TW202200240A - 促進熱處理設施集塵粉體之穩定化與無害化方法 - Google Patents

Abstract

熱處理設施之空污防制設備中，集塵粉體常含重金屬、戴奧辛(DXN)、多環芳香烴(PAHs)等有害物質，而為有害事業廢棄物且無法再利用。由於此類集塵粉體性質仍有所差異，故本發明提供促進熱處理設施集塵粉體之穩定化與無害化方法，主要方法包括加水與集塵粉體預拌混合、一或二步驟洗脫處理、添加高濃度酸液(如硫酸、鹽酸)，調節漿體pH值使其重金屬穩定化；其後，進行粉體檢測，若已達可再利用標準，即成為可再利用粉體；反之，則進行熱處理，以去除戴奧辛、多環芳香烴等有機類有害物質，達到無害化且可再利用之目的。

Description

促進熱處理設施集塵粉體之穩定化與無害化方法

本發明係與熱處理設施產生含有害重金屬及/或有害有機污染物之集塵粉體之穩定化及無害化技術領域有關，尤其本方法為較便捷且有效之促進集塵粉體之穩定化與無害化方法，藉由逐步處理與判斷步驟，將集塵粉體有害物質去除或降低至再利用標準，而利於後續成為再利用原料。

熱處理設施(如金屬冶煉/熔煉廠、粉末冶金廠、垃圾焚化廠、醫療廢棄物焚化爐、有害廢氣燃燒爐等)之空污防制設備(APCDs)中，其集塵設備(如旋風集塵器、靜電集塵器、洗滌塔、袋式集塵器等)所收集之粉體，常含重金屬、戴奧辛(DXN)、多環芳香烴(PAHs)等有害物質，經檢測後常為有害事業廢棄物且無法再利用。由於此類集塵粉體性質仍有所差異，如有的以無機之重金屬為主、有的以有機之戴奧辛為主、有的以有機之多環芳香烴為主、或有的兼而有前述 有害物質，故不易有一較簡便之穩定化及無害化方法。因此，目前市面上處理此類有害集塵粉體之作法多以水泥固化為主，其後再將固化物進行掩埋處置。惟固化不僅增加粉體廢棄物體積，且固化物長期置於掩埋場，降雨時可能溶出有害物質，造成土壤、地表水、或地下水之污染。

習知相關高溫處理後粉體或物質之處理技術，如下列中華民國發明或新型專利案或公開案：

發明第301697號「灰燼之穩定與再利用」；發明第468021號「灰熔融方法及灰熔融爐」；發明第502099號「再加工垃圾熱處理之爐渣及/或灰燼之方法」；第I278442號「除去底灰所含氯化物之方法及裝置」；第I314543號「煤灰製成吸附材料之方法」；第I328095號「焚化爐飛灰再利用處理方法」；第I325795號「使用磷酸二鈣二水合物粉末穩定於焚化爐底渣重金屬及氣味控制之方法」；第I310699號「分解戴奧辛之方法與裝置」；第I288028號「焚化底渣水洗程序」；第I257330號「焚化飛灰之處理方法及裝置」；第I231234號「焚化爐排放戴奧辛類化合物之處理劑及程序」；發明公開第523550號「以電弧爐將垃圾焚化飛灰回收再利用之鍊鋼方法」；第M369800號「飛灰螯合劑混合添加設備」等專利案及公開案。

進一步說明前揭與本發明案不同之處。由前述相關之處理方法可知，多數技術係採水洗、氣化、曝氣、高 溫熔融等方式，其機制藉水洗或高溫將含重金屬固相有害物質分解或轉化為液相或氣相、或藉高溫使無機物熔融進而包覆灰渣，使之不易溶出。

本案之主要處理技術係先利用水將集塵粉體進行洗脫分離，即將集塵粉體有害重金屬由粉體移出成廢液(廢液另需處理)，並進行加酸(或再加穩定劑)之穩定化處理。其後，進行粉體檢測，若符合再利用之原料標準，即可進行再利用。反之，進行高溫之熱處理，藉高溫破壞分解有機物之機制，移出或降低戴奧辛、多環芳香烴等有害物質，達到符合再利用之原料標準。

本發明主要目的係提供促進熱處理設施集塵粉體之穩定化與無害化方法，俾達到「穩定化」、「無害化」及「資材化」之再利用目的。緣是，為達到前述目的，本發明之穩定化及無害化包含下列步驟：

將集塵粉體與水在特定比例下進行投料，即先將水倒入預拌槽，並調控馬達以帶動水產生漩渦及擾動，再將集塵粉體投入預拌槽進行充分之拌合。

將前述預拌槽內之漿體(slurry)輸送至淘洗槽中，進行一或二步驟之洗脫處理，包括以可控制轉速之攪拌器進行漿體之淘洗，及以離心式(或壓濾式)進行漿體之固液分離。

前述一或二步驟之洗淘過程中，加入高濃度酸液(如硫酸、或鹽酸等)，控制漿體pH值，以利粉體原所含重金屬形成重金屬沉澱物，而達穩定化。更有甚者，亦可再加入無機類之重金屬穩定劑，以加強穩定化成效。

以離心式或壓濾式進行穩定化處理後之固液分離。

進行固液分離後粉體之物化性質檢測，若已達再利用標準，即成為無害化且可再利用粉體。

反之，則進行高溫之熱處理，以去除戴奧辛、多環芳香烴等有機類有害物質。

進行熱處理後粉體之物化性質檢測，若已達再利用標準，即成為無害化且可再利用粉體；反之，則返回穩定化處理程序。

本發明方法適合性質仍有所差異之熱處理設施之集塵粉體，且以粉體再利用為主要目的；另本發明作法具有逐步性，符合再利用標準後，即成為無害化之再利用粉體，達到簡化處理步驟及節能減碳之目的。

100:焚化粉體

110:預攪拌混合

120:一或二步驟洗脫處理

130:穩定化處理

140:無害化再利用粉體

150:熱處理

圖1係本發明一較佳實施例之流程圖。

請參閱圖一所示，本發明較佳實施例包含下列 步驟：

100為備妥欲處理之熱處理設施之集塵粉體。

於110預拌槽注入特定水量(液固比介於1.5-6.0)，開啟馬達將預拌槽內水體形成擾動渦流，並逐步倒入集塵粉體，進行預攪拌混合。

將前述預拌槽內之漿體(slurry)輸送至淘洗槽中，進行120一或二步驟之洗脫處理，包括以可控制轉速(轉速介於100-600rpm)之攪拌器進行漿體之淘洗，及以離心式(或壓濾式)進行漿體之固液分離。

前述一或二步驟之洗淘過程中，加入高濃度酸液(如硫酸、或鹽酸等)，控制漿體pH值(介於9.0-12.0)，以利粉體原所含重金屬形成重金屬沉澱物，進行130穩定化處理。

更有甚者，可再加入無機類之重金屬穩定劑，如硫基、磷酸基之穩定劑等，以加強穩定化成效。

以離心式(或壓濾式)進行穩定化處理後之固液分離。

進行固液分離後粉體之物化性質檢測，若已符合再利用標準，即成為140無害化再利用粉體。

反之，則進行高溫之150熱處理，溫度控制介於800-950℃，以去除戴奧辛、多環芳香烴等有機類有害物質。

進行熱處理後粉體之物化性質檢測，若已符合再利用標準，即成為140無害化再利用粉體；反之，則返回 130穩定化處理。

100:集塵粉體

110:預攪拌混合

120:一或二步驟洗脫處理

130:穩定化處理

140:無害化再利用粉體

150:熱處理

Claims (1)

1. 一種促進熱處理設施集塵粉體之穩定化與無害化之方法，步驟如下：

   備妥欲處理之熱處理設施之集塵設備收集之粉體；

   於預拌槽注入特定水量(液固比介於1.5-6.0)，開啟馬達將預拌槽內水體形成擾動渦流，並逐步倒入集塵粉體，進行預攪拌混合；

   將前述預拌槽內之漿體輸送至淘洗槽中，進行一或二步驟之洗脫處理，包括以攪拌器(轉速介於100-600rpm)進行漿體之淘洗，及以離心式(或壓濾式)進行漿體之固液分離；

   洗淘過程中，加入高濃度酸液(如硫酸、或鹽酸等)，控制漿體pH值(介於9.0-12.0)，以使粉體重金屬形成沉澱物及穩定化。更有甚者，可再加入無機類之重金屬穩定劑(如硫基、磷酸基之穩定劑等)；

   以離心式(或壓濾式)進行穩定化處理後之固液分離；

   進行固液分離後粉體之物化性質檢測，若已符合再利用標準，即成為無害化再利用粉體；

   反之，則進行熱處理(溫度介於800-950℃)，以去除戴奧辛、多環芳香烴等有機類有害物質；及

   進行熱處理後粉體之物化性質檢測，若已符合再利用標準，即成為無害化再利用粉體；反之，則返回穩定化處理。

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