專利名稱：含重金屬粉塵的重金屬穩(wěn)定化處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種使得在焚燒或燒成或熔融一般廢棄物或產業(yè)廢棄物時產生的粉塵中含有的重金屬無害化的方法，尤其是能按照中華人民共和國HJT300-2007固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法，穩(wěn)定地處理重金屬。使得無害化的處理灰可以填埋處理等。
背景技術：
對于重金屬粉塵，一般利用添加所定量的水泥、水，通過水泥固化使重金屬無害化的方法。又，也有將不符合生活垃圾填埋場污染控制標準GB16889-2008的標準值的含重金屬粉塵作為危險物，進行危險物處理的情況。在作為以往技術的水泥固化技術中，當Pb、Cd、Zn、Cu等重金屬含量高的粉塵的場合，在根據中華人民共和國HJT300-2007固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法的方法的試驗中，存在不能穩(wěn)定地符合生活垃圾填埋場污染控制標準GB16889-2008的標準值的問題，而且即使能處理，水泥添加量也非常多，由此產生需要填埋處理量大幅增加的問題。特別在PH值低的條件下，含量高的Pb，Cd，Cu, Zn等重金屬會以高濃度溶出。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是為解決上述現有技術所存在問題而提出來的，本發(fā)明的目的在于，提供一種穩(wěn)定且長期地處理含重金屬粉塵的重金屬的方法，更詳細地說，在根據中華人民共和國HJT300-2007固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法的試驗方法中，能穩(wěn)定生活垃圾填埋場污染控制標準GB16889-2008的標準值，且成本低，并能減輕環(huán)境負荷。[含重金屬粉塵的定義]系在焚燒或燒成或熔融一般廢棄物或產業(yè)廢棄物時產生的含重金屬的粉塵，意味通過集塵器收集的粉塵、鍋爐灰渣、排氣冷卻塔的氣體冷卻灰、排氣清洗塔的灰等。為了達到上述目的，本發(fā)明提出以下技術方案。(1) 一種重金屬穩(wěn)定化處理方法，系顯示P-堿度的含重金屬粉塵的重金屬穩(wěn)定化處理方法，其特征在于向上述粉塵添加堿性試劑(alkaline chemical)和重金屬固定劑(fixative)，進行混合。本發(fā)明是根據HJT300-2007固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法能穩(wěn)定處理含重金屬粉塵的處理方法。在本發(fā)明中，“能穩(wěn)定地處理重金屬”的定義為，在最終填埋處理場等的填埋地，在受外部影響因子例如酸雨、空氣中的二氧化碳或氧氣、其他影響等引起的環(huán)境變化，特別是低PH環(huán)境條件下，能長期地處理重金屬。為了確認在這種環(huán)境下能長期處理重金屬，可根據HJT300-2007固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法進行評價試驗。
技術方案⑴是一種即使在極低pH的環(huán)境條件下，通過添加堿性試劑可以防止pH 過低，并通過添加重金屬固定劑，使其在較大范圍的PH條件下均能固定重金屬的方法。P-堿度的定義為，在純水和粉塵的液固比(L/S) = 500以上的漿料水溶液中，添加滴下作為P-堿度指示劑的酚酞，顏色呈紫色的粉塵。(2)在技術方案(1)所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法中，其特征在于向上述粉塵添加水，進行混合在本發(fā)明中，水并不是必須的，但是，通過添加水，進行混合，堿性試劑及重金屬固定劑均一 /分散性變得良好，藥品不均一減少。因此，能更穩(wěn)定、有效地實施重金屬處理(3)在技術方案(1)或( 所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法中，其特征在于該堿性試劑是從水泥、Mg化合物、Ca化合物、Na化合物、K化合物中選擇的至少一種物質。作為堿性試劑，選用具有提高pH值能力的試劑。作為Mg化合物，可以使用例如氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鎂。作為Ca化合物，可以使用例如氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣。作為Na化合物，可以使用例如氧化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉。作為K化合物，可以使用例如氧化鉀、氫氧化鉀、碳酸鉀。(4)在技術方案C3)所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法中，其特征在于該堿性試劑是并用水泥，以及從氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鈣中選擇的至少一種物質。(5)在技術方案( 所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法中，其特征在于該堿性試劑是并用從氧化鎂、氫氧化鎂中選擇的至少一種物質，以及從氧化鈣、氫氧化鈣中選擇的至少一種物質。幻1%0，1%(0!1)2是使？!1值升高(即堿度)的最好試劑，且具有在pH9. 5 10. 5附近有PH值緩沖作用的特征。也能與粉塵變化對應，且成為Pb，Cd，Zn, Cu等重金屬難以溶出的pH區(qū)域。B)水泥的提高pH的能力比MgO差不少，但是具有使粉塵固化防止其飛散的功能。 從現狀來看，現場使用者多，具有通過添加水泥即能適用的優(yōu)點。C) CaO, Ca (OH) 2具有僅次于Mg系化合物的提高pH值能力的優(yōu)點，且具有原料價格便宜/與水泥同樣具有固化粉塵的功能，因此，是優(yōu)良原料。(6)在技術方案⑴ (5)中任一個所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法中，其特征在于該重金屬固定劑為磷酸系化合物。(7)在技術方案⑴ (6)中任一個所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法中，其特征在于該重金屬固定劑為具有二硫代氨基甲酸基的化合物。在上述技術方案(6)和(7)中，重金屬固定劑可以使用磷酸類、螯合類原料。磷酸類原料場合，作為磷酸類化合物可以列舉例如磷酸、磷酸氫鈉、磷酸氫鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、磷酸三氫鈉、磷酸三氫鉀、磷酸鈣、磷酸鎂。適合使用磷酸類的物質特征在于，如下述表示的礦物化、有極為穩(wěn)定的形態(tài)。若在粉塵中添加磷酸并混煉，則發(fā)生以下反應①Pb2++P043_+Cr — Pb5 (PO4) 3C1 (磷氯鉛礦)②Ca2++P043-+0H_ — Ca5 (PO4) 30H (羥磷灰石)……大部分羥磷灰石具有使得1 或Cd等重金屬類固定化的性質。Ca5 (PO4) 30H+Pb2+ — Pb5 (PO4) 30H (磷氯鉛礦)+Ca2+
最終，鉛和磷酸結合，成為最穩(wěn)定的不溶的化合物。作為螯合劑，可以列舉例如二乙基二硫代氨基甲酸或其鹽、哌嗪二硫代氨基甲酸或其鹽、二甲基二硫代氨基甲酸或其鹽、聚胺二硫代氨基甲酸或其鹽等的具有二硫代氨基甲酸基的化合物。螯合劑原料場合，具有即効性，但由于是有機物，所以最后會分解，重金屬再溶出。 另一方面，磷酸類化合物起效較慢。(8)在技術方案⑴ (7)中任一個所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法中，其特征在于相對含重金屬粉塵100重量％，該堿性試劑的添加率為5 50重量％。(9)在技術方案(1) (8)中任一個所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法中，其特征在于相對含重金屬粉塵100重量％，該重金屬固定劑的添加率為0. 1 30重量％。在上述技術方案(8)和(9)中，若在所述添加率范圍內，可以穩(wěn)定地處理重金屬。(10)在技術方案(1) (9)中任一個所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法中，其特征在于該堿性試劑和該重金屬固定劑被混合成一劑，為粉末狀態(tài)。(11)在技術方案(10)所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法中，其特征在于相對含重金屬粉塵100重量％，該一劑品的添加率為5 50重量％。在上述技術方案(10)和(11)中，通過試劑一體化且為粉末狀態(tài)，因此，可使用現有的水泥設備，無需添加其他設備，具有即時能適用的優(yōu)點。(12)在技術方案(1) (9)中任一個所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法中，其特征在于添加該堿性試劑，混合后，添加該重金屬固定劑，進行混合。采用添加堿性試劑混合后，添加重金屬固定劑進行混合的順序場合，能更有效地實現處理。(13)在技術方案(1) (1 中任一個所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法中，其特征在于含重金屬粉塵為在焚燒或燒成或熔融一般廢棄物或產業(yè)廢棄物時產生的粉塵。在上述技術方案(1 中，將在焚燒或燒成或熔融一般廢棄物或產業(yè)廢棄物時產生的粉塵，通過集塵器收集的粉塵、鍋爐灰渣、排氣冷卻塔的氣體冷卻灰、排氣清洗塔的灰等作為對象。下面說明本發(fā)明效果。通過使用本發(fā)明的方法，在根據中華人民共和國HJT300-2007固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法的試驗方法中，能穩(wěn)定地符合生活垃圾填埋場污染控制標準 GB16889-2008的標準值，可作為一般廢棄物填埋處理。又，在實際處理中，比處理危險物的成本低且能穩(wěn)定處理，在較大的pH范圍內只需要少量添加量就能處理重金屬，可以減少填埋處理量，降低環(huán)境負荷。


圖1是本發(fā)明一實施形態(tài)涉及的粉塵處理工序說明圖。圖2是本發(fā)明另一實施形態(tài)涉及的粉塵處理工序說明圖。
具體實施例方式以下，詳細說明本發(fā)明的含重金屬粉塵的重金屬穩(wěn)定化處理方法的實施形態(tài)。在以下實施形態(tài)中，雖然對構成要素，種類，組合，配置等作了各種限定，但是，這些僅僅是例舉，本發(fā)明并不局限于此。本發(fā)明是在最終處理場等的填埋地，即使因酸性雨、空氣中二氧化碳、氧氣、其他影響等引起的外部因素、環(huán)境變化特別是低PH環(huán)境下，也能穩(wěn)定地處理的方法。作為能穩(wěn)定地處理的試驗方法，使用根據中華人民共和國HJT300-2007固體廢物浸出毒性浸出方法的試驗方法。本發(fā)明涉及一種含重金屬粉塵的重金屬處理方法， 通過添加堿性試劑、重金屬固定劑和水，進行混合，符合生活垃圾填埋場污染控制標準 GB16889-2008的標準值，可作為一般廢棄物填埋處理的處理方法。作為堿性試劑，設為水泥、Mg化合物、Ca化合物、Na化合物、K化合物，堿性試劑都
呈堿性。作為Mg化合物，可使用氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鎂。作為Ca化合物，可使用氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣。作為K化合物，可使用氧化鉀、氫氧化鉀、碳酸鉀。上述堿性試劑中較好的是水泥、氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鈣，可以單獨添加，也可以混合添加(一起添加，一個一個添加)。又，堿性試劑沒有特別限定，例如可以是粉末或漿料或液體。作為堿性試劑的添加率，較好的是，相對含重金屬粉塵100重量％，添加5 50重量％，更好的是10 40重量％范圍。水泥、氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鈣的堿性試劑不僅有優(yōu)異的PH調整功能，且具有固化功能，能防止處理后粉塵飛散。作為重金屬固定劑，主要可列舉磷酸類化合物，可以單獨使用，也可以根據粉塵或灰的性狀，和二硫代氨基甲酸類螯合劑并用。作為磷酸類化合物，可以使用磷酸、磷酸氫鈉、磷酸氫鉀、磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀、磷酸氫三鈉、磷酸氫三鉀、磷酸鈣、磷酸鎂。作為二硫代氨基甲酸類螯合劑，基本為含二硫代氨基甲酸基的化合物，可以列舉二乙基二硫代氨基甲酸鉀，二乙基二硫代氨基甲酸鈉、哌嗪硫代氨基甲酸鉀，哌嗪硫代氨基甲酸鈉、聚胺二硫代氨基甲酸鈉，聚胺二硫代氨基甲酸鉀等。重金屬固定劑沒有特別限定，可以是粉末或漿料或液體。作為重金屬固定劑的添加率，較好的是，相對含重金屬粉塵100重量％，添加 0. 1 30重量％，更好的是0. 5 15重量％。 又，重金屬固定劑可以單獨添加或混合添加，也可以和堿性調整劑混合一起使用。作為本發(fā)明的重金屬處理方法，較好的是，分別添加堿性試劑和重金屬固定劑時， 添加順序為先添加堿性試劑，混合后，再添加重金屬固定劑并混合。使用堿性試劑和重金屬固定劑處理后的粉塵，根據中華人民共和國HJT300-2007 固體廢物浸出毒性浸出方法得到的溶出液PH值，較好的是處于5.0 12. 5范圍，處理前的含重金屬粉塵根據中華人民共和國HJT300-2007固體廢物浸出毒性浸出方法得到的溶出液PH值，較好的是處于2. 6 8. 3范圍。又，在本發(fā)明的重金屬處理方法中，排出的含重金屬灰的粉塵性狀，較好的是，相對粉塵重量1，純水重量為5以上的液固比，攪拌時間1分鐘以上，顯示P-堿度。
作為本發(fā)明的重金屬處理方法的堿性試劑、重金屬固定劑的添加量，較好的是，按照100%純度換算后，為以下的添加量相對含重金屬粉塵100重量％，堿性試劑較好的是為5 50重量％，更好的是 10 40重量％，重金屬固定劑較好的是為0. 1 30重量％，更好的是0.5 15重量％。下面參照

本發(fā)明的粉塵處理工序，圖1是本發(fā)明一實施形態(tài)涉及的粉塵處理工序說明圖，圖2是本發(fā)明另一實施形態(tài)涉及的粉塵處理工序說明圖。如圖1所示，粉塵從粉塵釜裝到傳送帶上，堿性試劑從堿性試劑釜裝到傳送帶上。所述傳送帶作為用于傳送粉塵和堿性試劑的傳送裝置(同時可用于混合粉塵和堿性試劑)，從傳送帶運送的粉塵及堿性試劑裝入混合機。另外，固定劑也加入到混合機中，混合機用于均勻混合粉塵、堿性試劑、以及固定劑。在混合時根據需要還可以添加水。結果所產生的處理灰排出到處理灰傳送帶，經處理灰加料斗裝到運送卡車上，進行填埋。本發(fā)明并不局限于圖1所示粉塵處理工序，可以根據需要進行種種變型。例如，在圖2所示本發(fā)明另一實施形態(tài)涉及的粉塵處理工序中，粉塵從粉塵釜裝到傳送帶上，堿性試劑從堿性試劑釜裝入混合機中。所述傳送帶僅僅用于傳送粉塵。固定劑也加入到混合機中，混合機用于均勻混合粉塵、堿性試劑、以及固定劑。在混合時根據需要還可以添加水。[實施例]實施例1 從城市垃圾焚燒所排出的粉塵GZ (用戶GZ)實施例2 從城市垃圾焚燒所排出的粉塵ZH(用戶ZH)粉塵GZ、粉塵Sl的成分分析結果如表1所示。表1成分分析結果
權利要求
1.一種重金屬穩(wěn)定化處理方法，系顯示P-堿度的含重金屬粉塵的重金屬穩(wěn)定化處理方法，其特征在于向上述粉塵添加堿性試劑和重金屬固定劑，進行混合。
2.如權利要求1所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法，其特征在于 向上述粉塵添加水，進行混合
3.如權利要求1或2所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法，其特征在于該堿性試劑是從水泥、Mg化合物、Ca化合物、Na化合物、K化合物中選擇的至少一種物質。
4.如權利要求3所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法，其特征在于該堿性試劑是并用水泥，以及從氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鈣中選擇的至少一種物質。
5.如權利要求3所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法，其特征在于該堿性試劑是并用從氧化鎂、氫氧化鎂中選擇的至少一種物質，以及從氧化鈣、氫氧化鈣中選擇的至少一種物質。
6.如權利要求1 5中任一個所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法，其特征在于 該重金屬固定劑為磷酸系化合物。
7.如權利要求1 6中任一個所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法，其特征在于 該重金屬固定劑為具有二硫代氨基甲酸基的化合物。
8.如權利要求1 7中任一個所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法，其特征在于 相對含重金屬粉塵100重量％，該堿性試劑的添加率為5 50重量％。
9.如權利要求1 8中任一個所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法，其特征在于 相對含重金屬粉塵100重量％，該重金屬固定劑的添加率為0. 1 30重量％。
10.如權利要求1 9中任一個所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法，其特征在于 該堿性試劑和該重金屬固定劑被混合成一劑，為粉末狀態(tài)。
11.如權利要求10所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法，其特征在于 相對含重金屬粉塵100重量％，該一劑品的添加率為5 50重量％。
12.如權利要求1 9中任一個所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法，其特征在于 添加該堿性試劑，混合后，添加該重金屬固定劑，進行混合。
13.如權利要求1 12中任一個所述的重金屬穩(wěn)定化處理方法，其特征在于 含重金屬粉塵為在焚燒或燒成或熔融一般廢棄物或產業(yè)廢棄物時產生的粉塵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種重金屬穩(wěn)定化處理方法，系顯示P-堿度的含重金屬粉塵的重金屬穩(wěn)定化處理方法，通過添加堿性試劑和重金屬固定劑，進行混合。提供一種穩(wěn)定且長期地處理含重金屬粉塵的重金屬的方法，在根據中華人民共和國HJT300-2007固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法的試驗方法中，能穩(wěn)定達到生活垃圾填埋場污染控制標準GB16889-2008的標準值，且成本低，并能減輕環(huán)境負荷。
文檔編號A62D3/33GK102274605SQ20101020560
公開日2011年12月14日 申請日期2010年6月9日 優(yōu)先權日2010年6月9日
發(fā)明者水品惠一 申請人:栗田工業(yè)株式會社