烧的垃圾沥滤液资源化能源化利用方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种垃圾沥滤液资源化能源化利用方法，包括如下步骤：
（1）有限度氧化有机酸化：将沥滤液置于带搅拌器的反应罐内，调整pH值至6～7，搅拌，加入氧化剂，发生氧化反应，然后，加入重金属离子沉淀固化剂，发生固化反应，滤去沉淀物，得到有机酸和有机酸盐的混合物；
（2）制备有机酸盐催化氧化促进剂：在步骤（1）所得的混合物中加入功能性催化剂元素化合物，搅拌，反应，得到有机酸盐催化氧化促进剂；
（3）能源化使用方法：将步骤（2）所得的有机酸盐催化氧化促进剂按如下方法能源化利用：
方法一：将步骤（2）所得的有机酸盐催化氧化促进剂雾化，喷加在入焚烧炉喂料仓垃圾上，或喷加在入焚烧炉干燥段垃圾上；
方法二：将步骤（2）所得的有机酸盐催化氧化促进剂加入脱水污泥中，混合均匀，泵送入焚烧炉内的干燥段；
方法三：将步骤（2）所得的有机酸盐催化氧化促进剂雾化，喷加在入焚烧炉喂料仓混掺污泥的生活垃圾上，或喷加在入焚烧炉干燥段混掺污泥的生活垃圾上；
方法四：将步骤（2）所得的有机酸盐催化氧化促进剂直接加入燃煤中，混合粉磨，泵送入燃煤锅炉内燃烧；或在燃煤破碎过程或碎煤输送过程中连续喷加在煤上，利用燃煤破碎和/或输送过程混合，然后送入燃煤锅炉内燃烧。
优选地，步骤（1）中，所述沥滤液为垃圾焚烧厂预处理除渣的沥滤液或其浓缩液，或膜法处理后的浓缩液。
优选地，步骤（1）中，所述的氧化剂是指能氧化沥滤液中极难生化降解的中、高分子量的碳氢化合物的部分基团（如-RH、-OH、-HS、-NS-、-NH-、-NH2等），使之羧酸根团化/氨基酸根团化/磺酸根团化、并能破坏低分子量硫醇硫醚硫化物异味基团的物质。优选地，步骤（1）中，所述的氧化剂为二氧化氯、双氧水、高铁酸盐、过碳酸钠中的一种或几种，所述氧化剂的用量为沥滤液质量的1.0%～12%。
优选地，步骤（1）中，氧化反应温度为10～50℃，氧化反应时间为0.5～2h。
优选地，步骤（1）中，所述的重金属离子沉淀固化剂指可高效的将溶液中汞、砷、铅、镉、铬、锌等重金属离子及所有二价以上金属离子包括钙镁离子在内的物质固化为不溶或难溶性沉淀物。
优选地，步骤（1）中，所述的重金属离子沉淀固化剂为肌醇六磷酸溶液，肌醇六磷酸溶液的用量为沥滤液质量的0.5%～5%。
优选地，步骤（2）中，所述的功能性催化剂元素化合物是指含功能性催化作用金属离子的水溶性化合物，其功能性催化作用指能有效促进碳/碳氢化合物氧化、加快氧化燃烧速度、提高燃尽率。
优选地，步骤（2）中，所述的功能性催化剂元素化合物为锂、锶、锰、钛、钒和稀土（如铈、镧）元素的水溶性盐的至少一种，所述功能性催化剂元素化合物的用量为步骤（1）所得混合物质量的2.5%～25%。
优选地，步骤（2）中，所述反应温度为10～50℃，反应时间为0.5～2h。
优选地，步骤（3）中，方法一中，所述有机酸盐催化氧化促进剂的雾化喷加量为垃圾量的1～20%。
优选地，步骤（3）中，方法二中，所述有机酸盐催化氧化促进剂的加入量为脱水污泥质量的2～20%。
优选地，步骤（3）中，方法三中，所述有机酸盐催化氧化促进剂的雾化喷加量为混掺污泥生活垃圾质量的1%～20%。
优选地，步骤（3）中，方法四中，所述有机酸盐催化氧化促进剂的加入量为燃煤质量的0.3～10%。
步骤（1）中，氧化剂的作用是将沥滤液中的有机化合物的部分基团氧化转化为有机酸根团，同时氧化消除低分子量硫化物的异味。
步骤（2）中，有机酸盐催化氧化促进剂中可加入质量0.5%～50%的无拮抗作用的助燃剂，混合均匀，制成催化氧化助燃剂；或在步骤（2）有机酸盐催化氧化剂的制备过程中，加入无拮抗作用的助燃剂（质量0.5%～50%），制成催化氧化助燃剂；所述的助燃剂为硝酸盐和/或无机盐氧化剂。
步骤（3）中，方法一中的有机酸盐催化氧化剂的有机根团自然粘附于垃圾中的碳氢可燃物上，并使功能性催化离子直接作用于碳氢可燃物，可燃物氧化燃烧后的功能性金属离子，在高温热化学条件下，直接固融入灰渣的硅铝酸根团中，可燃物氧化燃烧后的功能性金属离子在高温热化学条件下直接固融入灰渣的硅铝酸根团中而固化。
步骤（3）中，方法二中的有机酸盐催化氧化剂的有机根团自然粘附于污泥中的碳氢可燃物上，并使功能性催化离子直接作用于碳氢可燃物，可加快污泥的干燥及污泥中可燃物的热分解效率，幅提高氧化燃烧速度及燃尽率，既可充分利用有机可燃物能源，也可减轻入焚烧炉水份的不利影响，可燃物氧化燃烧后的功能性金属离子在高温热化学条件下直接固融入灰渣的硅铝酸根团中而固化。
步骤（3）中，方法三中的有机酸盐催化氧化剂的有机根团自然粘附于生活垃圾及污泥中的碳氢可燃物上，并使功能性催化离子直接作用于碳氢可燃物，可加快生活垃圾及污泥可燃物的干燥及热分解效率、大幅提高垃圾污泥的氧化燃烧速度及燃尽率，既可充分利用有机可燃物能源，也可减轻入焚烧炉水份的不利影响。可燃物氧化燃烧后的功能性金属离子在高温热化学条件下直接固融入灰渣的硅铝酸根团中而固化，。
步骤（3）中，方法四中的有机酸盐催化氧化剂的有机根团自然嵌附于煤粒中、并使功能性催化元素离子直接作用于煤粒可燃物，可大幅提高煤粒的氧化燃烧速度及燃尽率，充分利用可燃物能源，可燃物氧化燃烧后的功能性金属离子在高温热化学条件下直接固融入灰渣的硅铝酸根团中而固化。
本发明的技术原理及有益效果：
1）本发明针对垃圾沥滤液或其浓缩液，其所含有机物种类复杂，但大致可分为高分子量腐殖质类、苯环结构类碳氢化合物和中等分子量的灰黄霉酸、氨基酸类含氮化合物及低分子量硫醇硫醚硫化物等物质，其中的中、高分子量有机化合物虽然极难生化降解，但可适度氧化转化为有机酸或有机酸盐，而低分子异味化合物易于氧化除臭，将沥滤液作为一种生产有机酸盐的原料，采用有限氧化处理法，氧化沥滤液中极难生化降解的中、高分子量碳氢化合物的部分基团（如-RH、-OH、-HS、-NS-、-NH-、-NH2等），使之羧酸根团化/氨基酸根团化/磺酸根团化，转化为有机酸或有机酸盐，同时氧化破坏低分子量硫醇硫醚硫化物异味基团实现消毒除臭。然后，以肌醇六磷酸等重金属离子沉淀固化剂清除溶液中的汞、铅、镉、砷、铬、锌等重金属离子及二价以上金属离子，制成适宜于生产有机酸盐催化氧化促进剂的原料。且沉淀固化清除溶液中的汞、铅、镉、砷、铬、锌等重金属离子及二价以上金属离子后，原沥滤液或其浓缩液中的碱金属无机盐可直接作为辅助的弱助燃成分利用，其中的水直接做为溶剂，从而使沥滤液或其浓缩液中的有机物、无机盐和水三大组分得到合理利用；
2）引进功能性催化元素化合物反应，将其与有限氧化转化获得的沥滤液或其浓缩液有机酸/有机酸盐进一步进行化学反应，转化制成可促进清洁燃烧的功能性有机酸盐催化氧化剂，或更进一步加入助燃剂复配制成催化氧化助燃剂，并将功能性有机酸盐催化氧化剂或催化氧化助燃剂直接用于垃圾焚烧炉的垃圾清洁燃烧中、或用于垃圾焚烧发电厂协同处理污泥的清洁燃烧中、或用作燃煤锅炉的清洁燃烧促进剂；
3）方法简单，易于实行，可有效解决当前沥滤液尤其是浓缩液所含有机物难以降解而不得不采取污染转移的处理问题，实现了沥滤液尤其是浓缩液的资源化能源化利用，为当前垃圾焚烧厂垃圾中的有机物燃尽率偏低的问题提供了一种有效的解决手段，也为垃圾焚烧厂协同处理污泥提供了一种有效的技术支持，另外，也为燃煤锅炉的清洁燃烧提供了一种有效的促进剂。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
沥滤液选取某垃圾焚烧发电厂经膜法处理后的浓缩液，褐色，有异臭，pH值8.3；选用市售双氧水（浓度6%）为氧化剂；选用肌醇六磷酸为重金属离子沉淀固化剂；选用氯化锂、氯化铈、氯化镧、硫酸氧钛、二氯化钒、硝酸锶按质量比为5:4:3:2:1:1.8作为功能性催化元素化合物；按如下步骤实施沥滤液的资源化能源化利用：
（1）有限度氧化有机酸化：将沥滤液置于带搅拌器的反应罐内，调整pH值至7，搅拌，加入相当于浓缩液质量7.2%的双氧水，氧化反应温度为20℃，氧化反应时间为1.5h，将沥滤浓缩液的中、高分子量有机化合物氧化为有机酸，同时消除异味，然后加入相当于浓缩液质量2.25%的肌醇六磷酸溶液（含量＞85%），搅拌，反应时间为0.8h，过滤，去除（含汞铅镉铬钙镁锌铁等）沉淀物，得到含复杂成分有机酸和有机酸盐的混合物；
（2）制备有机酸盐催化氧化促进剂：在所得的混合物中加入浓缩液质量17.8%的功能性催化剂元素化合物，搅拌，反应温度为20℃，反应时间为1.5h，制成有机酸盐催化氧化促进剂；
（3）有机酸盐催化氧化促进剂按如下方法能源化利用：
在试验室模拟煤粉锅炉中着火燃烧状况，即将煤粉以悬浮状喷入电炉中，试验测得各类煤粉着火温度如下：挥发分为48.7%的褐煤粉着火温度561℃，同批次褐煤加入质量5%的有机酸盐催化氧化促进剂，其后磨制的褐煤粉着火温度517℃；挥发分为37.6%、28.7%、20.2%的烟煤粉着火温度分别为652℃、753℃、835℃，而同批次烟煤分别加入质量5%的有机酸盐催化氧化促进剂，粉磨后的煤粉的着火温度分别为620℃、712℃、787℃；挥发分为16.9%的半烟煤粉着火温度887℃，同批次半烟煤加入质量5%的有机酸盐催化氧化促进剂，其后磨制成的半烟煤粉着火温度826℃；挥发分为4.2%的无烟煤粉着火温度976℃，挥发分4.2%的无烟煤配入煤质量1.0%的有机酸盐催化氧化促进剂，其后磨制的煤粉样着火温度946℃，同批次挥发分4.2%的无烟煤配入煤质量4%的有机酸盐催化氧化促进剂，其后磨制的煤粉样着火温度912℃，挥发分4.2%的无烟煤配入煤质量7%的有机酸盐催化氧化促进剂，其后磨制煤粉样着火温度891℃，挥发分4.2%的无烟煤配入煤质量10%的有机酸盐催化氧化促进剂，其后磨制煤粉样着火温度870℃；干基污水处理厂污泥粉（干基有机物含量71.9%）的着火温度510℃，同批次污水处理厂污泥（干基有机物含量71.9%）加入污泥质量1%的有机酸盐催化氧化促进剂，其干燥粉磨后的着火温度485℃，污水处理厂污泥（干基有机物含量71.9%）加入污泥质量3%的有机酸盐催化氧化促进剂，其干燥粉磨后的着火温度470℃，污水处理厂污泥（干基有机物含量71.9%）加入污泥质量6%的有机酸盐催化氧化促进剂，其干燥粉磨后的着火温度430℃，污水处理厂污泥（干基有机物含量71.9%）加入污泥质量10%的有机酸盐催化氧化促进剂，其干燥粉磨后的着火温度385℃。
试验室的试验结果说明，将此有机酸盐催化氧化促进剂配入各类燃煤（包括元素成分类似于焚烧厂储坑发酵垃圾元素成分的褐煤）中及污泥中制成的燃料粉，燃烧性能得以显著改善，表现出较好的催化氧化效果，依此垃圾焚烧厂沥滤液资源化能源化利用方法是可行的。
实施例2
沥滤液选取某垃圾焚烧发电厂沥滤液池预处理去渣的沥滤液，棕黄色，有异臭，pH值5.5；选用市售二氧化氯为氧化剂；选用肌醇六磷酸为重金属离子沉淀固化剂；选用硝酸锂、硝酸铈、硝酸钪、硫酸氧钛、偏钒酸铵、硝酸锶按质量比为5:5:2:2:1:1作为功能性催化元素化合物；按如下步骤实施沥滤浓缩液的资源化能源化利用：
（1）有限度氧化有机酸化：将沥滤液置于带搅拌器的反应罐内，调整pH值至7，搅拌，加入相当于沥滤液质量3.8%的二氧化氯，氧化反应温度为30℃，反应时间为1.0h，将沥滤液的中、高分子量有机化合物氧化为有机酸，同时消除异味，然后，加入沥滤液质量0.97%的肌醇六磷酸溶液（含量＞85%），搅拌，反应时间为0.5h，过滤，去除（含汞铅镉铬钙镁锌铁等）沉淀物，得到含复杂成分有机酸和有机酸盐的混合物。
（2）制有机酸盐催化氧化促进剂：在所得的混合物中加入沥滤液质量14.5%的功能性催化剂元素化合物，搅拌，反应温度为30℃，反应时间为1.0h，制成有机酸盐催化氧化促进剂；
（3）有机酸盐催化氧化促进剂按如下方法能源化利用：将制成的有机酸盐催化氧化促进剂交由某垃圾焚烧发电厂生产技术部，开展生活垃圾的清洁燃烧试验。将本发明的有机酸盐催化氧化促进剂雾化，喷加在入焚烧炉喂料仓垃圾上，雾化喷加量依次增加，分别约为垃圾总量的3%、5%、7%、10%。其试验反馈结论为：喷加量为3～10%的有机酸盐催化氧化促进剂对焚烧炉工况未见明显影响，但炉温略有升高；对入炉垃圾处理能力可提高5%以上；发电量提高约5%；炉渣中可燃物约降低50%，灰渣异味明显变淡。试验现象表明可促进生活垃圾的清洁燃烧，此沥滤液的资源化能源化利用是有效的。
实施例3
沥滤液选取某垃圾焚烧发电厂沥滤浓缩液，褐黑色，有异臭，pH值6.5；选用自制的高铁酸钾为氧化剂；选用肌醇六磷酸为重金属离子沉淀固化剂；选用硝酸锂、高氯酸铈、硝酸钐、硫酸氧钛、二氯化钒、氯化铯按质量比为4:4:2:2:1:0.2作为功能性催化元素化合物；选用市售硝酸钾为助燃剂；按如下步骤实施沥滤浓缩液的资源化能源化利用：
（1）有限度氧化有机酸化：将沥滤液置于带搅拌器的反应罐内，调整pH值至7，搅拌，加入相当于沥滤液质量1.4%的高铁酸钾，氧化反应温度为40℃，氧化反应时间为0.6h，将沥滤液的中、高分子量有机化合物氧化为有机酸，同时消除异味，然后，加入沥滤液质量1.24%的肌醇六磷酸溶液（含量＞85%），搅拌，反应时间为0.5h，过滤，去除（含汞铅镉铬钙镁锌铁等）沉淀物，得到含复杂成分有机酸和有机酸盐的混合物；
（2）制有机酸盐催化氧化促进剂：在所得的混合物中加入浓缩液质量9.6%的功能性催化剂元素化合物，搅拌，反应温度为40℃反应时间为0.6h，制成有机酸盐催化氧化促进剂；然后，再加入浓缩液质量29%的硝酸钾助燃剂，搅拌，溶解，制成催化氧化助燃剂；
（3）有机酸盐催化氧化助燃剂按如下方法能源化利用：将制成的有机酸盐催化氧化助燃剂交由某垃圾焚烧发电厂生产技术部，开展生活垃圾混烧污泥的清洁燃烧对比试验。将此有机酸盐催化氧化助燃剂雾化，喷加在入焚烧炉喂料仓混掺污泥的生活垃圾上，雾化喷加量依次增加，分别约为垃圾总量的3%、5%、7%、10%。反馈结伦：喷加量为3～10%的有机酸盐催化氧化助燃剂对焚烧炉工况未见明显影响，但炉温升高10～30℃；对入炉垃圾处理能力可提高10%以上；发电量提高约10%；炉渣中可燃物约降低70%，灰渣异味明显变淡。试验现象表明可促进生活垃圾混烧污泥的清洁燃烧，此沥滤浓缩液的资源化能源化利用可认为是有效的。
实施例4
沥滤液选取某垃圾焚烧发电厂膜法处理后的浓缩液，褐黑色，有异臭，pH值6.5；选用自制的高铁酸钠为氧化剂；选用肌醇六磷酸为重金属离子沉淀固化剂；选用硫酸锂、硫酸铈、硫酸铕、硫酸氧钛、偏钒酸铵、硝酸锶按质量比为4:5:1:2:1:1作为功能性催化元素化合物；选用市售高氯酸锂为助燃剂；按如下步骤实施沥滤浓缩液的资源化能源化利用：
（1）有限度氧化有机酸化：将沥滤液置于带搅拌器的反应罐内，调整pH值至7，搅拌，加入相当于沥滤液质量1.8%的高铁酸钠，氧化反应温度为25℃，氧化反应时间为1.0h，将沥滤浓缩液的中、高分子量有机化合物氧化为有机酸，同时消除异味，然后，加入沥滤液质量1.47%的肌醇六磷酸溶液（含量＞85%），搅拌，反应时间为0.5h，过滤，去除（含汞铅镉铬钙镁锌铁等）沉淀物，得到含复杂成分有机酸和有机酸盐的混合物；
（2）制有机酸盐催化氧化剂：在所得的混合物中加入浓缩液质量4.6%的功能性催化剂元素化合物，搅拌，反应时间为25℃，反应时间为1.0h，制成有机酸盐催化氧化剂；然后，再加入浓缩液质量30%的高氯酸锂助燃剂，搅拌，溶解，，制成催化氧化助燃剂；
（3）有机酸盐催化氧化助燃剂按如下方法能源化利用：将制成的有机酸盐催化氧化助燃剂交由某垃圾焚烧发电厂生产技术部，开展生活垃圾掺烧污泥的清洁燃烧对比试验。将此催化氧化助燃剂加入脱水污泥中，加入量分别为脱水污泥量的5%、10%、15%、20%，混合均匀，分別用泵送入焚烧炉内的干燥段。反馈结伦：加有催化氧化助燃剂的脱水污泥入焚烧炉后，干燥脱水速度没燃烧速度明显变快，对焚烧炉的工况表现出明显的有利影响，且随催化氧化助燃剂用量增加，入炉污泥对炉内燃烧影响越小；同等污泥用量时，炉温升高5～30℃，入炉垃圾处理能力可提高5%以上；发电量提高约5%；炉渣中可燃物约降低50%，灰渣异味明显变淡。试验现象表明可促进生活垃圾掺烧污泥的清洁燃烧，此沥滤浓缩液的资源化能源化利用可认为是有效的。
实施例5
沥滤液选取某垃圾焚烧发电厂沥滤浓缩液，褐黑色，有异臭，pH值6.5；选用自制的高铁酸钾为氧化剂；选用肌醇六磷酸为重金属离子沉淀固化剂；选用硝酸锂、高氯酸铈、硝酸钐、硫酸氧钛、硝酸锶按质量比为4:4:1:1:2作为功能性催化元素化合物；按如下步骤实施沥滤浓缩液的资源化能源化利用：
（1）有限度氧化有机酸化：将沥滤液置于带搅拌器的反应罐内，调整pH值至7，搅拌，加入相当于沥滤液质量1.4%的高铁酸钾，氧化反应温度为15℃，氧化反应时间为1.3h，将沥滤浓缩液的中、高分子量有机化合物氧化为有机酸，同时消除异味，然后，加入沥滤液质量1.53%的肌醇六磷酸溶液（含量＞85%），搅拌，反应时间为0.5h，过滤，去除（含汞铅镉铬钙镁锌铁等）沉淀物，得到含复杂成分有机酸和有机酸盐的混合物；
（2）制有机酸盐催化氧化剂：在所得的混合物中加入浓缩液质量8.6%的功能性催化剂元素化合物，搅拌，反应温度为15℃，反应时间为1.4h，制成有机酸盐催化氧化剂；
（3）有机酸盐催化氧化助燃剂按如下方法能源化利用：将制成的有机酸盐催化氧化剂交由某垃圾焚烧发电厂生产技术部，开展生活垃圾清洁燃烧对比试验。将此有机酸盐催化氧化剂雾化，喷加在入焚烧炉内干燥段的生活垃圾上，雾化喷加量依次增加，分别约为垃圾总量的3%、5%、7%。试验反馈结论为：喷加量为3～7%的有机酸盐催化氧化助燃剂对焚烧炉工况未见明显影响，炉温升高10～20℃；对入炉垃圾处理能力略有提高；发电量提高略有提高；炉渣中可燃物约降低40%，灰渣异味明显变淡。试验现象表明可促进生活垃圾的清洁燃烧，此沥滤浓缩液的资源化能源化利用可认为是有效的。

Claims (11)

1.一种垃圾沥滤液资源化能源化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）有限度氧化有机酸化：将沥滤液置于带搅拌器的反应罐内，调整pH值至6～7，搅拌，加入氧化剂，发生氧化反应，然后，加入重金属离子沉淀固化剂，发生固化反应，滤去沉淀物，得到有机酸和有机酸盐的混合物；
（2）制备有机酸盐催化氧化促进剂：在步骤（1）所得的混合物中加入功能性催化剂元素化合物，搅拌，反应，得到有机酸盐催化氧化促进剂；
（3）能源化使用方法：步骤（2）所得的有机酸盐催化氧化促进剂按如下方法能源化利用：方法一：将步骤（2）所得的有机酸盐催化氧化促进剂雾化，喷加在入焚烧炉喂料仓垃圾上，或喷加在入焚烧炉干燥段垃圾上；
方法二：将步骤（2）所得的有机酸盐催化氧化促进剂加入脱水污泥中，混合均匀，泵送入焚烧炉内的干燥段；
方法三：将步骤（2）所得的有机酸盐催化氧化促进剂雾化，喷加在入焚烧炉喂料仓混掺污泥的生活垃圾上，或喷加在入焚烧炉干燥段混掺污泥的生活垃圾上；
方法四：将步骤（2）所得的有机酸盐催化氧化促进剂直接加入燃煤中，混合粉磨，泵送入燃煤锅炉内燃烧；或在燃煤破碎过程或碎煤输送过程中连续喷加在燃煤上，利用燃煤破碎和/或输送过程混合，然后送入燃煤锅炉内燃烧；
步骤（1）中，所述的氧化剂是指能氧化沥滤液中极难生化降解的中、高分子量的碳氢化合物的部分基团，使之羧酸根化、氨基酸根化或磺酸根化，并能破坏低分子量硫醇硫醚硫化物异味基团的物质；
步骤（1）中，所述氧化剂的用量为沥滤液质量的1.0%～12%；氧化反应温度为10～50℃，氧化反应时间为0.5～2h。
2.根据权利要求1所述垃圾沥滤液资源化能源化利用方法，其特征在于，步骤（1）中，所述沥滤液为垃圾焚烧厂预处理除渣的沥滤液或其浓缩液，或膜法处理后极难处理的浓缩液。
3.根据权利要求1或2所述垃圾沥滤液资源化能源化利用方法，其特征在于，所述的氧化剂为二氧化氯、双氧水、高铁酸盐、过碳酸钠中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述垃圾沥滤液资源化能源化利用方法，其特征在于，步骤（1）中，所述重金属离子沉淀固化剂为可高效将溶液中重金属离子及所有二价以上金属离子固化为不溶或难溶性沉淀物。
5.根据权利要求4所述垃圾沥滤液资源化能源化利用方法，其特征在于，步骤（1）中，所述重金属离子沉淀固化剂为肌醇六磷酸溶液，其用量为沥滤液质量的0.5%～5%。
6.根据权利要求1或2所述垃圾沥滤液资源化能源化利用方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的功能性催化剂元素化合物为锂、锶、锰、钛、钒和稀土元素的水溶性盐的至少一种，所述功能性催化剂元素化合物的用量为步骤（1）所得混合物质量的2.5%～25%，所述反应温度为10～50℃，反应时间为0.5～2h。
7.根据权利要求3所述垃圾沥滤液资源化能源化利用方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的功能性催化剂元素化合物为锂、锶、锰、钛、钒和稀土元素的水溶性盐的至少一种，所述功能性催化剂元素化合物的用量为步骤（1）所得混合物质量的2.5%～25%，所述反应温度为10～50℃，反应时间为0.5～2h。
8.根据权利要求4所述垃圾沥滤液资源化能源化利用方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的功能性催化剂元素化合物为锂、锶、锰、钛、钒和稀土元素的水溶性盐的至少一种，所述功能性催化剂元素化合物的用量为步骤（1）所得混合物质量的2.5%～25%，所述反应温度为10～50℃，反应时间为0.5～2h。
9.根据权利要求1或2所述垃圾沥滤液资源化能源化利用方法，其特征在于，步骤（3）中，方法一中，所述有机酸盐催化氧化促进剂的雾化喷加量为垃圾量的1～20%。
10.根据权利要求1或2所述垃圾沥滤液资源化能源化利用方法，其特征在于，步骤（3）中，方法二中，所述有机酸盐催化氧化促进剂的加入量为脱水污泥质量的2～20%，方法三中，所述有机酸盐催化氧化促进剂的雾化喷加量为混掺污泥生活垃圾质量的1%～20%。
11.根据权利要求1或2所述垃圾沥滤液资源化能源化利用方法，其特征在于，步骤（3）中，方法四中，所述有机酸盐催化氧化促进剂的加入量为燃煤质量的0.3～10%。
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