專利名稱：：一種垃圾焚燒飛灰與污泥共處置資源化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種垃圾焚燒飛灰與污泥共處置資源化的方法，屬環(huán)境工程
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：上海生活垃圾焚燒飛灰目前年產(chǎn)2萬余噸，預(yù)計到未來幾年，飛灰產(chǎn)生量將達6萬噸/年。垃圾焚燒飛灰富含重金屬與部分二惡英有機物，歸類為危險廢物。如何處置和利用垃圾焚燒灰渣以及已成為生活垃圾焚燒污染控制中需解決的重大問題。目前大多數(shù)國家采用的是穩(wěn)定化填埋方式處理飛灰，但飛灰固化后增容大，隨著填埋場容量相對飛灰增長減少，并不能消納飛灰，很多國家和地區(qū)在尋找飛灰資源化利用途徑。目前飛灰可資源化途徑主要有玻璃陶瓷、路基填料、肥料和土壤改良劑，以及制作水泥或混凝土等。飛灰熔融化制作玻璃陶瓷成本太高；飛灰作為路基填料和土壤改良劑加重了對周圍環(huán)境的毒性影響；高濃氯鹽和大量的重金屬，使飛灰的利用率很低。隨著上海城市和工業(yè)的發(fā)展，生活污水、工業(yè)污水等排放量日益增加，從而使污水處理中所產(chǎn)生的污泥量日益增加。上海目前每天產(chǎn)生80%含水率的生活污泥700噸，預(yù)計在2010年上海城市污水處理量會達到550x104m3/d，隨之每年就會產(chǎn)生40.15萬噸的脫水干污泥，如再加上其余城市污泥及工業(yè)產(chǎn)生的污泥，上海未來產(chǎn)生的污泥量是相當(dāng)大的。城市污泥的主要成分是有機物質(zhì)，但同時也含有大量病原菌、寄生蟲、銅、鋅、鉛、鉻、汞等重金屬鹽，鹽類以及許多難降解的有毒有機物；而對于工業(yè)污泥來說其組分中有毒有機物或重金屬鹽含量則更高。國內(nèi)外主要的處理處置污泥的主要方法是衛(wèi)生填埋、污泥農(nóng)用和污泥焚燒，我國主要采用填埋與農(nóng)用，隨著污泥量的增加，上海的各個污泥填埋處置場也趨于飽和，部分城市污泥中重金屬等有毒物質(zhì)超標(biāo)也使農(nóng)用受到了限制。所以污泥的迅速增長與處置能力的矛盾日益突出，因此在減量化、資源化、無害化的前提下，探索污泥的資源化利用途徑有重大需求。從化學(xué)成分考慮，焚燒飛灰的成分不僅與水泥熟料相近而且與水泥原材料生料組分相近，而污泥焚燒后的灰渣成分也與水泥原料相似。從理論上分析可以推知焚燒飛灰與污泥可以用作水泥生產(chǎn)的原料，制備水泥熟料，而焚燒可除去污泥中大量的病原菌、寄生蟲及其他有機物質(zhì)，從而實現(xiàn)焚燒飛灰與污泥的資源化。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種垃圾焚燒飛灰與污泥共處置資源化的方法。為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案-一種垃圾焚燒飛灰與污泥共處置資源化的方法，其特征在于該方法采取以下工藝在常溫下按飛灰與污泥比例為1:101:50混合，其中飛灰質(zhì)量單位為克，污泥的體積單位為毫升，加入適量的重金屬穩(wěn)定劑，充分混合攪拌1530min，pH控制范圍為912，經(jīng)過洗滌、壓濾和烘干，可得飛灰與污泥混合物。上述的重金屬穩(wěn)定劑由氧化鐵、氧化鋁、活性碳和磷酸鈉固相混合組成。本發(fā)明中原污泥的含水率為97%左右，原污泥和經(jīng)過洗滌后飛灰/污泥混合物在相同壓濾條件下壓濾后的含水率分別為8287%，6070%，含水率降低1020%;原飛灰中氯離子含量為12%左右，經(jīng)過污泥協(xié)同處理后混合物的氯離子含量為1.01.8%左右。本發(fā)明中洗滌后飛灰/污泥混合物中的重金屬形成難溶重金屬礦物質(zhì)，通過美國EPA標(biāo)準(zhǔn)TCLP毒性浸出程序試驗表明各種重金屬的浸出均在標(biāo)準(zhǔn)限值以下；本發(fā)明中洗滌后飛灰/污泥混合物可利用水泥生產(chǎn)過程中的預(yù)熱器或高溫?zé)煹罋饨?jīng)過簡單預(yù)熱處理，可作為燃料替代部分煤和部分替代水泥原料生產(chǎn)生態(tài)水泥。本發(fā)明的特點是利用垃圾焚燒飛灰的高鹽類、高鈣特性，對城市污水污泥進行物理與化學(xué)調(diào)理而改善污泥的濃縮特性和脫水特性；建立了垃圾焚燒飛灰污泥脫水調(diào)理協(xié)同除氯預(yù)處理一污泥高效脫水一污泥部分替代煤生產(chǎn)水泥熟料的耦合循環(huán)新工藝。將干燥后的污泥顆粒用于水泥窯煅燒過程中，替代部分煤和部分原料，在水泥熟料生產(chǎn)過程實現(xiàn)污泥飛灰的無害化和資源化，實現(xiàn)污泥部分節(jié)煤的水泥生產(chǎn)過程能源節(jié)約。通過協(xié)同處置，污泥的含水率降低，熱值升高；飛灰中氯離子含量降低。由于混合物中含水率降低，避免了污泥干燥過程粘滯區(qū)的產(chǎn)生，再通過快速干燥工藝，提高污泥的熱值可替代部分燃料；處理后的飛灰與污泥的混合物滿足水泥生產(chǎn)的原料要求。實現(xiàn)飛灰/污泥協(xié)同資源化。圖1飛灰/污泥混合物沉降速度隨時間變化曲線圖2不同飛灰加入比例對脫水性能的影響具體實施方式以下結(jié)合具體實例來對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實例表述的范圍。實施例1在室溫下量出1000ml原污泥，分別加入30g、100g飛灰，再加入適量的重金屬穩(wěn)定劑，重金屬穩(wěn)定劑由氧化鐵、氧化鋁、活性碳和磷酸鈉固相混合組成，充分混合攪拌20min，pH控制為ll，經(jīng)過洗滌、壓濾和烘干，可得飛灰與污泥混合物。飛灰對污泥的沉降性能和脫水性能有較大影響，沒有加入飛灰的污泥經(jīng)過一段時間后發(fā)生污泥膨脹，經(jīng)過一定的壓濾工藝含水率從97%降低至83%;加入3%和10%飛灰的污泥對沉降性能均有一定改善并且脫水性能大大改善，脫水后混合物的含水率可降低至6075%。攪拌后飛灰/污泥混合物通過美國EPA標(biāo)準(zhǔn)TCLP毒性浸出程序試驗表明各種重金屬的浸出均在標(biāo)準(zhǔn)限值以下表l.污泥預(yù)處理后飛灰中重金屬的浸出量(mg/L)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>耦合處理前后的飛灰/污泥混合物中氯離子含量為:表2.污泥預(yù)處理后飛灰中氯離子量(mg/kg)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求1.一種垃圾焚燒飛灰與污泥共處置資源化的方法，其特征在于該方法采取以下工藝在常溫下按飛灰與污泥比例為1∶10～1∶50混合，其中飛灰質(zhì)量單位為克，污泥的體積單位為毫升，加入適量的重金屬穩(wěn)定劑，充分混合攪拌15～30min，pH控制范圍為9～12，經(jīng)過洗滌、壓濾和烘干，可得飛灰與污泥混合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒飛灰與污泥共處置資源化的方法，其特征在于所述的重金屬穩(wěn)定劑由氧化鐵、氧化鋁、活性碳和磷酸鈉固相混合組成。全文摘要本發(fā)明涉及一種垃圾焚燒飛灰與污泥共處置資源化的方法，屬環(huán)境工程
技術(shù)領(lǐng)域：
。該方法采取以下工藝在常溫下按飛灰與污泥比例為1∶10～1∶50混合，其中飛灰質(zhì)量單位為克，污泥的體積單位為毫升，加入適量的重金屬穩(wěn)定劑，充分混合攪拌15～30min，pH控制范圍為9～12。經(jīng)過洗滌、壓濾和烘干，可得飛灰與污泥混合物。通過協(xié)同處置，污泥的含水率降低，熱值升高，飛灰中氯離子含量降低。處理后的飛灰與污泥的混合物可滿足水泥生產(chǎn)的原料要求，實現(xiàn)飛灰/污泥協(xié)同資源化。文檔編號C04B7/28GK101279825SQ20081003771公開日2008年10月8日申請日期2008年5月20日優(yōu)先權(quán)日2008年5月20日發(fā)明者吳奇芳,孫福成,輝王,敏蒲,鄒廬泉,錢光人申請人:上海大學(xué)