CN111423139A - 一种垃圾飞灰的资源化处置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种垃圾焚烧飞灰零填埋处理技术领域，具体涉及一种垃圾飞灰的资源化处置方法。本发明包括化学预处理和制备高端水泥两个步骤。具体步骤如下：(1)将飞灰水洗过程中加入硫化钠、氯化亚铁、碳酸钠等溶液进行金属离子的脱除，来去除氯化物及重金属；(2)预处理后的飞灰通过密封管道气力输送到比较温度高的水泥窑尾中，随后进入到温度比较高的熔融中进行处置。同时在熟料熔融煅烧的时候，二噁英等难以去除的有机物彻底分解成二氧化碳和水蒸气。重金属也会被有效固定在水泥熟料晶格中，从而就确保了飞灰无害化、资源化的实现。

Description

一种垃圾飞灰的资源化处置方法
技术领域
本发明涉及一种垃圾飞灰的资源化处置方法。
背景技术
我国生活垃圾焚烧正处在快速发展时期，生活垃圾焚烧飞灰的产生量快速增长，飞灰的处置问题成为制约生活垃圾焚烧厂稳定运营的因素之一。垃圾的基本处理方式有填埋、堆肥、焚烧等，其中焚烧可以使垃圾高温灭菌达到无害化、减容90％、减量75％，但是垃圾焚烧过程中会产生大量可溶性盐、二噁英、重金属等有害物质，处置不当会造成二次污染。如何安全有效处置垃圾飞灰已成为当前亟待解决的环境和社会问题。
目前，垃圾焚烧飞灰的主要处理技术有：水泥固化法、化学药剂稳定化、熔融固化法和水泥窑协同处置法等。
从经济性、易操作性和场地利用等方面考虑，水泥固化法是最适合的处理方法之一。国外的科研工作者已对利用水泥固化法处理飞灰作了很多的研究，这种方法也是国外用来处理飞灰常用的方法之一。但水泥固化处理后增容量大，而且如果飞灰中含有阻碍水泥正常凝结的成分时，常会发生固化体强度低、有害物质浸出率高等问题。水泥类固化材料有许多种类，一般根据飞灰的特性和处理要求分类使用，其代表性的水泥有普通水泥和膨胀水泥，一般是由硅铝和氧化钙组成。水泥固定法就是把水泥和飞灰用水均匀混合，发生水合反应，逐渐硬化，封闭有害金属。为了提高固定效果，保证水泥能有效地完成水合反应，有时需根据飞灰的种类向混合物中加入适当的添加剂。
水泥固化法的缺点在于水泥消耗量大，飞灰中的可溶性氯化盐、硫化物等会对水泥的水合过程产生一定的影响，导致飞灰的处理效果不稳定。处理后固化体的增容和增重明显，增加了后期的处置成本。
也就是说，垃圾焚烧过程中会产生大量飞灰，飞灰中含有高浓度的氯盐，而氯盐的存在会严重限制飞灰的无害化处置和资源化利用，主要体现为：1)氯盐在飞灰水泥窑协同处置过程中会腐蚀内壁，堵塞水泥窑，且大大降低所得水泥的品质；2)飞灰作为熟料使用时，可溶性氯盐的溶出会影响资源化产品的致密性和结构强度，并增加重金属的浸出风险；3)氯会加速建材中钢筋的腐蚀。因此，单单的水泥固化法已经无法满足垃圾飞灰处理的需要。
发明内容
本发明提供了一种垃圾飞灰的处理技术领域，具体涉及一种垃圾飞灰的资源化处置方法。本发明包括化学预处理和脱氯剩余物制备高端水泥两个步骤。具体步骤如下：(1)将飞灰中加入水，在搅拌条件下加入硫化钠、氯化亚铁、碳酸钠等溶液进行金属离子的脱除，之后进行洗涤；(2)预处理后的飞灰通过密封管道气力输送到比较温度高的水泥窑尾中，随后进入到温度比较高的熔融中进行处置。同时在熟料熔融煅烧的时候，二噁英等难以去除的有机物彻底分解成二氧化碳和水蒸气。重金属也会被有效固定在水泥熟料晶格中，从而就确保了飞灰无害化、资源化的实现。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1：
一种垃圾飞灰的资源化处置方法：水洗飞灰与水的质量比＝1:1；在搅拌条件下，向飞灰水洗中缓慢加入硫化钠溶液，直至体系的氧化还原电位达到0～-50mV为止，接着投加氯化亚铁溶液，直至体系的氧化还原电位达到-100～-150mV为止。硫化钠溶液的质量浓度为2-5％。氯化亚铁溶液的质量浓度为3-10％。
静置一段时间后加入碳酸钠溶液，搅拌10-20min，水洗后进行固液分离，固体(氯离子含量约1％左右，以干重计)送至水泥窑协同处置。
实施例2：
一种垃圾飞灰的资源化处置方法：水洗飞灰与水的质量比＝1:4；在搅拌条件下，向飞灰水洗中缓慢加入硫化钠溶液，直至体系的氧化还原电位达到0～-50mV为止，接着投加氯化亚铁溶液，直至体系的氧化还原电位达到-100～-150mV为止。硫化钠溶液的质量浓度为2-5％。氯化亚铁溶液的质量浓度为3-10％。
反应一段时间后加入碳酸钠溶液，搅拌10-20min，水洗后进行固液分离，固体(氯离子含量约1％左右，以干重计)送至水泥窑协同处置。

Claims (3)

1.一种垃圾飞灰的资源化处置方法，其特征在于包括如下步骤：(1)化学预处理部分，将垃圾飞灰中在水洗过程中加入硫化钠、氯化亚铁、碳酸钠等溶液进行金属离子的脱除，后通过水洗脱氯工艺去除飞灰中有害的氯、硫、碱类化合物；(2)脱氯剩余物制备高端水泥，水泥窑内温度达到1400℃左右，直接可将二噁英等难以去除的有机物彻底分解成二氧化碳和水蒸气，飞灰中的主要成分CaO、SiO2、Al2O3等作为水泥原料的一部分得到充分利用。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，过程中加入无机氯化物脱除过程。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，飞灰脱氯过程中二噁英相态的控制及其分离。
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