CN110639935A - 一种垃圾焚烧飞灰处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垃圾焚烧飞灰处理方法，具体涉及环境工程技术领域，具体包括如下操作步骤：步骤一：对飞灰进行水洗预处理；步骤二：利用无机溶剂对水洗后形成的灰/水混合体系进行初浸出处理；步骤三：采用碱浸出与酸浸出有机结合的方式进行二次浸出。本发明通过采用水对生活垃圾燃烧产生的飞灰进行水洗预处理，并向经水洗后形成的灰/水混合体系中加入无机药剂溶液对重金属离子进行初浸出处理，使其与飞灰中的重金属离子配位形成稳定的可溶性化合物，再采用碱浸出与酸浸出有机结合的方式，对利用无机药剂溶液对飞灰中的重金属离子完成初浸出处理后的灰/水混合体系进行二次浸出处理，可大大降低飞灰中的重金属离子含量。
Description
技术领域
本发明涉及环境工程技术领域，更具体地说，本发明涉及一种垃圾焚烧飞灰处理方法。
背景技术
城市垃圾处理是城市环卫工作的重中之重，目前，焚烧是较为通用的处理方法，然而垃圾焚烧过程将产生大量的飞灰，飞灰约为入炉垃圾质量的2-5％。垃圾焚烧飞灰主要成分有CaO、CaSO4、SiO2、Al2O3、MgO、重金属Pb、Cd、Fe、Cr、Cu、Zn以及二噁英等，因其含有二噁英与重金属，国内外均将其作为危险固体废物进行处理，未经特殊处理不可进入生态环境，随着焚烧处理在城市生活垃圾的推广应用，垃圾焚烧飞灰的产量日益增加。尽管飞灰的堆积密度只有600kg/m3左右，但囤积、填埋均占据很大空间，因此焚烧飞灰及时处理的任务十分紧迫。
专利申请公布号CN101049533A的发明专利公开了一种垃圾焚烧飞灰处理方法，其特征在于:包括如下步骤:(1)往焚烧飞灰中加水形成灰/水混合体系。(2)往灰/水混合体系中加入无机药剂溶液，搅拌均匀，使无机药剂与飞灰中的重离子反应生成稳定的化合物。(3)将上述灰/水混合体系的PH值控制在8-11.5之间。(4)将灰/水混合体系多余的水分滤去后，加入水泥混合并制成可填埋或建筑上使用的成型制品。(5)将成型制品放置于湿度大于90％的室温条件下养护3-28天。以上所述的无机药剂溶液的溶质是绿矾，绿矾质量是飞灰质量的1％～19％。也可以用磷酸盐或硫化钠代替绿矾。本发明防止重金属和二噁英的浸出，固化产物增容比小，当固化产物增容增大时可以作为建材使用，废物最终得于利用。整个过程没有废气产生，废水也无需处理；处理费用低。
但是其在实际处理的过程中，仍旧存在较多缺点，如重金属离子残余量仍旧较大。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种垃圾焚烧飞灰处理方法，通过采用水对生活垃圾燃烧产生的飞灰进行水洗预处理，并向经水洗后形成的灰/水混合体系中加入无机药剂溶液对重金属离子进行初浸出处理，使其与飞灰中的重金属离子配位形成稳定的可溶性化合物，再采用碱浸出与酸浸出有机结合的方式，对利用无机药剂溶液对飞灰中的重金属离子完成初浸出处理后的灰/水混合体系进行二次浸出处理，可大大降低飞灰中的重金属离子含量，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种垃圾焚烧飞灰处理方法，具体包括如下操作步骤：
步骤一：预处理：将生活垃圾燃烧产生的飞灰与水以1：4-8的比例进行充分混合，以完成对生活垃圾燃烧产生的飞灰进行水洗预处理；
步骤二：一级处理：向步骤一中经水洗后形成的灰/水混合体系中加入浓度为0.5-1.5％无机药剂溶液，搅拌均匀，使无机药剂与飞灰中的重金属离子配位形成稳定的可溶性化合物，以完成对重金属离子的初浸出处理；
步骤三：二级处理：采用碱浸出与酸浸出有机结合的方式，对步骤二中利用无机药剂溶液对飞灰中的重金属离子完成初浸出处理后的灰/水混合体系进行二次浸出处理，即先向初浸出处理后的灰/水混合体系中加入碱，在20-40℃的温度下搅拌均匀后，静置0.5-1h，然后过滤得到滤饼和滤液，并向滤除水分后的滤饼进行3-5次连续酸洗，最后分离出滤出液和残渣；
步骤四：检测：对步骤三中的滤液、滤出液以及残渣中的重金属离子含量进行检测，待重金属离子除去后，将滤液和滤出液进行浓缩结晶，得到其中的可溶性盐，而滤渣则可向其中加入水泥并制成建筑上使用的成型制品，或直接送入生活垃圾填埋场直接填埋。
在一个优选地实施方式中，上述步骤一中的水洗预处理过程中，生活垃圾燃烧产生的飞灰与水的用量比为1:5-6。
在一个优选地实施方式中，上述二中的无机药剂溶液为乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)溶液或二乙基三胺五乙酸(DTPA)溶液，且无机药剂溶液的浓度为0.8-1.2％。
在一个优选地实施方式中，上述步骤二中对灰/水混合体系内的重金属离子进行浸出时，温度为20℃，pH范围为3-9，浸出时间为24h。
在一个优选地实施方式中，上述步骤二中对灰/水混合体系内的重金属离子进行浸出的方式为振荡浸提。
在一个优选地实施方式中，上述步骤三中的碱为NaOH，酸为H2SO4。
在一个优选地实施方式中，上述步骤三中加碱的静置温度为25-30℃，静置时间为0.8-1.5h。
本发明的技术效果和优点：
本发明通过采用水对生活垃圾燃烧产生的飞灰进行水洗预处理，并向经水洗后形成的灰/水混合体系中加入无机药剂溶液对重金属离子进行初浸出处理，使其与飞灰中的重金属离子配位形成稳定的可溶性化合物，再采用碱浸出与酸浸出有机结合的方式，对利用无机药剂溶液对飞灰中的重金属离子完成初浸出处理后的灰/水混合体系进行二次浸出处理，可大大降低飞灰中的重金属离子含量，且在对盐份浓度要求不高时可以直接排放，而废渣可以加入水泥并制成建筑上使用的成型制品，或直接送入生活垃圾填埋场直接填埋，做到物尽其用，减少对环境的影响。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种垃圾焚烧飞灰处理方法，具体包括如下操作步骤：
步骤一：预处理：将生活垃圾燃烧产生的飞灰与水以1：4-8的比例进行充分混合，以完成对生活垃圾燃烧产生的飞灰进行水洗预处理；
步骤二：一级处理：向步骤一中经水洗后形成的灰/水混合体系中加入浓度为0.5-1.5％的乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)或二乙基三胺五乙酸(DTPA)无机药剂溶液，搅拌均匀，使无机药剂与飞灰中的重金属离子配位形成稳定的可溶性化合物，以完成对重金属离子的初浸出处理，此过程中，重金属离子的浸出温度为20℃，pH范围为3-9，浸出时间为24h，且浸出方式为振荡提取；
步骤三：二级处理：采用碱(NaOH)浸出与酸(H2SO4)浸出有机结合的方式，对步骤二中利用无机药剂溶液对飞灰中的重金属离子完成初浸出处理后的灰/水混合体系进行二次浸出处理，即先向初浸出处理后的灰/水混合体系中加入碱(NaOH)，在20-40℃的温度下搅拌均匀后，静置0.5-1h，然后过滤得到滤饼和滤液，并利用酸(H2SO4)对滤除水分后的滤饼进行进行3-5次连续酸洗，最后分离出滤出液和残渣；
步骤四：检测：对步骤三中的滤液、滤出液以及残渣中的重金属离子含量进行检测，待重金属离子除去后，将滤液和滤出液进行浓缩结晶，得到其中的可溶性盐，而滤渣则可向其中加入水泥并制成建筑上使用的成型制品，或直接送入生活垃圾填埋场直接填埋。
其中，上述步骤一中的水洗预处理过程中，生活垃圾燃烧产生的飞灰与水的用量比可以为1:5-6；
上述二中的无机药剂溶液为乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)溶液或二乙基三胺五乙酸(DTPA)溶液，且无机药剂溶液的浓度可以为0.8-1.2％；
上述步骤三中加碱的静置温度为25-30℃，静置时间可以为0.8-1.5h。
基于上述技术方案，结合以下实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
本发明提供了一种垃圾焚烧飞灰处理方法，具体包括如下操作步骤：
步骤一：预处理：将生活垃圾燃烧产生的飞灰与水以1:5-6的比例进行充分混合，以完成对生活垃圾燃烧产生的飞灰进行水洗预处理；
步骤二：一级处理：向步骤一中经水洗后形成的灰/水混合体系中加入浓度为0.8-1.2％的乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)或二乙基三胺五乙酸(DTPA)无机药剂溶液，搅拌均匀，使无机药剂与飞灰中的重金属离子配位形成稳定的可溶性化合物，以完成对重金属离子的初浸出处理，此过程中，重金属离子的浸出温度为20℃，pH范围为3-9，浸出时间为24h，且浸出方式为振荡提取；
步骤三：二级处理：采用碱(NaOH)浸出与酸(H2SO4)浸出有机结合的方式，对步骤二中利用无机药剂溶液对飞灰中的重金属离子完成初浸出处理后的灰/水混合体系进行二次浸出处理，即先向初浸出处理后的灰/水混合体系中加入碱(NaOH)，在25-30℃的温度下搅拌均匀后，静置0.8-1.5h，然后过滤得到滤饼和滤液，并利用酸(H2SO4)对滤除水分后的滤饼进行酸洗，且酸洗次数小于3次，最后分离出滤出液和残渣；
步骤四：检测：对步骤三中的滤液、滤出液以及残渣中的重金属离子含量进行检测，待重金属离子除去后，将滤液和滤出液进行浓缩结晶，得到其中的可溶性盐，而滤渣则可向其中加入水泥并制成建筑上使用的成型制品，或直接送入生活垃圾填埋场直接填埋。
实施例2
本发明提供了一种垃圾焚烧飞灰处理方法，具体包括如下操作步骤：
步骤一：预处理：将生活垃圾燃烧产生的飞灰与水以1:5-6的比例进行充分混合，以完成对生活垃圾燃烧产生的飞灰进行水洗预处理；
步骤二：一级处理：向步骤一中经水洗后形成的灰/水混合体系中加入浓度为0.8-1.2％的乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)或二乙基三胺五乙酸(DTPA)无机药剂溶液，搅拌均匀，使无机药剂与飞灰中的重金属离子配位形成稳定的可溶性化合物，以完成对重金属离子的初浸出处理，此过程中，重金属离子的浸出温度为20℃，pH范围为3-9，浸出时间为24h，且浸出方式为振荡提取；
步骤三：二级处理：采用碱(NaOH)浸出与酸(H2SO4)浸出有机结合的方式，对步骤二中利用无机药剂溶液对飞灰中的重金属离子完成初浸出处理后的灰/水混合体系进行二次浸出处理，即先向初浸出处理后的灰/水混合体系中加入碱(NaOH)，在25-30℃的温度下搅拌均匀后，静置0.8-1.5h，然后过滤得到滤饼和滤液，并利用酸(H2SO4)对滤除水分后的滤饼进行进行3-5次连续酸洗，最后分离出滤出液和残渣；
步骤四：检测：对步骤三中的滤液、滤出液以及残渣中的重金属离子含量进行检测，待重金属离子除去后，将滤液和滤出液进行浓缩结晶，得到其中的可溶性盐，而滤渣则可向其中加入水泥并制成建筑上使用的成型制品，或直接送入生活垃圾填埋场直接填埋。
实施例3
本发明提供了一种垃圾焚烧飞灰处理方法，具体包括如下操作步骤：
步骤一：预处理：将生活垃圾燃烧产生的飞灰与水以1:5-6的比例进行充分混合，以完成对生活垃圾燃烧产生的飞灰进行水洗预处理；
步骤二：一级处理：向步骤一中经水洗后形成的灰/水混合体系中加入浓度为0.8-1.2％的乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)或二乙基三胺五乙酸(DTPA)无机药剂溶液，搅拌均匀，使无机药剂与飞灰中的重金属离子配位形成稳定的可溶性化合物，以完成对重金属离子的初浸出处理，此过程中，重金属离子的浸出温度为20℃，pH范围为3-9，浸出时间为24h，且浸出方式为振荡提取；
步骤三：二级处理：采用碱(NaOH)浸出与酸(H2SO4)浸出有机结合的方式，对步骤二中利用无机药剂溶液对飞灰中的重金属离子完成初浸出处理后的灰/水混合体系进行二次浸出处理，即先向初浸出处理后的灰/水混合体系中加入碱(NaOH)，在25-30℃的温度下搅拌均匀后，静置0.8-1.5h，然后过滤得到滤饼和滤液，并利用酸(H2SO4)对滤除水分后的滤饼进行酸洗，且酸洗次数大于5次，最后分离出滤出液和残渣；
步骤四：检测：对步骤三中的滤液、滤出液以及残渣中的重金属离子含量进行检测，待重金属离子除去后，将滤液和滤出液进行浓缩结晶，得到其中的可溶性盐，而滤渣则可向其中加入水泥并制成建筑上使用的成型制品，或直接送入生活垃圾填埋场直接填埋。
分别对实施例1-3中的处理后的废液与残渣中的重金属离子含量进行测定，并将其与采用酸或碱单一进行二次浸取的方式比较，其检测结果如下表所示：
由表中数据可知，采用碱浸出与酸浸出有机结合的方式，对步骤二中利用无机药剂溶液对飞灰中的重金属离子完成初浸出处理后的灰/水混合体系进行二次浸出处理后，飞灰中的重金属离子残余含量明显要低于采用酸浸出或碱浸出的单一方式，对步骤二中利用无机药剂溶液对飞灰中的重金属离子完成初浸出处理后的灰/水混合体系进行二次浸出处理后飞灰中的重金属离子含量。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种垃圾焚烧飞灰处理方法，其特征在于：具体包括如下操作步骤：
步骤一：预处理：将生活垃圾燃烧产生的飞灰与水以1：4-8的比例进行充分混合，以完成对生活垃圾燃烧产生的飞灰进行水洗预处理；
步骤二：一级处理：向步骤一中经水洗后形成的灰/水混合体系中加入浓度为0.5-1.5％无机药剂溶液，搅拌均匀，使无机药剂与飞灰中的重金属离子配位形成稳定的可溶性化合物，以完成对重金属离子的初浸出处理；
步骤三：二级处理：采用碱浸出与酸浸出有机结合的方式，对步骤二中利用无机药剂溶液对飞灰中的重金属离子完成初浸出处理后的灰/水混合体系进行二次浸出处理，即先向初浸出处理后的灰/水混合体系中加入碱，在20-40℃的温度下搅拌均匀后，静置0.5-1h，然后过滤得到滤饼和滤液，并向滤除水分后的滤饼进行3-5次连续酸洗，最后分离出滤出液和残渣；
步骤四：检测：对步骤三中的滤液、滤出液以及残渣中的重金属离子含量进行检测，待重金属离子除去后，将滤液和滤出液进行浓缩结晶，得到其中的可溶性盐，而滤渣则可向其中加入水泥并制成建筑上使用的成型制品，或直接送入生活垃圾填埋场直接填埋。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰处理方法，其特征在于：上述步骤一中的水洗预处理过程中，生活垃圾燃烧产生的飞灰与水的用量比为1:5-6。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰处理方法，其特征在于：上述二中的无机药剂溶液为乙二胺四乙酸二钠盐溶液或二乙基三胺五乙酸溶液，且无机药剂溶液的浓度为0.8-1.2％。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰处理方法，其特征在于：上述步骤二中对灰/水混合体系内的重金属离子进行浸出时，温度为20℃，pH范围为3-9，浸出时间为24h。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰处理方法，其特征在于：上述步骤二中对灰/水混合体系内的重金属离子进行浸出的方式为振荡浸提。
6.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰处理方法，其特征在于：上述步骤三中的碱为NaOH，酸为H2SO4。
7.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰处理方法，其特征在于：上述步骤三中加碱的静置温度为25-30℃，静置时间为0.8-1.5h。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200103 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |