CN115646442A - 一种利用生活垃圾焚烧飞灰制备吸附剂的方法及吸附剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用生活垃圾焚烧飞灰制备吸附剂的方法，属于吸附剂制备领域，包括S1、制备灰质载体：去除飞灰中有害气体；水洗预处理：向飞灰中加入定量的水，浸泡；碱洗预处理；向飞灰中加入氢氧化钠溶液，浸泡后水洗；S2、配料：将中灰质载体与十水合四硼酸钠和碳酸钙按照一定的质量比混合，加入少量去离子水，混合搅拌至粘稠状，再将搅拌好的原料制成球形材料；S3、烧结；将配置的球形材料放入高温管式电阻炉中焙烧，得到吸附材料；S4、改性：向加工后的吸附材料使用硫酸锌溶液和氨水，改性处理后烧结，得到吸附剂。采用生活垃圾焚烧飞灰作为载体制备吸附剂，不仅降低吸附剂成本，而且能够解决生活垃圾焚烧飞灰处理难问题。
Description
技术领域
本发明属于吸附剂技术领域，具体地说，涉及一种利用生活垃圾焚烧飞灰制备吸附剂的方法及吸附剂。
背景技术
垃圾焚烧处置过程中会产生大量的飞灰，飞灰因富集重金属和二噁英、呋喃等毒性污染物，而被中国和世界上很多国家明确规定为危险废弃物。生活垃圾焚烧飞灰被列入《国家危险废物名录》(2021版)，编号为772-002-18。
飞灰的处置以填埋为主，然而经过无害化处置的飞灰具备资源化应用的潜力。飞灰中氯盐、重金属及痕量二噁英安全处置是解决飞灰的环境问题、实现飞灰资源化利用的关键前提。生活垃圾中的含氯塑料及厨余垃圾焚烧分解后产生的氯化物富集于飞灰中，含氯元素占比高是我国飞灰的显著特征之一，其主要以Ca，Na和K的可溶性氯化物存在。飞灰中可溶盐含量多在10％～30％，也可能高达40％。若不预先去除，会妨碍飞灰的固化和稳定化；处置时也可能会污染地下水，并使其他污染物的溶解性增大。
吸附剂也称吸收剂，这种物质可使活性成分附着在其颗粒表面，使液态微量化合物添加剂变为固态化合物，有利于实施均匀混合。是一种能够有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。具有大的比表面、适宜的孔结构及表面结构；对吸附质有强烈的吸附能力；一般不与吸附质和介质发生化学反应；制造方便、容易再生；有极好的吸附性和机械性特性。吸附剂一般有以下特点：大的比表面、适宜的孔结构及表面结构；对吸附质有强烈的吸附能力；一般不与吸附质和介质发生化学反应；制造方便、容易再生；有极好的吸附性和机械性特性。
现有吸附剂普遍使用活性炭、氧化铝、硅胶等具有大表面积物质制作而成，其价格普遍较高，使用成本较大。而飞灰中富含木炭、氧化铝等材料，经过处理后，用于制作吸附剂，具有广阔应用场景。
发明内容
1、要解决的问题
针对现有技术中存在的问题，本发明通过采用生活垃圾焚烧飞灰作为载体制备吸附剂，不仅降低吸附剂制造成本，而且能够解决生活垃圾焚烧飞灰处理难问题。
2、技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：
一种利用生活垃圾焚烧飞灰制备吸附剂的方法，包括
S1、制备灰质载体：
取一定量生活垃圾焚烧飞灰，进行如下预处理，
(1)去除飞灰中有害气体；
(2)水洗预处理：向飞灰中加入定量的水，浸泡；
(3)碱洗预处理；向飞灰中加入氢氧化钠溶液，浸泡后水洗，晾干得到灰质载体；
S2、配料：将S1中灰质载体与十水合四硼酸钠和碳酸钙按照一定的质量比混合，加入少量去离子水，混合搅拌至粘稠状，再将搅拌好的原料制成球形材料，常温干燥后备用；
S3、烧结；将S2配置的球形材料放入高温管式电阻炉中焙烧，得到吸附材料；
S4、改性：向S3加工后的吸附材料使用硫酸锌溶液和氨水，改性处理后烧结，得到吸附剂。
优选的，水洗预处理步骤中，浸泡时间为10～60min，水与飞灰混合物的固液比为5.5～10.5mg/L。
优选的，水洗时间为50min，水与飞灰混合物的固液比为8.5mg/L。
优选的，碱洗预处理步骤中，浸泡时间为40min～100min，水与飞灰混合物的固液比为 10～30mg/L，氢氧化钠溶液浓度为1～5mol/L。
优选的，碱洗预处理步骤中，浸泡时间为70min，水与飞灰混合物的固液比为20mg/L，氢氧化钠溶液浓度为4mol/L。
优选的，S2步骤中，灰质载体、十水合四硼酸钠和碳酸钙的比例为10：0.02～0.04：0.02～0.04。
优选的，S2步骤中，灰质载体、十水合四硼酸钠和碳酸钙的比例为10：0.04：0.02。
优选的，S3步骤中，高温管式电阻炉中焙烧，先升温至200℃，保持50min，之后以10℃ /min的速度升温至1100℃焙烧温度后，保持1h。
优选的，S1步骤中，去除所述飞灰粉末中有害气体物质方式为扬尘换气方式，所述扬尘换气方式是指在所述飞灰粉末被扬起的同时对被扬起飞灰粉末所处的环境换气。
一种吸附剂，采用生活垃圾焚烧飞灰制备吸附剂的方法制作而成。
3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明利用生活中垃圾焚烧所产生的飞灰经过处理后，形成包含多种具有多孔氧化物和活性炭的灰质载体，多孔氧化物包括Al2O3、SiO2或CaO等。由于多孔氧化物表面有多孔性、大比表面积、高分散性等优点，非常适合作为吸附剂载体，另外配合活性炭制作出的吸附剂具有优良的性能。该吸附剂不仅价格更加便宜而且提供了一种处理垃圾焚烧所产生的飞灰的渠道，使得飞灰能够再循环利用。
(2)去除飞灰粉末中夹杂的有害气体，有利于避免吸附剂在处理废水过程中对废水造成二次污染。采用扬尘换气方式去除飞灰粉末中夹杂的有害气体，当飞灰粉末被扬起时，由于持续更换被扬起飞灰粉末所处的环境气流，可以带走飞灰粉末中的有害气体，达到净化目的。
(3)水洗预处理可以去除飞灰中的K离子和Na离子，避免作为吸附剂使用时，造成二次污染。
(4)碱洗预处理，采用氢氧化钠对飞灰处理，可以去除飞灰中的重金属离子如铅离子，减少吸附剂的二次污染。
附图说明
图1是灰质载体制备流程图；
图2是吸附剂制备流程图；
图3是扬尘机结构示意图；
图中：1、壳体；2、滤网；3、鼓风区；4、扬尘区；5、飞灰。
具体实施方式
下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。
为了解决上述问题，以下结合附图进行说明：
实施例1
一种利用生活垃圾焚烧飞灰制备吸附剂的方法，包括如下步骤：
S1、制备灰质载体：
(1)粉碎
取一定量垃圾焚烧残留物形成的飞灰材料，飞灰材料在燃烧后其整体呈现块状结构，因此使用是需要将块状的飞灰材料使用捣碎机捣碎处理。捣碎后的飞灰材料形成均一的大小颗粒的飞灰粉末。飞灰粉末的粒径分布在0～0.6mm之间，其中90％以上的粒径属于小于0.3mm。
(2)有害气体去除
去除所述飞灰粉末中有害气体物质；焚烧垃圾所产生的二噁英等有害气体会夹杂在飞灰粉末之间，要实现对飞灰粉末再利用，需将飞灰粉末中的有害气体去除。有害气体主要包括二噁英化合物或其他有害气体残留物等。包括将含有有害气体的飞灰粉末放置在扬尘机中，由扬尘机将飞灰粉末抛起。所述扬尘换气方式是指在所述飞灰粉末被扬起的同时持续更换被扬起飞灰粉末所处的环境气流。具体是，扬尘机中设有通风装置用于将扬起的飞灰所处的空间气体进行置换，从而排出飞灰粉末中夹杂的有害气体。采用扬尘方式相比于高温焚烧去除飞灰中的有害气体，基本不消耗能源，降低了飞灰处理成本。
扬尘机包括壳体1，所述壳体1中分为扬尘区4和鼓风区3，扬尘区4和鼓风区3通过滤网2隔断，滤网2上有若干小孔，小孔直径小于最小颗粒的飞灰5粒径，以使得飞灰5不会从滤网2中漏出。扬尘区4内用于放置飞灰5粉末。向鼓风区3内通入气流，气流经过滤网 2进入扬尘区4，在气流的带动下，位于滤网2上飞灰5粉末被抛起(扬起)。由于气流持续流动，将飞灰5粉末中所包含的气体置换出去，以达到消除飞灰5粉末中有害气体目的。
(3)水洗预处理
对去除有害气体物质后的飞灰粉末浸泡水洗，浸泡2～3h。以溶解去除飞灰粉末中的氯化物。飞灰焚烧后会产生许多氯化物结晶盐，结晶盐易溶于水，因此将飞灰经过浸泡水洗可以有效去除飞灰中氯化物。
a.洗涤时间：10～60min。为确定最佳水洗时间，在相同试验条件下，选取飞灰粉末清洗时间为10min、20min、30min、40min、50min、60min，优选水洗时间为50min，检测清洗水池内溶液中K离子和Na离子浓度。试验结果如下表格：
表1：水洗时间对比表
由表1结果试验可知，随着洗涤时间的增加，各离子的浸出浓度不断升高，在50min之后基本保持不变，因此最佳水洗时间为50min。
b.水灰混合物中固液比：5.5～10.5mg/L，优选为8.5mg/L。在相同试验条件下，分别选取固液比为5.5mg/L、6.5mg/L、7.5mg/L、8.5mg/L、9.5mg/L、10.5mg/L的水灰混合物，检测清洗水池内溶液中K离子和Na离子浓度。试验结果如下表格：
表2：碱洗水灰固液比试验对比表
由表2结果试验可知，水灰混合物固液比在8.5mg/L时，K离子和Na离子浓度最高，水洗效果最好。过多的使用水，会浪费水资源，提高生产成本，因此将水洗时固液比在8.5mg/L 时，水洗效果最佳。
(4)碱洗预处理
使用氢氧化钠溶液作为浸提剂，去除重金属氧化物结晶，溶解在水中。氢氧化钠溶液浓度为5mol/L，碱洗固液比为20mg/L，洗涤时间为40min～100min，优选的，碱洗预处理的较佳洗涤时间为70min。碱洗后进行水洗、晾干备用。
c.洗涤时间：40min～100min。为确定最佳碱洗时间，在相同试验条件下，选取飞灰粉末碱洗时间为40min、60min、70min、90min、100min，检测水池内溶液中重金属Pb离子浓度。试验结果如下表格：
表3：碱洗时间试验对比表
由表3结果试验可知，随着洗涤时间的增加，各离子的浸出浓度不断升高，在70min之后基本保持不变，因此最佳碱洗时间为70min。
d.水灰混合物中固液比：10～30mg/L，优选为20mg/L。在相同试验条件下，分别选取固液比为10mg/L、15mg/L、20mg/L、25mg/L、30mg/L的水灰混合物，检测水池内溶液中Pb浓度。试验结果如下表格：
表4：碱洗水灰固液比试验对比表
由表4结果试验可知，水灰混合物固液比在20mg/L时，Pb离子浓度最高，碱洗效果最好。
e.氢氧化钠溶液浓度：1～5mol/L，优选为4mol/L。在相同试验条件下，分别选取氢氧化钠溶液浓度为1mol/L，2mol/L，3mol/L，4mol/L，5mol/L的水灰混合物试验，检测水池内溶液中Pb浓度。试验结果如下表格：
表5：氢氧化钠溶液浓度试验对比表
由表5结果试验可知，氢氧化钠溶液浓度为4mol/L时，Pb浓度最高，碱洗效果最好。
S2、配料
将预处理后的灰质载体与十水合四硼酸钠和碳酸钙按照一定的质量比混合，加入少量去离子水，混合搅拌至粘稠状，再将搅拌好的原料制成球形材料，常温干燥48h备用。灰质载体：十水合四硼酸钠：碳酸钙的比例为10：0.02～0.04：0.02～0.04。进行如下试验验证，十水合四硼酸钠和碳酸钙成分对吸附剂性能的影响。
选择物料灰质载体10份，十水合四硼酸钠0.02份，碳酸钙0.02份，按照如上方法(其他参数一致)配置吸附剂A；
选择物料灰质载体10份，十水合四硼酸钠0.02份，碳酸钙0.04份，按照如上方法(其他参数一致)配置吸附剂B；
选择物料灰质载体10份，十水合四硼酸钠0.04份，碳酸钙0.02份，按照如上方法(其他参数一致)配置吸附剂C；
选择物料灰质载体10份，十水合四硼酸钠0.04份，碳酸钙0.04份，按照如上方法(其他参数一致)配置吸附剂D；
选择物料灰质载体10份，不添加十水合四硼酸钠和碳酸钙作为对照组，制作的吸附剂E。
将吸附剂A、B、C、D、E置于铅离子浓度100mg/L的溶液中，一定时间后，检测吸附剂中Pb吸附量。试验结果如表6：
表6：吸附剂性能试验
由表6结果所知，当灰质载体：十水合四硼酸钠：碳酸钙的比例为10：0.04：0.02时，吸附剂性能最好。
S3、烧结
将S2配置的球形材料放入高温管式电阻炉中焙烧，刚开始升温时为防止材料受热不均发生开裂，先升温至200℃，保持50min，之后以10℃的速度升温至一定焙烧温度后，保持1h。
验证最合适烧结温度，按照S1～S2制作吸附剂球形材料，按照S3步骤进行焙烧处理，设置焙烧温度为900℃、950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1200℃。结果如下表7所示。
表7：焙烧温度试验
由表7可知，较佳的烧结温度为1100℃。
S4、改性
取待改性的吸附材料，置于容器中，向容器中同时加如浓度为1mol/L的硫酸锌溶液和浓度为2mol/L的氨水溶液，搅拌均匀。后置于聚四氟乙烯内衬的反应釜中，于65℃恒温2小时，之后将溶液离心，在高温管式电阻炉中300℃烧结2小时，得到氧化锌改性的飞灰吸附剂材料。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种利用生活垃圾焚烧飞灰制备吸附剂的方法，其特征在于，包括
S1、制备灰质载体：
取一定量生活垃圾焚烧飞灰，进行如下预处理，
(1)去除飞灰中有害气体；
(2)水洗预处理：向飞灰中加入定量的水，浸泡；
(3)碱洗预处理；向飞灰中加入氢氧化钠溶液，浸泡后水洗，晾干得到灰质载体；
S2、配料：将S1中灰质载体与十水合四硼酸钠和碳酸钙按照一定的质量比混合，加入少量去离子水，混合搅拌至粘稠状，再将搅拌好的原料制成球形材料，常温干燥后备用；
S3、烧结；将S2配置的球形材料放入高温管式电阻炉中焙烧，得到吸附材料；
S4、改性：向S3加工后的吸附材料使用硫酸锌溶液和氨水，改性处理后烧结，得到吸附剂。
2.根据权利要求1所述的利用生活垃圾焚烧飞灰制备吸附剂的方法，其特征在于，水洗预处理步骤中，浸泡时间为10～60min，水与飞灰混合物的固液比为5.5～10.5mg/L。
3.根据权利要求2所述的利用生活垃圾焚烧飞灰制备吸附剂的方法，其特征在于，水洗时间为50min，水与飞灰混合物的固液比为8.5mg/L。
4.根据权利要求1所述的利用生活垃圾焚烧飞灰制备吸附剂的方法，其特征在于，碱洗预处理步骤中，浸泡时间为40min～100min，水与飞灰混合物的固液比为10～30mg/L，氢氧化钠溶液浓度为1～5mol/L。
5.根据权利要求4所述的利用生活垃圾焚烧飞灰制备吸附剂的方法，其特征在于，水洗预处理步骤中，浸泡时间为70min，水与飞灰混合物的固液比为20mg/L，氢氧化钠溶液浓度为4mol/L。
6.根据权利要求1所述的利用生活垃圾焚烧飞灰制备吸附剂的方法，其特征在于，S2步骤中，灰质载体、十水合四硼酸钠和碳酸钙的比例为10：0.02～0.04：0.02～0.04。
7.根据权利要求6所述的利用生活垃圾焚烧飞灰制备吸附剂的方法，其特征在于，S2步骤中，灰质载体、十水合四硼酸钠和碳酸钙的比例为10：0.04：0.02。
8.根据权利要求1所述的利用生活垃圾焚烧飞灰制备吸附剂的方法，其特征在于，S3步骤中，高温管式电阻炉中焙烧，先升温至200℃，保持50min，之后以10℃/min的速度升温至1100℃焙烧温度后，保持1h。
9.根据权利要求1所述的利用生活垃圾焚烧飞灰制备吸附剂的方法，其特征在于，S1步骤中，去除所述飞灰粉末中有害气体物质方式为扬尘换气方式，所述扬尘换气方式是指在所述飞灰粉末被扬起的同时对被扬起飞灰粉末所处的环境换气。
10.一种吸附剂，其特征在于，采用如权利要求1～9任意一项方法制作而成。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0424865A2 (de) * | 1989-10-25 | 1991-05-02 | SPRINTSYSTEM GMBH GESELLSCHAFT FÜR SANIERUNGSTECHNIK, ORGANISATION UND WEITERBILDUNG & CO. | Entfernung von Dioxinen und Furanen |
| CN102206757A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-10-05 | 上海交通大学 | 基于垃圾焚烧飞灰的重金属回收方法 |
| CN104266207A (zh) * | 2014-09-16 | 2015-01-07 | 吴义贵 | 可控制净化可燃医疗废弃物焚烧炉排放二噁英毒气清洁器 |
| CN106673705A (zh) * | 2017-02-13 | 2017-05-17 | 常州大学 | 一种垃圾焚烧飞灰和剩余污泥的处理技术 |
| CN114292124A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-04-08 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种飞灰烧制的陶粒及其制备方法和应用 |
| JP2022134987A (ja) * | 2021-03-04 | 2022-09-15 | 株式会社トクヤマ | 焼却飛灰の処理方法 |
-
2022
- 2022-10-24 CN CN202211301456.2A patent/CN115646442A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0424865A2 (de) * | 1989-10-25 | 1991-05-02 | SPRINTSYSTEM GMBH GESELLSCHAFT FÜR SANIERUNGSTECHNIK, ORGANISATION UND WEITERBILDUNG & CO. | Entfernung von Dioxinen und Furanen |
| CN102206757A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-10-05 | 上海交通大学 | 基于垃圾焚烧飞灰的重金属回收方法 |
| CN104266207A (zh) * | 2014-09-16 | 2015-01-07 | 吴义贵 | 可控制净化可燃医疗废弃物焚烧炉排放二噁英毒气清洁器 |
| CN106673705A (zh) * | 2017-02-13 | 2017-05-17 | 常州大学 | 一种垃圾焚烧飞灰和剩余污泥的处理技术 |
| JP2022134987A (ja) * | 2021-03-04 | 2022-09-15 | 株式会社トクヤマ | 焼却飛灰の処理方法 |
| CN114292124A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-04-08 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种飞灰烧制的陶粒及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王俊: "利用垃圾焚烧飞灰制备吸附材料对废水中铅离子吸附的研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士）工程科技I辑》, no. 6, pages 1 - 34 * |
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