CN113634577A - 一种酸催化长周期稳定飞灰中重金属的药剂及使用方法 - Google Patents
一种酸催化长周期稳定飞灰中重金属的药剂及使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113634577A CN113634577A CN202110654320.9A CN202110654320A CN113634577A CN 113634577 A CN113634577 A CN 113634577A CN 202110654320 A CN202110654320 A CN 202110654320A CN 113634577 A CN113634577 A CN 113634577A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fly ash
- medicament
- acid
- heavy metals
- long
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 title claims abstract description 94
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- 239000003814 drug Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 241001494115 Stomoxys calcitrans Species 0.000 title claims abstract description 4
- 238000007171 acid catalysis Methods 0.000 title description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 35
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims abstract description 10
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims description 15
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 claims description 4
- 229910052599 brucite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 3
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000010428 baryte Substances 0.000 claims description 2
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims description 2
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 2
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A dialuminum;hexamagnesium;carbonate;hexadecahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[O-]C([O-])=O GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A 0.000 claims description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxomagnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg]=O.[Mg]=O.[Mg]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 2
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910001701 hydrotalcite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229960001545 hydrotalcite Drugs 0.000 claims description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011257 shell material Substances 0.000 claims description 2
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 claims description 2
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 2
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 abstract description 11
- 230000003179 granulation Effects 0.000 abstract description 11
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 abstract description 5
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 abstract 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 41
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 30
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 30
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 26
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 16
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 13
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 5
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 4
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 4
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 3
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005979 Citrus limon Nutrition 0.000 description 1
- 244000131522 Citrus pyriformis Species 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000097592 Ptelea trifoliata Species 0.000 description 1
- 235000010891 Ptelea trifoliata Nutrition 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009920 chelation Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- -1 chloride cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 125000001741 organic sulfur group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009967 tasteless effect Effects 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
- A62D3/30—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
- A62D3/33—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by chemical fixing the harmful substance, e.g. by chelation or complexation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/08—Toxic combustion residues, e.g. toxic substances contained in fly ash from waste incineration
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/40—Inorganic substances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/40—Inorganic substances
- A62D2101/49—Inorganic substances containing halogen
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明是针对固体废物处置领域中飞灰中多种重金属的稳定化处理，主要是采用一种酸催化长周期稳定飞灰中重金属的药剂及其方法进行处理，包括以下步骤：(1)首先，本发明是先尽可能多的去除飞灰中的氯、钠和钾等可溶性盐成分；(2)然后，采用挤出造粒装置边添加酸催化的固体型重金属稳定剂对飞灰泥浆中的重金属进行长周期稳定处理，造粒同时达到减容。
Description
技术领域
本发明属于固体危险废物处置与资源化领域，具体涉及一种酸催化长周期稳定飞灰中重金属的药剂及使用方法，以实现生活垃圾焚烧飞灰彻底的无害化。
背景技术
固体垃圾焚烧由于具有减量化、无害化和资源化优势而逐渐成为国内固体废物垃圾无害化的主要处理方法。截止2018年，固体垃圾焚烧的日处理量为6.247×105t，年焚烧量为2.28 ×108t，圾焚烧后会产生相当于原垃圾质量2-5％的焚烧飞灰，飞灰的年处理量为4.36～10.9× 106t。但垃圾焚烧过程中会产生二次污染，其中飞灰富集重金属和二噁英，在我国2001年颁布的《危险废物污染防治技术政策》中，已把生活垃圾焚烧飞灰定义为危险废物(HW18)。生活垃圾焚烧飞灰在生产地必须进行必要的固化和稳定化处理之后方可运输进行安全填埋处置，这意味着焚烧飞灰要做到规范处置达到国家标准《生活垃圾填埋场污染控制标准》 (GB16889-2008)后才能进入生活垃圾填埋场进行处置。
生活垃圾中有丰富的含氯有机物(橡胶、聚氯乙烯等)及无机物(NaCl、KCl)，在处理过程中主要以氯化氢的形式排出，高达几百甚至几千mg/L。氯化物阳离子的价位影响混凝土中钢的腐蚀速率，氯会影响重金属的迁移和分布，并作为元素之一形成二噁英。众所周知，氯化物会腐蚀钢铁，减少飞灰中的氯化物量可以将飞灰资源化处理进而用作建筑行业的原材料。
公开号为101182144A的专利中采用水洗和水泥窑煅烧的方法协同处置飞灰，但是，该方法水洗预处理过程中产生的污水未进行脱盐处理，含盐量高，很难达到回用水的要求。而且，高含水率的滤饼进窑时，掺入量小，对生料配料过程及窑系统稳定性均有不良影响。公开号CN101817650A中采用真空压滤装置将水洗后高含水率的滤饼进行真空过滤处理，然后进入水泥窑进行煅烧处理，但是煅烧的过程中依旧会有少量的重金属富集到飞灰中，形成毒性高的飞灰。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种酸催化长周期稳定飞灰中重金属的药剂及其方法，具体涉及采用固液合用型的药剂将降低含盐量后的飞灰泥浆中多种重金属的进行稳定化处理，同时进行挤出造粒处理得到的飞灰颗粒可进行长期稳定放置。
本发明提供的一种垃圾焚烧飞灰资源化处理的方法及系统，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)是采用常规的水洗工艺去除飞灰中的氯、钠和钾等可溶性盐成分，然后对水洗后产生的废水进行处理后回用；
步骤(1)中所述的常规水洗工艺主要分三步进行，第一步水洗中主要涉及到的水灰比，搅拌时间，搅拌速率。水灰比的范围为2～100，搅拌时间为1min～2h和搅拌速率为10-500r/min，优选为水灰比3～6，搅拌反应时间为3-20min，搅拌速率为50～200r/min。第一步水洗后的悬浊液进行静置后采用微滤膜粗过滤处理，得到含盐滤液(1)和飞灰泥浆(1)。
第二步水洗飞灰泥浆(1)中主要涉及到水灰比，搅拌时间，搅拌速率，优选为水灰比2～5，搅拌反应时间为1-15min，搅拌速率为30～160r/min。第二步水洗后的悬浊液进行粗过滤处理，得到含盐滤液(2)和飞灰泥浆(2)。
第三步水洗飞灰泥浆(2)中主要涉及到水灰比，搅拌时间，搅拌速率，优选为水灰比2～4，搅拌反应时间为1-10min，搅拌速率为30～100r/min。第三步水洗后的悬浊液进行粗过滤处理，得到含盐滤液(3)和飞灰泥浆(3)。
含盐滤液(1)、(2)和(3)经过反渗透膜系统进行浓缩处理。
步骤(2)是通过挤出造粒装置，将固液合用型药剂加入到飞灰泥浆(3)中混合均匀，同时降低了体系的含水率，同时又对飞灰泥浆进行造粒处理，降低了储存空间；
步骤(2)中所用的固体型药剂包括粉煤灰、硅铝粉、凹凸棒土、锆英粉、活性白土、硅灰石、膨润土、水镁石、硅藻土、滑石粉、石英砂、贝壳粉、钛白粉、火山灰、水镁石、重晶石、沸石、莫来石粉、水滑石、高岭土、硫酸亚铁、硫酸钙、硫酸铁、氯化铁和坡缕石等至少一种以上的矿物材料，添加量为干灰量的1-50％。
步骤(2)中所用的固体型药剂优选为坡缕石；
步骤(2)中所用的液体型药剂为催化剂，主要包括柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酸、丁二酸和草酸等至少一种的药剂，将其配制成30wt％的溶液；
步骤(2)中所用的液体型药剂的添加量为干灰量的1-20wt％。
步骤(2)中处理的飞灰的微观结构为立体三维胶凝状结构，胶凝状的结构可以确保处理飞灰长周期稳定；
步骤(2)中涉及的长周期稳定的时间为至少1年以上。
步骤(2)中涉及的稳定1年以上的放置环境为室外放置，温度为-10～35℃，湿度为35～95％质检波动。
本发明基于以下原理：飞灰中的可溶性盐和重金属是两大难题，本发明通过三次水洗的方式，优化水洗工艺，将飞灰中大量可溶性的Na+、K+和Cl-等可溶性的成分洗掉，然后通过静置后微滤以及反渗透的方式处理废水，将盐富集后集中处理。针对于飞灰中的重金属，采用高效酸性催化剂条件下，矿物中的Si/Al结构发生解聚，然后重新胶凝的过程中，基于电荷平衡的原理，重金属离子被固定在其中，矿物的吸附作用同时起到协同作用，从而达到长期稳定的目的。
本发明相对现有技术具有如下的优点及效果：
(1)通过水洗的方式将飞灰中大量的可溶性盐脱掉，为后续处理飞灰的长期稳定存在提供了可能性。
(2)开发固液合用型长周期稳定的螯合剂进行处置飞灰，从而确保处理后的飞灰可以长时间一年以上存放于自然环境中而不发生重金属的浸出浓度超标；
(3)开发可以替代有机硫类螯合剂的药剂，从根本上解决螯合剂分解带来的气味问题，此种药剂完全无色无味；
(4)采用挤出造粒的处理工艺，处理后的飞灰的堆积密度更小，减少填埋场吨处理费用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明提供的一种酸催化长周期稳定飞灰中重金属的药剂及其方法，以实现生活垃圾焚烧飞灰彻底的无害化和资源化进行详细说明。
所用的固体废物焚烧产生的飞灰为广东深圳某生活垃圾焚烧发电厂所产生的飞灰。
含盐量的测试
取M1g的滤液于一次性的塑料杯(M0)中，然后放于105℃的烘箱里，将其烘干后称重M2,测试其含盐量为w％＝(M2-M0)/M1*Vx/m1*100％。
飞灰螯合物的浸提
浸提方法1#：用移液管移取17.25ml的冰醋酸和超纯水于容量瓶中，定容至1L，测pH 值在2.6左右。根据固含率，液固比20:1的比例加入浸提液，放入翻转仪翻转18h进行浸提，期间前4小时内需放气两次,一般固体取75g。从翻转仪中取下样品，并分别用全玻璃、6μm 微孔滤膜过滤器砂芯过滤装置减压过滤出150ml的浸提液于塑料瓶中，并检测多种重金属离子的浓度。(HJ 300)
重金属检测
用HJ 300-2007浸出方法对螯合后的飞灰进行检测，处理后浸提出的生活垃圾焚烧飞灰的重金属浸出浓度达到国家《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB 16889-2008，企业具体还得参照当地排放标准。
水洗实施例
飞灰水洗过程如下：
(1)水洗第一步：称取m1 g的飞灰于干净的塑料量杯中，加入V1mL的水，搅拌速率为r1 r/min，搅拌时间为t1min，同时测试滤液的含盐率。
(2)经过第一步水洗微滤膜粗过滤得到的残渣中，加入V2mL的水，搅拌速率为r2r/min，搅拌时间为t2min同时测试滤液的含盐率。
(3)经过第二步水洗微滤膜粗过滤得到的残渣中，加入V3 mL的水，搅拌速率为r3r/min，搅拌时间为t3 min，同时测试滤液的含盐率。
水洗的具体实施例1-9的实验数据和结果如图1所示，根据实验结果可以看出，第一步水洗的水灰比为5，搅拌时间为5min和搅拌速度为150r/min，第二步水洗的水灰比为为4，搅拌反应时间为5min和搅拌速度为150r/min，第二步水洗的水灰比为3，搅拌反应时间为5min 和搅拌速度为150r/min。
稳定化实施例
对比实验1
将飞灰泥浆进行造粒和脱水处理后，称取造粒飞灰1#于干净的塑料量杯中，测试含水率，不加任何螯合剂，直接采用浸提剂1#进行浸提实验。
实施例10
通过加药装置，往三次水洗后的飞灰泥浆中加入坡缕石，投加比例为100g的干灰添加 5g的坡缕石和3g的30wt％的柠檬酸溶液，然后进入挤出造粒滤装置，对飞灰泥浆中的重金属进行稳定处理，同时降低飞灰泥浆的含水率。造粒出来的飞灰放置1天进行浸提实验并检测重金属浸提浓度。
实施例11
通过加药装置，往三次水洗后的飞灰泥浆中加入坡缕石，投加比例为100g的干灰添加 5g的粉煤灰和3g的30wt％的柠檬酸溶液，然后进入挤出造粒滤装置，对飞灰泥浆中的重金属进行稳定处理，同时降低飞灰泥浆的含水率。造粒出来的飞灰放置1天进行浸提实验并检测重金属浸提浓度。
实施例12
通过加药装置，往三次水洗后的飞灰泥浆中加入坡缕石，投加比例为100g的干灰添加 5g的凹凸棒土和3g的30wt％的柠檬酸溶液，然后进入挤出造粒滤装置，对飞灰泥浆中的重金属进行稳定处理，同时降低飞灰泥浆的含水率。造粒出来的飞灰放置1天进行浸提实验并检测重金属浸提浓度。
实施例13
通过加药装置，往三次水洗后的飞灰泥浆中加入坡缕石，投加比例为100g的干灰添加8g的坡缕石和3g的30wt％的柠檬酸溶液，然后进入挤出造粒滤装置，对飞灰泥浆中的重金属进行稳定处理，同时降低飞灰泥浆的含水率。造粒出来的飞灰放置1天进行浸提实验并检测重金属浸提浓度。
实施例14
通过加药装置，往三次水洗后的飞灰泥浆中加入坡缕石，投加比例为100g的干灰添加 8g的坡缕石和5g的30wt％的醋酸溶液，然后进入挤出造粒滤装置，对飞灰泥浆中的重金属进行稳定处理，同时降低飞灰泥浆的含水率。造粒出来的飞灰放置1天进行浸提实验并检测重金属浸提浓度。
实施例15
通过加药装置，往三次水洗后的飞灰泥浆中加入坡缕石，投加比例为100g的干灰添加 8g的坡缕石和3g的30wt％的柠檬酸溶液，然后进入挤出造粒滤装置，对飞灰泥浆中的重金属进行稳定处理，同时降低飞灰泥浆的含水率。造粒出来的飞灰放置6个月后进行浸提实验并检测重金属浸提浓度。
实施例16
通过加药装置，往三次水洗后的飞灰泥浆中加入坡缕石，投加比例为100g的干灰添加 8g的坡缕石和3g的30wt％的柠檬酸溶液，然后进入挤出造粒装置，对飞灰泥浆中的重金属进行稳定处理，同时降低飞灰泥浆的含水率。造粒出来的飞灰放置12个月后进行浸提实验并检测重金属浸提浓度。
附图说明
图1为水洗实施例1-9#的实验数据及结果汇总图。
图2为对比实验1#和固化实验10-16#的结果汇总图。
根据图1中的实验结果，通过优化三次水洗的水灰比、搅拌速率、搅拌时间可以将飞灰中的可溶性含盐量最大程度的洗出来。对比实施例1-9#的不同实验条件和实验结果，搅拌速率控制在150r/min，搅拌时间为5min，第一次水灰比为5，第二次水灰比为4，第三次水灰比为3，可以从原灰中洗脱出16.8％的可溶性含盐量。合理调整三次水洗的水灰比，既可以保证可溶性盐的洗出，又合理控制水的用量。
根据图2中的实验结果，对比实验1#可以看到原灰中的Zn\Pb\Cu\Cd的浸提浓度均超标严重，10#、11#和12#分别采用不同的坡缕石、粉煤灰和凹凸棒土进行稳定化研究，从Zn\Pb\Cu\Cd的浸提浓度数据来看，坡缕石的效果最好。从10#和13#的数据来看，提高坡缕石的用量，Pb\Cu\Cd的浸提浓度可以有数量级的降低，效果显著。从13#和14#的数据来看，柠檬算的催化效果优于醋酸。从13#、15#和16#的数据来看，经过三次水洗后，在柠檬酸的催化条件下，坡缕石固化飞灰中的重金属可以达到至少一年以上的稳定效果。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明配方及制备工艺可以有各种更改和变化。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.本发明提供一种酸催化长周期稳定飞灰中重金属的药剂及使用方法，其特征在于包括以下步骤：
将飞灰中的氯、钠和钾等可溶性盐成分去除，然后对产生的飞灰泥浆的重金属进行长周期稳定化处理。
2.步骤（1）中所涉及的飞灰是生活垃圾焚烧产生的飞灰。
3.将液体型酸催化剂和固体型药剂通过挤出设备和步骤（1）中提到的的飞灰泥浆进行混合，混合的过程中飞灰泥浆中的重金属和固液合用型药剂发生反应，进而将重金属稳定在体系中。
4.步骤（3）中所用的固体型药剂包括粉煤灰、硅铝粉、凹凸棒土、锆英粉、活性白土、硅灰石、膨润土、水镁石、硅藻土、滑石粉、石英砂、贝壳粉、钛白粉、火山灰、水镁石、重晶石、沸石、莫来石粉、水滑石、高岭土、硫酸亚铁、硫酸钙、硫酸铁、氯化铁和坡缕石等至少一种矿物材料，优选为坡缕石。
5.步骤（4）中涉及的固体性药剂的添加量为干灰量的1-50%。
6.步骤（3）中所用的液体型药剂为催化剂，主要包括包括柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酸、丁二酸和草酸等至少一种的药剂，将其配制成30wt%的溶液，添加量为干灰量的1-20wt%。
7.步骤（1）中涉及的长周期稳定放置的时间为至少1年以上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110654320.9A CN113634577A (zh) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | 一种酸催化长周期稳定飞灰中重金属的药剂及使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110654320.9A CN113634577A (zh) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | 一种酸催化长周期稳定飞灰中重金属的药剂及使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113634577A true CN113634577A (zh) | 2021-11-12 |
Family
ID=78416023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110654320.9A Pending CN113634577A (zh) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | 一种酸催化长周期稳定飞灰中重金属的药剂及使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113634577A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114315292A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-12 | 湖南金业环保科技有限公司 | 一种工业固体废弃物冶炼废渣的固化处理工艺 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990009587A (ko) * | 1997-07-10 | 1999-02-05 | 강필종 | 흡착제로서 심해저 망간단괴를 이용한 중금속 이온(구리, 니켈, 코발트)의 회수방법 |
| CN1695832A (zh) * | 2005-04-29 | 2005-11-16 | 清华大学 | 用可溶性磷酸盐药剂稳定化处理焚烧飞灰的方法 |
| CN101293173A (zh) * | 2008-05-30 | 2008-10-29 | 张涉 | 一种处理飞灰中二噁英的新方法 |
| CN101357840A (zh) * | 2007-08-03 | 2009-02-04 | 天津壹生环保科技有限公司 | 免烧型垃圾焚烧飞灰陶粒及其制造方法 |
| CN102583823A (zh) * | 2012-02-14 | 2012-07-18 | 浙江大学 | 一种协同处理垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液的方法 |
| CN104549562A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-04-29 | 中起重工（大连）有限公司 | 一种脱硝催化剂的清洗再生工艺 |
| CN111872027A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-11-03 | 常熟理工学院 | 一种垃圾焚烧飞灰与印染废液的协同处理方法 |
| CN112110604A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-12-22 | 深圳市长隆科技有限公司 | 一种用于垃圾渗滤液膜浓水处理工艺方法 |
| CN112169246A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-05 | 内江师范学院 | 垃圾焚烧飞灰重金属无机复合稳定化剂及其稳定、固化方法 |
-
2021
- 2021-06-11 CN CN202110654320.9A patent/CN113634577A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990009587A (ko) * | 1997-07-10 | 1999-02-05 | 강필종 | 흡착제로서 심해저 망간단괴를 이용한 중금속 이온(구리, 니켈, 코발트)의 회수방법 |
| CN1695832A (zh) * | 2005-04-29 | 2005-11-16 | 清华大学 | 用可溶性磷酸盐药剂稳定化处理焚烧飞灰的方法 |
| CN101357840A (zh) * | 2007-08-03 | 2009-02-04 | 天津壹生环保科技有限公司 | 免烧型垃圾焚烧飞灰陶粒及其制造方法 |
| CN101293173A (zh) * | 2008-05-30 | 2008-10-29 | 张涉 | 一种处理飞灰中二噁英的新方法 |
| CN102583823A (zh) * | 2012-02-14 | 2012-07-18 | 浙江大学 | 一种协同处理垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液的方法 |
| CN104549562A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-04-29 | 中起重工（大连）有限公司 | 一种脱硝催化剂的清洗再生工艺 |
| CN111872027A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-11-03 | 常熟理工学院 | 一种垃圾焚烧飞灰与印染废液的协同处理方法 |
| CN112110604A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-12-22 | 深圳市长隆科技有限公司 | 一种用于垃圾渗滤液膜浓水处理工艺方法 |
| CN112169246A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-05 | 内江师范学院 | 垃圾焚烧飞灰重金属无机复合稳定化剂及其稳定、固化方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 蒋建国, 张妍, 许鑫, 王军, 邓舟, 赵振振: "可溶性磷酸盐处理焚烧飞灰的稳定化技术", 环境科学, no. 04, 30 July 2005 (2005-07-30) * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114315292A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-12 | 湖南金业环保科技有限公司 | 一种工业固体废弃物冶炼废渣的固化处理工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4377483A (en) | Method of removing dissolved heavy metals from aqueous waste liquids | |
| CN104162533B (zh) | 含重金属废物的无害化处理方法 | |
| Hendrych et al. | Stabilisation/solidification of landfill leachate concentrate and its residue obtained by partial evaporation | |
| JP4826089B2 (ja) | 燃焼灰の処理方法 | |
| Bhatnagar et al. | Adsorptive removal of 2, 4-dichlorophenol from water utilizing Punica granatum peel waste and stabilization with cement | |
| CN101337732B (zh) | 一种减少有害重金属组分溶出的方法 | |
| CN109647850B (zh) | 协同处理垃圾焚烧飞灰和垃圾渗沥液的处理系统 | |
| Kulkarni et al. | Studies on flyash as an adsorbent for removal of various pollutants from wastewater | |
| US20220379283A1 (en) | Phosphorus adsorbent | |
| CN101318191A (zh) | 一种含毒性有机物危险废物的固化稳定化方法 | |
| CN102936116A (zh) | 利用水泥与有机硫化物固化-稳定化重金属污染底泥的方法及所得固化体的应用 | |
| CN113634577A (zh) | 一种酸催化长周期稳定飞灰中重金属的药剂及使用方法 | |
| CN112321009A (zh) | 一种脱硫废水处理剂及处理方法 | |
| Bhatnagar et al. | Utilization of industrial waste for cadmium removal from water and immobilization in cement | |
| CN112845541A (zh) | 飞灰水洗及资源综合利用系统 | |
| JP2583729B2 (ja) | 有害重金属等含有廃棄物の無害化安定化処理方法 | |
| JP2006198505A (ja) | 燃焼灰の処理方法 | |
| CN109279813A (zh) | 淤泥固化剂及其制备方法和应用 | |
| JP2007296414A (ja) | 石炭飛灰の無害化処理方法および処理装置 | |
| JP3724062B2 (ja) | 廃棄物処理材および廃棄物処理方法 | |
| JPS6132049B2 (zh) | ||
| TWI418393B (zh) | 大型垃圾焚化廠焚化爐飛灰處理方法及其產物 | |
| CN106110864A (zh) | 一种利用铬渣浆液处理烟气的方法 | |
| CN103739123B (zh) | 一种用于采油污水深度处理的催化降解方法 | |
| JP3632284B2 (ja) | 廃棄物処理材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |