专利名称：一种垃圾焚烧飞灰的处理方法
技术领域：
本发明属于垃圾飞灰处理领域，具体地说，涉及一种垃圾焚烧飞灰的处理方法。
背景技术：
传统的处理城市垃圾方法主要有两种:填埋和焚烧。填埋处理存在一些比较明显的缺陷，该处理方式对于地下环境的污染比较严重，所以现在这种处理手段便慢慢减少；焚烧的优点在于大大降低了垃圾的体积，减轻了垃圾对环境的污染，再通过水泥固化等无害化处理。目前，我国各地城市垃圾焚烧发电设备的数量正在大幅度上升，并向大型化发展，所产生的飞灰与灰渣易产生二次污染。因此，无害化处理和资源综合利用是人们广为关注的问题。我国将焚烧灰渣分为炉渣和飞灰。炉渣是指燃烧后剩留在炉床上的产物，而飞灰是指在烟气净化系统(air pollutioncontrol system,简称APC)收集而得的残余物。国际上，灰渣按其收集来源，一般分为3类:底灰、烟气净化系统飞灰和混合灰渣。底灰是由熔渣、铁和其它金属、陶瓷类碎片、玻璃和其它一些不可燃物质以及未燃的有机物所组成的不均匀混合物。当去除其中的大宗物质后，它的外观与多孔隙的、浅灰色的细砂和砾石相似。垃圾焚烧飞灰(烟气净化系统飞灰)是由烟气净化装置收集的细颗粒物质，因其细颗粒较多，使之持水量高，易冻胀又难压实，会妨碍其有效利用。城市生活垃圾焚烧炉中，高蒸气压的重金属(Cd，Pb，As和Hg)随烟气移动，同时，在城市生活垃圾焚烧过程中，重金属可能会转化成金属氯化物，而金属氯化物具有比金属氧化物和金属元素更高的蒸气压。因此，它们很容易在飞灰和气相中富集，例如Cd，Pb，Hg和As等属于易挥发的重金属在垃圾焚烧飞灰中的含量很高，处理不好会造成重金属的渗漏，在进行填埋处理时还可能威胁地下水。所以，垃圾焚烧产生的底灰很好 处理，而最难处理的是垃圾焚烧飞灰。中国专利号ZL 201110032473.6，
公开日2011年09月07日，公开了一份名称为垃圾焚烧飞灰固结剂及垃圾焚烧飞灰的固结方法的专利文件，该发明公开一种垃圾焚烧飞灰固结剂:该固结剂含有以下重量百分比的各组分:矿渣微粉35% 60%，硅酸钠35% 50%，氟硅酸钠5% 20%。该发明还公开一种垃圾焚烧飞灰的固结方法，称取配方比例的固结剂，与垃圾焚烧飞灰进行混合固结，得到垃圾焚烧飞灰固结体；将所得的垃圾焚烧飞灰固结体磨成粉，称取以浙青混合料填料质量百分比计10% 100%的垃圾焚烧飞灰固结体粉，添加到浙青混合料中等量替代浙青混合料中的石灰石粉，使得垃圾焚烧飞灰在浙青混合料中得到二次固结。该发明具有降低飞灰中的重金属浸出毒性的优点。但是在实际使用时会降低浙青的性能，另一方面还是会有少量的重金属发生渗漏，造成二次污染。中国专利号ZL 200910049540.8，
公开日2009年09月16日，公开了一份名称为用生活垃圾焚烧飞灰制备轻混凝土的方法的专利文件，其轻混凝土中各组分的物料配比为:垃圾焚烧飞灰:330-370KG/M3 ；525#普通硅酸盐水泥:450_475KG/M3 ;水淬矿渣:325-340KG/M3 ;普通粘土陶粒:350-370KG/M3 ;辉绿岩碎石:230-240KG/M3 ；外加剂:
2.7-2.9KG/M3。该发明将生活垃圾焚烧飞灰用于制备轻混凝土，可固化飞灰中的重金属，达到生活垃圾焚烧飞灰无害化处理的目的。该发明工艺简单，所得成品混凝土强度等级为CL40、表观密度为1800，具有较好的宏观性能。但是该发明没有解决垃圾焚烧飞灰中重金属容易渗漏的问题，尤其是垃圾焚烧飞灰的结构有很多的空隙，吸水性高，会降低混凝土的使用寿命。
发明内容
1、要解决的问题
针对现有技术处理垃圾焚烧飞灰时存在重金属泄露，容易造成二次污染的问题，本发明提供了一种垃圾焚烧飞灰的处理方法，该方法能有效的将垃圾焚烧飞灰变废为宝，有效利用资源，而且不会造成二次污染。2、技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下:
一种垃圾焚烧飞灰的处理方法，其步骤为:
1)将500份的垃圾焚烧飞灰、5-10份的氨基三甲叉膦酸、3-9份的乙二胺四甲叉膦酸钠，20-50份粒径小于等于0.025mm的氧化钙、100-200份的硅酸钠和10-25份的氟硅酸钠混合，搅拌均匀；
2)将丙烯酸、巯基丙酸和水按照质量比为1:1:50的比例混合成水溶液；
3)将步骤2)中水溶液添加到步骤I)的混合物中，水溶液与混合物的质量比为7-9:10，混合后搅拌，制成直径为0.5-2mm的垃圾焚烧飞灰颗粒，烘干。优选地，所述的烘干是在60-90°C下加热50分钟。
优选地，还包括以下步骤:
4)将步骤3)中的垃圾焚烧飞灰颗粒替代质量分数为20-35%的沙子浇筑地面用混凝土。优选地，所述的地面用混凝土是用42.5MPa的硅酸盐水泥300-400份、石子1300-1450份、沙子500份和水155份配制而成。3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为:
(1)本发明通过将500份的垃圾焚烧飞灰、5-10份的氨基三甲叉膦酸、3-9份的乙二胺四甲叉膦酸钠，20-50份粒径小于等于0.025mm的氧化钙、100-200份的硅酸钠和10-25份的氟硅酸钠混合，在混合的过程中氧化钙颗粒会进入垃圾焚烧飞灰的部分空隙表面或者空隙中，降低垃圾焚烧飞灰的吸水性，氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸钠、硅酸钠和氟硅酸钠会依附在垃圾焚烧飞灰的表面，制成颗粒后，形成一层保护膜，能有效的防止垃圾焚烧飞灰中的重金属渗出，同时避免垃圾焚烧飞灰发生吸水膨胀；
(2)本发明在制备垃圾焚烧飞灰颗粒的过程中加入丙烯酸和巯基丙酸，能改善垃圾焚烧飞灰颗粒的润湿性，在混凝土制备过程中作为沙子使用，增强了与水泥固定的紧密性，不降低混凝土应有的抗压性能；
(3)本发明制备的垃圾焚烧飞灰颗粒能替代质量分数为20-35%的沙子浇筑地面用混凝土，不但解决了垃圾焚烧飞灰的处理难题，还节约了沙子的使用量，真正的达到节能环保;
(4)本发明用在42.5MPa的硅酸盐水泥300-400份、石子1300-1450份、沙子500份和水155份配制而成的路面用混凝土中能取得良好的效果；
(5 )本发明用于浇筑混凝土后，无重金属渗漏，不引起二次污染。
具体实施例方式以下通过具体实施例进一步说明本发明。实施例1
一种垃圾焚烧飞灰的处理方法，其步骤为:
I)将500份的垃圾焚烧飞灰、10份的氨基三甲叉膦酸、5份的乙二胺四甲叉膦酸钠，20份粒径小于等于0.025mm的氧化钙、200份的硅酸钠和25份的氟硅酸钠混合，搅拌均匀。2)将丙烯酸、巯基丙酸和水按照质量比为1:1:50的比例混合成水溶液。3)将步骤2)中水溶液添加到步骤I)的混合物中，水溶液与混合物的质量比为9:10，混合后搅拌，制成直径为0.5-lmm的垃圾焚烧飞灰颗粒，烘干。烘干是在90°C下加热50分钟。制备地面用混凝土，按照质量配比为:42.5MPa的硅酸盐水泥300份、石子1300份、沙子500份(本处所述的沙子包括垃圾焚烧飞灰颗粒占30%)和水155份配制而成。在潮湿环境下保湿28天后，对得到的混凝土进行检测。检测结果显示:抗压强度为16.3MPa。对所得的混凝土进行重金属检测，未发现重金属渗出。对比例
制备地面用混凝土，按照质量配比为:42.5MPa的硅酸盐水泥300份、石子1300份、沙子500份(本处所述的沙子不包括垃圾焚烧飞灰颗粒)和水155份配置而成。在潮湿环境下保湿28天后，对得到的混凝土进行检测。检测结果显示:抗压强度为16.3为MPa。可以看出，性能基本上接近正常的混凝土的抗压强度。实施例2
1)将500份的垃圾焚烧飞灰、5份的氨基三甲叉膦酸、9份的乙二胺四甲叉膦酸钠，50份粒径小于等于0.025mm的氧化钙、100份的硅酸钠和10份的氟硅酸钠混合，搅拌均匀；
2)将丙烯酸、巯基丙酸和水按照质量比为1:1:50的比例混合成水溶液；
3)将步骤2)中水溶液添加到步骤I)的混合物中，水溶液与混合物的质量比为7:10，混合后搅拌，制成直径为l_2mm的垃圾焚烧飞灰颗粒，烘干。烘干是在75°C下加热50分钟。制备地面用混凝土，按照质量配比为:42.5MPa的硅酸盐水泥400份、石子1350份、沙子(本处所述的沙子包括垃圾焚烧飞灰颗粒占20%) 500份和水155份配制而成。在潮湿环境下保湿28天后，对得到的混凝土进行检测。检测结果显示:抗压强度为16.5MPa。对所得的混凝土进行重金属检测，未发现重金属渗出。对比例
制备地面用混凝土，按照质量配比为:42.5MPa的硅酸盐水泥400份、石子1350份、沙子(本处所述的沙子不包括垃圾焚烧飞灰颗粒)500份和水155份配置而成。在潮湿环境下保湿28天后，对得到的混凝土进行检测。检测结果显示:抗压强度为16.4MPa。可以看出，性能稍微超过正常混凝土的抗压强度。实施例3
I)将500份的垃圾焚烧飞灰、8份的氨基三甲叉膦酸、3份的乙二胺四甲叉膦酸钠，35份粒径小于等于0.025mm的氧化钙、150份的硅酸钠和18份的氟硅酸钠混合，搅拌均匀；
2)将丙烯酸、巯基丙酸和水按照质量比为1:1:50的比例混合成水溶液；
3)将步骤2)中水溶液添加到步骤I)的混合物中，水溶液与混合物的质量比为8:10，混合后搅拌，制成直径为1.0-1.5mm的垃圾焚烧飞灰颗粒，烘干。烘干是在60°C下加热50分钟。制备地面用混凝土，按照质量配比为:42.5MPa的硅酸盐水泥350份、石子1450份、沙子(本处所述的沙子包括35%的垃圾焚烧飞灰颗粒)500份和水155份配制而成。在潮湿环境下保湿28天后，对得到的混凝土进行检测。检测结果显示:抗压强度为16.1MPa0对所得的混凝土进行重金属检测，未发现重金属渗出。对比例
制备地面用混凝土，按照质量配比为:42.5MPa的硅酸盐水泥350份、石子1450份、沙子(本处所述的沙子不包括垃圾焚烧飞灰颗粒)500份和水155份配置而成。在潮湿环境下保湿28天后，对得到的混凝土进行检测。检测结果显示:抗压强度为16.3MPa。可以看出，性能基本上接近正常的混凝土的抗压强度，能够达到国家标准要求。需要说明的是，本发明制备的垃圾焚烧飞灰颗粒也能用于52.5MPa及以上等级的硅酸盐水泥浇筑的混凝土，只是抗压性能会比正常浇筑的混凝土降低5-10%，所以对于抗压强度要求高的 路面，不推荐使用。如果主要目的是为了处理垃圾焚烧飞灰，则可以使用。
权利要求
1.一种垃圾焚烧飞灰的处理方法，其步骤为: 1)将500份的垃圾焚烧飞灰、5-10份的氨基三甲叉膦酸、3-9份的乙二胺四甲叉膦酸钠，20-50份粒径小于等于0.025mm的氧化钙、100-200份的硅酸钠和10-25份的氟硅酸钠混合，搅拌均匀； 2)将丙烯酸、巯基丙酸和水按照质量比为1:1:50的比例混合成水溶液； 3)将步骤2)中水溶液添加到步骤I)的混合物中，水溶液与混合物的质量比为7-9:10，混合后搅拌，制成直径为0.5-2mm的垃圾焚烧飞灰颗粒，烘干。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于，所述的烘干是在60-90°C下加热50分钟。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于，还包括以下步骤: 4)将步骤3)中的垃圾焚烧飞灰颗粒替代质量分数为20-35%的沙子浇筑地面用混凝土。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于，所述的地面用混凝土是用42.5MPa的硅酸盐水泥300-400份、石子1300-1450份、沙子500份和水155份配制而 成。
全文摘要
本发明公开了一种垃圾焚烧飞灰的处理方法，属于垃圾飞灰处理领域。其步骤为1)将500份的垃圾焚烧飞灰、5-10份的氨基三甲叉膦酸、3-9份的乙二胺四甲叉膦酸钠，20-50份粒径小于等于0.025mm的氧化钙、100-200份的硅酸钠和10-25份的氟硅酸钠混合，搅拌均匀；2)将丙烯酸、巯基丙酸和水按照质量比为1:1:50的比例混合成水溶液；3)将步骤2)中水溶液添加到步骤1)的混合物中，水溶液与混合物的质量比为7-9:10，混合后搅拌，制成直径为0.5-2mm的垃圾焚烧飞灰颗粒，烘干。其能有效的防止垃圾焚烧飞灰中的重金属渗出，在混凝土制备过程中与水泥固定牢固，达到一物两用，节能环保。
文档编号C04B18/06GK103241969SQ20131019516
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月24日 优先权日2013年5月24日
发明者殷余余, 张厚先 申请人:南京工程学院