CN111872080A - 一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺 - Google Patents

一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺 Download PDF

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B2101/00Type of solid waste
    • B09B2101/30Incineration ashes

Abstract

本发明提供了一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺,包括垃圾飞灰预处理、混合基质配制、成分检测等步骤,本发明可以将生活垃圾焚烧处理后产生的飞灰制作成用于盆栽种植的基质,从而实现的垃圾残余物的二次利用,不仅不需要额外消耗人力物力去填埋、堆积处理,还可以作为商品出售,产生经济效益,起到了变废为宝的作用;本发明将垃圾焚烧飞灰作为盆栽基质固化到盆栽行业中,用于栽培观赏性植物,这样飞灰中含有的重金属等物质不会残留在土壤中,导致进一步的环境污染,同时也不会进入食物链,不会对人体造成危害,具有更好的环保效果。

Description

一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺
技术领域
本发明涉及垃圾无害化处理技术领域,具体涉及一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺。
背景技术
城市生活垃圾在焚烧过程中产生含有酸性气体、气态重金属以及二噁英类有毒、有害物质的烟气,为清洁排放烟气,必须通过烟气净化系统喷入酸性气体吸收剂、活性炭吸附剂等,通过物理化学反应去除有毒、有害物质,反应后的酸性气体吸收剂、活性炭吸附剂随同被吸附的重金属、二噁英类物质通过布袋除尘器一起捕集,形成垃圾焚烧飞灰。垃圾飞灰中含有二噁英类和可浸出重金属等难于自然降解的有毒物质,对周围环境及人类健康有极大危害。
城市污泥是指在城市生活污水、工业废水处理过程中所产生的含水固体沉淀物质,具有含水率高、挥发性物质和灰分较多的特点,有些城市污泥还含有大量病原微生物和寄生虫卵等病原体以及某些难降解的重金属和有毒有机物。
目前,我国城市生活垃圾焚烧飞灰和城市污泥的处置途径主要采用卫生填埋和干化堆积,不仅占用大量土地资源,还会造成重金属污染。垃圾是放错了位置的资源,稍加处理,便可再生利用。因此,需要一种更好的处理生活垃圾焚烧飞灰的方法,不仅可以不造成环境污染,不影响生态环境,还能产生一定的经济效益。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足,本发明提供了一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺,用以解决目前采用卫生填埋和干化堆积等方式处理生活垃圾焚烧飞灰,导致占用大量土地资源,还会造成重金属污染的问题。
为实现上述目的,本发明采用了如下的技术方案:
一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺,包括如下步骤:
(1)垃圾飞灰预处理:首先测定垃圾焚烧飞灰的pH值,确定其呈碱性,然后将工业硝酸用水稀释后,用喷雾器喷入搅拌中的垃圾飞灰内,再充分搅拌均匀,随后静置24小时,得到预处理完毕的垃圾飞灰原料;
(2)混合基质配制:将步骤(1)中预处理完毕的垃圾飞灰与泥炭按照体积比1:1~1:1.2的比例混合并倒入搅拌器内,边搅拌边用喷雾器向混合基质中缓慢喷洒清水,每立方米混合物中加入12~18升水,然后启动搅拌器搅拌10~15min,得到搅拌均匀混合完毕的基质;
(3)成分检测:将步骤(2)中混合制得的基质取样10g,放入50mm烧杯中,加入20ml蒸馏水,用磁力搅拌器搅拌8~10min至充分混合均匀,静置15~20min,取上清液,放入另一烧杯中,检测液体的pH值、EC值,并用标准方法检测混合基质样品中的氮、磷、钾含量及有机质含量。
进一步的,所述步骤(1)中的垃圾飞灰原料需要再次测量pH值,若达到合格范围,则进行后续处理步骤,否则重复加入稀释后硝酸溶液并静置的过程,最终得到的垃圾飞灰的pH值以6.0±0.5为合格。
进一步的,步骤(1)中使用的硝酸为55%(重量/体积比)浓度的工业硝酸,稀释后为10%(重量/体积比)浓度。
进一步的,步骤(1)中每立方米的垃圾飞灰中加入8~15升稀释后的硝酸溶液,具体加入量根据前一次测定的pH进行调整。
进一步的,所述步骤(2)中泥炭的pH值为6.0~6.7,EC值为0.75~0.9dS/m,且其中有机物的含量不少于50%。
进一步的,所述泥炭中还混合有氮磷钾元素,其中全氮(T-N)的质量分数不少于1%,全磷酐(T-P2O5)和全氧化钾(T-K2O)的质量分数均不少于0.2%。
优选的,所述泥炭中氮元素的存在形式为碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵中一种或多种的混合物。
优选的,所述泥炭中磷元素的存在形式为磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸钙中的一种或多种的混合物。
优选的,所述泥炭中钾元素的存在形式为氯化钾、硫酸钾、磷酸一钾中一种或多种的混合物。
相比于现有技术,本发明具有如下有益效果:
1、本发明可以将生活垃圾焚烧处理后产生的飞灰制作成用于盆栽种植的基质,从而实现的垃圾残余物的二次利用,不仅不需要额外消耗人力物力去填埋、堆积处理,还可以作为商品出售,产生经济效益,起到了变废为宝的作用;
2、本发明将垃圾焚烧飞灰作为盆栽基质固化到盆栽行业中,用于栽培观赏性植物,这样飞灰中含有的重金属等物质不会残留在土壤中,导致进一步的环境污染,同时也不会进入食物链,不会对人体造成危害,具有更好的环保效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
本发明提出了一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺,包括如下步骤:
(1)垃圾飞灰预处理:首先测定垃圾焚烧飞灰的pH值,确定其呈碱性,然后将55%(重量/体积比)浓度的工业硝酸用水稀释至10%后,用喷雾器喷入搅拌中的垃圾飞灰内,每立方米的垃圾飞灰中加入8~15升稀释后的硝酸溶液,具体加入量根据前一次测定的pH进行调整,再充分搅拌均匀,随后静置24小时,得到预处理完毕的垃圾飞灰原料,并再次测量垃圾飞灰的pH值,若达到标准范围,则进行后续步骤,否则重复上述加入硝酸并静置的过程,最终得到的垃圾飞灰其pH值以6.0±0.5为合格;
因垃圾飞灰是焚烧后的残留物,其中有机质燃烧后剩余部分含有大量金属离子,导致其整体呈碱性,因此需要使用硝酸进行中和至微酸性,以便达到适宜盆栽植物生长的酸碱环境,同时用硝酸也可以补充氮元素,便于调整含氮量。
(2)混合基质配制:将步骤(1)中预处理完毕的垃圾飞灰与泥炭按照体积比1:1~1:1.2的比例混合并倒入搅拌器内,边搅拌边用喷雾器向混合基质中缓慢喷洒清水,每立方米混合物中加入12~18升水,然后启动搅拌器搅拌10~15min,得到搅拌均匀混合完毕的基质。
(3)成分检测:将步骤(2)中混合制得的基质取样10g,放入50mm烧杯中,加入20ml蒸馏水,用磁力搅拌器搅拌8~10min至充分混合均匀,静置15~20min,取上清液,放入另一烧杯中,检测液体的pH值、EC值,并用标准方法检测混合基质样品中的氮、磷、钾含量及有机质含量。在实际操作时,使用pH计、EC计测液体pH值、EC值,并用普通分光光度计和标准方法检测混合物之速效氮、磷、钾含量及有机质含量。
优选的,步骤(2)中泥炭的pH值为6.0~6.7,EC值为0.75~0.9dS/m,且其中有机物的含量不少于50%。进一步的,所述泥炭中还混合有氮磷钾元素,其中全氮(T-N)的质量分数不少于1%,全磷酐(T-P2O5)和全氧化钾(T-K2O)的质量分数均不少于0.2%。所述泥炭中氮元素的存在形式为碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵中一种或多种的混合物。所述泥炭中磷元素的存在形式为磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸钙中的一种或多种的混合物。所述泥炭中钾元素的存在形式为氯化钾、硫酸钾、磷酸一钾中一种或多种的混合物。
本发明中,泥炭可以使用Pind’s或者Klasmaan的商品用泥炭,其中各成分含量如下:pH值6.2,EC值0.86dS/m,全氮(T-N)1.2%,全磷酐(T-P2O5)0.2%,全氧化钾(T-K2O)0.2%,有机质含量52%。或者也可以使用自己采集的泥炭,自然添加氮磷钾元素,从而达到本发明中泥炭需求的成分含量。
实施例1:
垃圾飞灰预处理:首先测定垃圾焚烧飞灰的pH值,确定其呈碱性,然后将55%(重量/体积比)浓度的工业硝酸用水稀释至10%后,用喷雾器喷入搅拌中的垃圾飞灰内,每立方米的垃圾飞灰中加入8升稀释后的硝酸溶液,具体加入量根据前一次测定的pH进行调整,再充分搅拌均匀,随后静置24小时,得到预处理完毕的垃圾飞灰原料,并再次测量垃圾飞灰的pH值,若达到标准范围,则进行后续步骤,否则重复上述加入硝酸并静置的过程,最终得到的垃圾飞灰其pH值以6.0±0.5为合格。
混合基质配制:将预处理完毕的垃圾飞灰与泥炭按照体积比1:1的比例混合并倒入搅拌器内,边搅拌边用喷雾器向混合基质中缓慢喷洒清水,每立方米混合物中加入12升水,然后启动搅拌器搅拌10min,得到搅拌均匀混合完毕的基质。
成分检测:将混合制得的基质取样10g,放入50mm烧杯中,加入20ml蒸馏水,用磁力搅拌器搅拌8min至充分混合均匀,静置15min,取上清液,放入另一烧杯中,使用pH计、EC计测液体pH值、EC值,并用普通分光光度计和标准方法检测混合物之速效氮、磷、钾含量及有机质含量。
其中,泥炭的pH值为6.0,EC值为0.75dS/m,且其中有机物的含量为50%。全氮(T-N)的质量分数为1%,全磷酐(T-P2O5)和全氧化钾(T-K2O)的质量分数均为0.2%。
实施例2:
垃圾飞灰预处理:首先测定垃圾焚烧飞灰的pH值,确定其呈碱性,然后将55%(重量/体积比)浓度的工业硝酸用水稀释至10%后,用喷雾器喷入搅拌中的垃圾飞灰内,每立方米的垃圾飞灰中加入12升稀释后的硝酸溶液,具体加入量根据前一次测定的pH进行调整,再充分搅拌均匀,随后静置24小时,得到预处理完毕的垃圾飞灰原料,并再次测量垃圾飞灰的pH值,若达到标准范围,则进行后续步骤,否则重复上述加入硝酸并静置的过程,最终得到的垃圾飞灰其pH值以6.0±0.5为合格。
混合基质配制:将预处理完毕的垃圾飞灰与泥炭按照体积比1:1.1的比例混合并倒入搅拌器内,边搅拌边用喷雾器向混合基质中缓慢喷洒清水,每立方米混合物中加入15升水,然后启动搅拌器搅拌12min,得到搅拌均匀混合完毕的基质。
成分检测:将混合制得的基质取样10g,放入50mm烧杯中,加入20ml蒸馏水,用磁力搅拌器搅拌9min至充分混合均匀,静置18min,取上清液,放入另一烧杯中,使用pH计、EC计测液体pH值、EC值,并用普通分光光度计和标准方法检测混合物之速效氮、磷、钾含量及有机质含量。
其中,泥炭的pH值为6.2,EC值为0.86dS/m,且其中有机物的含量为52%。全氮(T-N)的质量分数为1.2%,全磷酐(T-P2O5)和全氧化钾(T-K2O)的质量分数均为0.22%。
实施例3:
垃圾飞灰预处理:首先测定垃圾焚烧飞灰的pH值,确定其呈碱性,然后将55%(重量/体积比)浓度的工业硝酸用水稀释至10%后,用喷雾器喷入搅拌中的垃圾飞灰内,每立方米的垃圾飞灰中加入15升稀释后的硝酸溶液,具体加入量根据前一次测定的pH进行调整,再充分搅拌均匀,随后静置24小时,得到预处理完毕的垃圾飞灰原料,并再次测量垃圾飞灰的pH值,若达到标准范围,则进行后续步骤,否则重复上述加入硝酸并静置的过程,最终得到的垃圾飞灰其pH值以6.0±0.5为合格。
混合基质配制:将预处理完毕的垃圾飞灰与泥炭按照体积比1:1.2的比例混合并倒入搅拌器内,边搅拌边用喷雾器向混合基质中缓慢喷洒清水,每立方米混合物中加入18升水,然后启动搅拌器搅拌15min,得到搅拌均匀混合完毕的基质。
成分检测:将混合制得的基质取样10g,放入50mm烧杯中,加入20ml蒸馏水,用磁力搅拌器搅拌10min至充分混合均匀,静置20min,取上清液,放入另一烧杯中,使用pH计、EC计测液体pH值、EC值,并用普通分光光度计和标准方法检测混合物之速效氮、磷、钾含量及有机质含量。
其中,泥炭的pH值为6.7,EC值为0.9dS/m,且其中有机物的含量为55%。全氮(T-N)的质量分数为1.5%,全磷酐全磷酐(T-P2O5)和全氧化钾(T-K2O)的质量分数均为0.25%。
根据实施例2的产品,将其与作为原料的垃圾飞灰分别做样品检测,得到的结果如下表:
Figure BDA0002676664200000051
Figure BDA0002676664200000061
由上表可知,本发明通过调节pH和添加泥炭,得到了pH值处于6.0~6.7之间,且富含大量有机质,以及充分含有氮、磷、钾等植物生长必须的元素,同时还含有各种垃圾飞灰中包含的微量金属元素,在不影响植物生长的情况下,可以有效供给营养,保证盆栽植物的正常生长存活。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺,其特征在于,包括如下步骤:
(1)垃圾飞灰预处理:首先测定垃圾焚烧飞灰的pH值,确定其呈碱性,然后将工业硝酸用水稀释后,用喷雾器喷入搅拌中的垃圾飞灰内,再充分搅拌均匀,随后静置24小时,得到预处理完毕的垃圾飞灰原料;
(2)混合基质配制:将步骤(1)中预处理完毕的垃圾飞灰与泥炭按照体积比1:1~1:1.2的比例混合并倒入搅拌器内,边搅拌边用喷雾器向混合基质中缓慢喷洒清水,每立方米混合物中加入12~18升水,然后启动搅拌器搅拌10~15min,得到搅拌均匀混合完毕的基质;
(3)成分检测:将步骤(2)中混合制得的基质取样10g,放入50mm烧杯中,加入20ml蒸馏水,用磁力搅拌器搅拌8~10min至充分混合均匀,静置15~20min,取上清液,放入另一烧杯中,检测液体的pH值、EC值,并用标准方法检测混合基质样品中的氮、磷、钾含量及有机质含量。
2.如权利要求1所述的一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺,其特征在于:所述步骤(1)中的垃圾飞灰原料需要再次测量pH值,若达到合格范围,则进行后续处理步骤,否则重复加入稀释后硝酸溶液并静置的过程,最终得到的垃圾飞灰的pH值以6.0±0.5为合格。
3.如权利要求1所述的一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺,其特征在于:步骤(1)中使用的硝酸为55%(重量/体积比)浓度的工业硝酸,稀释后为10%(重量/体积比)浓度。
4.如权利要求1所述的一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺,其特征在于:步骤(1)中每立方米的垃圾飞灰中加入8~15升稀释后的硝酸溶液,具体加入量根据前一次测定的pH进行调整。
5.如权利要求1所述的一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺,其特征在于:所述步骤(2)中泥炭的pH值为6.0~6.7,EC值为0.75~0.9dS/m,且其中有机物的含量不少于50%。
6.如权利要求5所述的一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺,其特征在于:所述泥炭中还混合有氮磷钾元素,其中全氮(T-N)的质量分数不少于1%,全磷酐(T-P2O5)和全氧化钾(T-K2O)的质量分数均不少于0.2%。
7.如权利要求6所述的一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺,其特征在于:所述泥炭中氮元素的存在形式为碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵中一种或多种的混合物。
8.如权利要求6所述的一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺,其特征在于:所述泥炭中磷元素的存在形式为磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸钙中的一种或多种的混合物。
9.如权利要求6所述的一种用生活垃圾焚烧飞灰制备盆栽基质的工艺,其特征在于:所述泥炭中钾元素的存在形式为氯化钾、硫酸钾、磷酸一钾中一种或多种的混合物。
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