專利名稱：垃圾焚燒飛灰固化劑及垃圾焚燒飛灰的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體廢棄物處理領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明涉及垃圾焚燒飛灰固化劑及垃圾焚燒飛灰的處理方法。
背景技術(shù)：
垃圾焚燒飛灰因為富集了較高濃度的有毒重金屬物質(zhì)，屬于國家規(guī)定的危險廢棄物，在進(jìn)入填埋場之前必須經(jīng)過穩(wěn)定化/固化處理。目前國內(nèi)外垃圾焚燒飛灰的固化處理方法主要有水泥固化、藥劑固化、熔融固化等，其中應(yīng)用較普遍的是水泥固化和藥劑固化。水泥固化所需的設(shè)備、操作要求簡單，但是水泥固化后增容比大，水泥消耗量高，水泥的大量使用意味著直接的資源消耗和間接的環(huán)境污染；化學(xué)藥劑一般分為無機(jī)化學(xué)藥劑和有機(jī)化學(xué)藥劑，無機(jī)化學(xué)藥劑主要是Na2S、磷酸鹽和鐵酸鹽藥劑，有機(jī)化學(xué)藥劑主要以有機(jī)螯合劑為主?；瘜W(xué)藥劑穩(wěn)定技術(shù)因其減容大、處理效果好具有很好的發(fā)展前景，但是采用無機(jī)化學(xué)藥劑固化時，在PH值較低時還會產(chǎn)生有害氣體，同時產(chǎn)生高濃度的無機(jī)鹽廢水需做進(jìn)一步的處理，增加處置成本。有機(jī)螯合劑的處理效果雖然穩(wěn)定，但是有機(jī)螯合劑的成本居高不下，限值了它的使用。鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，因此垃圾焚燒飛灰的處理方法迫切需要改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種固化技術(shù)簡單、固化效果好、經(jīng)濟(jì)性合理且環(huán)保的垃圾焚燒飛灰固化劑及垃圾焚燒飛灰的處理方法。在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種垃圾焚燒飛灰固化劑。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該固化劑包括輕燒氧化鎂粉。由此，利用輕燒氧化鎂粉可以有效地對垃圾焚燒飛灰進(jìn)行固化，并且摻入少量即可達(dá)到有效地固化、處理成本低、增容比小、固化效果理想且不會產(chǎn)生二次污染，因此輕燒氧化鎂粉是一種環(huán)境友好的固化劑，能有效地提高處理垃圾焚燒飛灰的效率和質(zhì)量。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的垃圾焚燒飛灰固化劑還可以具有如下附加的技術(shù)特征:根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述輕燒氧化鎂粉中活性氧化鎂含量為3(T80重量％。由此，可以進(jìn)一步提高利用輕燒氧化鎂粉處理垃圾焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述輕燒氧化鎂粉的平均粒度為180目。由此，可以進(jìn)一步提高利用輕燒氧化鎂粉處理垃圾焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明另一個方面，本發(fā)明提出了一種垃圾焚燒飛灰的處理方法。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該處理方法包括:將待處理的垃圾焚燒飛灰與以上實施例所述的垃圾焚燒飛灰固化劑和水混合，以便得到液固混合物；將所述液固混合物進(jìn)行固化，以便得到固化體。由此，利用該方法可以有效地對垃圾焚燒飛灰進(jìn)行處理，該方簡單易行、便于操作，并且固化過程中無廢氣廢水產(chǎn)生即避免了二次污染。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的垃圾焚燒飛灰的處理方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述垃圾焚燒飛灰與固化劑的質(zhì)量比為1:0.176、.667。由此，可以在充分利用固化劑的同時有效地處理垃圾焚燒飛灰，進(jìn)一步提高處理垃圾焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述水的質(zhì)量為垃圾焚燒飛灰和固化劑總質(zhì)量的30飛5%。由此，可以將垃圾焚燒飛灰和固化劑混合均勻，以便進(jìn)一步提高處理垃圾焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述固化是通過將所述液固混合物在室溫下靜置至少3天而完成的。由此，可以使得液固混合物得到有效的固化，以便進(jìn)一步提高處理垃圾焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述固化是通過將所述液固混合物在室溫下靜置7 10天而完成的。由此，可以使得液固混合物得到有效的固化，以便進(jìn)一步提高處理垃圾焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的實施例，進(jìn)一步包括將所述固化體進(jìn)行填埋。由此，可以完成對垃圾焚燒飛灰的進(jìn)一步處理，提高處理垃圾焚燒飛灰的質(zhì)量。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
具體實施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種垃圾焚燒飛灰固化劑。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該固化劑包括輕燒氧化鎂粉。由此利用該固化劑可以有效地用于垃圾焚燒飛灰的處理，能夠提高處理垃圾焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，“輕燒氧化鎂粉”簡稱輕燒鎂粉，是一種由菱鎂礦、水鎂石、海水或鹵水中提取的氫氧化鎂經(jīng)80(Ti00(rc煅燒所獲得活性氧化鎂，輕燒鎂粉為呈淡黃色、淡褐色的粉末。通常輕燒氧化鎂粉被用于鋼鐵生產(chǎn)、建筑、建材等領(lǐng)域，同時也可應(yīng)用于發(fā)電廠、化工、醫(yī)藥、國防工業(yè)中。根據(jù)本發(fā)明的實施例，發(fā)明人經(jīng)過大膽的嘗試以及若干實驗意外地發(fā)現(xiàn)，將輕燒氧化鎂粉用于固化垃圾焚燒飛灰效果出乎意料，并且經(jīng)過進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)可用于垃圾焚燒飛灰固化的輕燒氧化鎂粉的活性含量并不受特別限制。根據(jù)本發(fā)明的實施例，輕燒氧化鎂粉中活性氧化鎂含量是指輕燒氧化鎂中有效氧化鎂的含量，可按照YBT 4019-2006中水合法測定。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，固化劑輕燒氧化鎂中活性氧化鎂含量不受特別限制，例如根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，固化劑輕燒氧化鎂中活性氧化鎂含量為3(T80重量％。由此可以進(jìn)一步提高處理垃圾焚燒飛灰的效率和質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，輕燒氧化鎂的平均粒度并不受特別限制，例如根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，輕燒氧化鎂的平均粒度為180目。由此，可以進(jìn)一步提高處理垃圾焚燒飛灰的效率和質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的上述實施例，利用輕燒氧化鎂粉可以有效地對垃圾焚燒飛灰進(jìn)行固化，并且摻入少量即可達(dá)到有效地固化，處理成本低、增容比小、固化效果理想且不會產(chǎn)生二次污染。因此，輕燒氧化鎂粉是一種環(huán)保、節(jié)能的固化劑，利用該固化劑可以進(jìn)一步提高處理垃圾焚燒飛灰的效率和質(zhì)量。在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提出了一種垃圾焚燒飛灰的處理方法。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法包括:將待處理的垃圾焚燒飛灰與本發(fā)明上述實施例的垃圾焚燒飛灰固化劑和水混合，得到液固混合物；然后將液固混合物進(jìn)行固化，得到固化體。由此，利用該方法可以有效地對垃圾焚燒 飛灰進(jìn)行處理，該方簡單易行、便于操作，并且固化過程中無廢氣廢水產(chǎn)生，避免了二次污染。根據(jù)本發(fā)明的實施例，垃圾焚燒飛灰與固化劑的質(zhì)量比并不特別限制，可以根據(jù)選擇作為固化劑的輕燒氧化鎂粉的活性來確定具體的質(zhì)量比。例如根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，垃圾焚燒飛灰與固化劑的質(zhì)量比可以為1:0.176、.667。由此，可以在提高固化劑的利用率的同時有效地處理垃圾焚燒飛灰，進(jìn)一步提高處理垃圾焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的另一些實施例，將垃圾焚燒飛灰與固化劑的按照一定質(zhì)量比混合后，再加入適量水?dāng)嚢瑁玫揭汗袒旌衔?。根?jù)本發(fā)明的一個具體實施例，可以加入的水是自來水。根據(jù)本發(fā)明的實施例，加入水的質(zhì)量并不受特別限制，例如根據(jù)本發(fā)明的一些具體示例，加入水的質(zhì)量可以為垃圾焚燒飛灰和固化劑總質(zhì)量的3(Γ55%。由此，可以將垃圾焚燒飛灰和固化劑混合均勻得到液固混合物，而不會額外產(chǎn)生廢水，可以進(jìn)一步提高處理垃圾焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的再一些實施例，將上述液固混合物進(jìn)行固化得到固化體，具體地，固化可以通過將液固混合物在室溫下靜置至少3天而完成。由此，可以使得液固混合物得到有效的固化，以便進(jìn)一步提高處理垃圾焚燒飛灰的效率。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，更加優(yōu)選地，固化可以通過將液固混合物在室溫下靜置7 10天而完成。由此，可以使得液固混合物得到有效的固化，以便進(jìn)一步提高處理垃圾焚燒飛灰的效率。本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，由于輕燒氧化鎂質(zhì)地松脆，呈多孔結(jié)構(gòu)，反應(yīng)活性很大，在與水作用后有粘結(jié)能力，靜置一段時間后生成Mg (OH)2而硬化，由此可以將垃圾焚燒飛灰進(jìn)行包裹固化，并且固化體的增容比較小，由此可以減少進(jìn)一步對固化體填埋的工作量。利用本發(fā)明處理垃圾焚燒飛灰的方法能夠有效地處理垃圾焚燒飛灰，尤其能夠?qū)⒗贌w灰中的較高濃度的Pb、Zn、Cd等有毒重金屬物質(zhì)進(jìn)行固化，其固化率均可達(dá)到98重量％以上，其固化體能夠滿足在生活垃圾填埋場進(jìn)行填埋的指標(biāo)。由此利用該方法能夠解決了單純水泥固化法中增容比大的問題，又解決了重金屬螯合劑固化成本高等問題。因此，本發(fā)明的處理方法不僅能夠提高處理垃圾焚燒飛灰的效率，并且節(jié)能環(huán)保、成本低。下面通過具體的實施例，對本發(fā)明進(jìn)行說明，需要說明的是這些實施例僅僅是為了說明目的，而不能以任何方式解釋成對本發(fā)明的限制。另外，在下列實施例中如果沒有特別說明，則所采用的設(shè)備和材料均為市售可得的。實施例1原料:待處理垃圾焚燒飛灰，飛灰中Pb離子的浸出濃度為20.71mg/L ；Zn離子的浸出濃度為149.2mg/L ;固化劑為85粉輕燒氧化鎂粉，活性氧化鎂含量為68.9%，粒度為180 目。處理方法:將待處理垃圾焚燒飛灰與輕燒氧化鎂粉按質(zhì)量比為4:1混合，混合均勻后，按照液固比為0.43加入水，用攪拌器拌和均勻，然后將拌合物成型，室溫下靜置7天得到固化體。對固化體進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測試；采用固體廢棄物浸出毒性浸出方法-醋酸緩沖溶液法(HJ/T300-2007)對固化體進(jìn)行浸出物測定實驗。測定結(jié)果:固化體抗壓強(qiáng)度為0.30MPa ；Pb離子的浸出濃度為0.25mg/L ；Zn離子的浸出濃度為0.073mg/Lo結(jié)論:Pb離子的浸出濃度與生活垃圾填埋場0.25mg/L的標(biāo)準(zhǔn)相持平，Pb離子的固化率可達(dá)98%以上，Zn離子的浸出濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于填埋標(biāo)準(zhǔn)的限值100mg/L，固化率可達(dá)99.9%以上，可以在生活垃圾填埋場進(jìn)行填埋。實施例2原料:待處理垃圾焚燒飛灰，飛灰中Pb離子的浸出濃度為2.68mg/L ；Cd離子的浸出濃度為0.54mg/L ;固化劑為85粉輕燒氧化鎂粉，粒度為180目，活性氧化鎂含量為
32.2%。處理方法:將待處理垃圾焚燒飛灰與輕燒氧化鎂粉按質(zhì)量比為3:2混合，混合均勻后，按照液固比為0.30加入水，用攪拌器拌和均勻，然后將拌合物成型，室溫下靜置7天得到固化體。對固化體進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測試；采用固體廢棄物浸出毒性浸出方法-醋酸緩沖溶液法(HJ/T300-2007)對固化體進(jìn)行浸出物測定實驗。測定結(jié)果:固化體抗壓強(qiáng)度為0.5MPa ；Pb離子的浸出濃度為0.21mg/L ;Cd離子的浸出濃度為0.07mg/L。結(jié)論:Pb、Cd離子的浸出濃度分別為0.21mg/L、0.07mg/L,均低于生活垃圾填埋場的填埋標(biāo)準(zhǔn)，該固化體可以在生活垃圾填埋場進(jìn)行填埋。(注:按氧化鎂含量的高低，輕燒氧化鎂粉可以分為不同的質(zhì)量等級，包括65粉、70粉、75粉、80粉、85粉、90粉等。)在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
權(quán)利要求
1.一種垃圾焚燒飛灰固化劑，其特征在于，包括輕燒氧化鎂粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒飛灰固化劑，其特征在于，所述輕燒氧化鎂粉中活性氧化鎂含量為30 80重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒飛灰固化劑，其特征在于，所述輕燒氧化鎂粉的平均粒度為180目。
4.一種垃圾焚燒飛灰的處理方法，其特征在于，包括: 將待處理的垃圾焚燒飛灰與權(quán)利要求1或2所述的垃圾焚燒飛灰固化劑和水混合，以便得到液固混合物； 將所述液固混合物進(jìn)行固化，以便得到固化體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于，所述垃圾焚燒飛灰與固化劑的質(zhì)量比為 I:0.176 0.667。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于，所述水的質(zhì)量為垃圾焚燒飛灰和固化劑總質(zhì)量的30 55%。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于，所述固化是通過將所述液固混合物在室溫下靜置至少3天而完成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理方法，其特征在于，所述固化是通過將所述液固混合物在室溫下靜置7 10天而完成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將所述固化體進(jìn)行填埋。
全文摘要
本發(fā)明提出了垃圾焚燒飛灰固化劑及垃圾焚燒飛灰的處理方法。其中，垃圾焚燒飛灰固化劑包括輕燒氧化鎂粉；垃圾焚燒飛灰的處理方法包括將待處理的垃圾焚燒飛灰與垃圾焚燒飛灰固化劑和水混合，得到液固混合物，然后將液固混合物進(jìn)行固化，得到固化體。利用該垃圾焚燒飛灰固化劑能夠有效地提高處理垃圾焚燒飛灰的效率和質(zhì)量。
文檔編號B09B1/00GK103170488SQ20131004994
公開日2013年6月26日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者黎小保, 周明凱, 劉海威, 陳德喜, 陳瀟, 王彩萍 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司, 武漢理工大學(xué)