一种飞灰无害化处理方法
【专利摘要】本发明属于废弃物处理领域。一种飞灰无害化处理方法，将飞灰用作污泥深度脱水的调理剂，对污泥进行调质。具体为a.调质：在污泥中添加一定比例的飞灰，混拌至均匀；b.脱水：将上述调质后污泥放入高压液固高效分离装置中进行压滤，在10-40MPa压力作用下脱水，滤液流入滤液收集系统；c.后处理：滤液送至污水处理系统处理后达标排放；脱水污泥经检测重金属含量低于水泥窑进窑标准后，作为水泥窑替代原料、燃料，干基热值能达到2500-3000kcal/kg，燃烧废渣可用作建材。本发明既实现了飞灰的无害化处理，又提高了污泥的脱水性能并可实现脱水污泥的资源化利用。脱水后的污泥含水率低于50%，原泥减重高于30%，干基热值能达到2500-3000kcal/kg，减轻了环境污染。
【专利说明】一种飞灰无害化处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于废弃物处理领域，特别是涉及到飞灰的处理。
【背景技术】
[0002] 垃圾焚烧飞灰是垃圾焚烧后在热回收利用系统、烟气净化系统收集的物质。工业垃圾焚烧炉一般是使用Ca(OH)2布袋除尘后得到焚烧飞灰，其中含有Pb、Zn、Cu等重金属，若处理不当，将会造成重金属迁移，污染地下水、土壤及空气。因此，必须对其进行处理。一般有以下几种处理方法:①经过适当处理按危险废物填埋。但处理成本较高；②固化与稳定化。主要有水泥固化、浙青固化、熔融固化、化学药剂固化稳定化等。经过固化的飞灰，如符合浸出毒性标准的要求，则可以按普通废物填埋处理。其主要作用是使飞灰中的重金属及其污染组分呈现化学惰性或被包容起来，以便运输和处理，并可降低污染物的毒性和减少其向生态圈的迁移率；③将重金属与飞灰分离，分别进行资源化处理、如酸提取、碱提取、生物提取等。以上几种方法均需要一定的资金投入，且有些处理步骤较为繁琐，费时费工。
[0003]浓缩或消化后的污泥中固体物主要由亲水性、带负电的胶体颗粒组成，其中水与固体颗粒的结合力很强，脱水性能较差。为了改善污泥脱水的性能，提高机械脱水的效果，需要通过调理来改变污泥的理化性质，减少胶体颗粒与水的亲和力，为固液分离创造条件。污泥调理方法主要有物理调理法，化学调理法和微生物调理法三大类。三种方法在实际中都有应用，但以化学调理法为主。原因是化学调理方法操作简单、投资成本较低、调理效果较稳定，是目前比较合理的方法。
[0004]国内外使用的化学调理剂有无机低分子铝盐、铁盐，无机高分子铝盐、铁盐以及有机高分子聚合物等。无机低分子铝盐、铁盐使用较早，应用广泛，但其添加量较大，且其中某些阴离子会对脱水污泥后处理环节产生影响，因此逐渐被无机高分子调理剂所取代。日本及西欧等过无机高分子调理剂的生产已达到工业化和规模化，且产品质量稳定；我国从上世纪60年代开始研制开发并生产聚合氯化铝(PAC)，在80年代后期开始生产聚合硫酸铁(PFS)，随后逐步研制出聚合铝、铁、硅等多种复合型调理剂。近年来，有些学者侧重于研究混合调理剂，例如有使用“聚合硫酸铁+聚丙烯酰胺+石灰粉”生产出纳米复合型调理剂(专利号:200310110553.4)，还有使用“高分子絮凝剂+铁盐+钙盐”调配而成的覆盖范围较广的混合调理剂(专利号:201010201722.5);但上述复合调理剂均存在组成复杂，调质分步进行、过程缓慢，调理剂成本较高等问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服上述不足问题，提供一种飞灰无害化处理方法，同时解决了以上两个技术问题:将飞灰用作污泥深度脱水的调理剂，获得了显著地效果，调理后污泥的可脱水程度明显提高，压滤脱水后的泥饼非常结实，原泥减重、减容程度较大，含水率较低；脱水污泥送至水泥厂回转窑中焚烧后，飞灰中的重金属得到了固化，二噁英被高温分解，从根本上解决了污染问题。[0006]本发明是这样实现的:一种飞灰无害化处理方法，将飞灰用作污泥深度脱水的调理剂，对污泥进行调质。
[0007]所述的飞灰无害化处理方法，具体步骤为:
a.调质:在污泥中添加绝干污泥质量0.1%-10%的飞灰，混拌至均匀。
[0008]b.脱水:将上述调质后污泥放入高压液固高效分离装置中进行压滤，在10_40MPa压力作用下脱水，滤液流入滤液收集系统。
[0009]c.后处理:滤液送至污水处理系统处理后达标排放；脱水污泥经检测重金属含量低于水泥窑进窑标准后，作为水泥窑替代原料、燃料，干基热值能达到2500-3000kcal/kg，燃烧废渣可用作建材。
[0010]所述飞灰的添加量为绝干污泥质量的1%_5%，最优选的是1.5%_3%。
[0011]所述飞灰是工业垃圾焚烧炉烟气布袋除尘(用Ca(OH)2吸收)的产物，主要化学成分为CaO、ZnO、Fe2O3> SiO2, Na2O等，含有Pb、Zn、Cu等重金属和二噁英等污染物，pH值为12-14。
[0012]本发明的有益效果是:焚烧炉飞灰由于含有Ca(OH)2和CaO等成分，碱度较高，与污泥混合后可以通过污泥PH值和温度的升高来杀死污泥中的细菌，促进细胞内部水的排出；同时还可以增强污泥颗粒结构，提供孔隙，减少其压缩性。将飞灰用作污泥深度脱水的调理剂，既实现了飞灰的 无害化处理，又提高了污泥的脱水性能并可实现脱水污泥的资源化利用。脱水后的污泥含水率低于50%，原泥减重高于30%，而传统的处理方法脱水后污泥含水率一般在50 - 60%，原泥减重20 - 30% ;干基热值能达到2500-3000kcal/kg，重金属含量低于水泥厂进厂标准，送至水泥厂回转窑中作为替代燃料、原料，燃烧废渣可用作建材，减轻了环境污染。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例对本发明进行详细说明。
[0014]本案例以厌氧消化后污泥和某化工厂工业污泥为原料，以下为具体实施例。
[0015]实施例1:
取一定质量、含水率70%的消化污泥至搪瓷托盘中，加入占绝干污泥质量2%的飞灰，飞灰是工业垃圾焚烧炉烟气布袋除尘(用Ca(OH)2吸收)的产物，主要化学成分为Ca0、Zn0、Fe203、SiO2, Na2O等，含有Pb、Zn、Cu等重金属和二噁英等污染物，pH值为13 ;混拌均匀后，转移至过滤袋内，然后将过滤袋放入高压液固高效分离装置中，加压至10-40MPa进行压滤脱水，脱水后污泥含水率为36%，原泥减重为37%，脱水效果显著，符合处理要求。
[0016]实施例2:
取一定质量、含水率70%的消化污泥至搪瓷托盘中，加入占绝干污泥质量3%的飞灰，飞灰是工业垃圾焚烧炉烟气布袋除尘(用Ca(OH)2吸收)的产物，主要化学成分为Ca0、Zn0、Fe203、SiO2, Na2O等，含有Pb、Zn、Cu等重金属和二噁英等污染物，pH值为13 ;混拌均匀后，转移至过滤袋内，然后将过滤袋放入高压液固高效分离装置中，加压至10-40MPa进行压滤脱水，脱水后污泥含水率为32 %，原泥减重为38%，脱水效果显著，符合处理要求。
[0017]实施例3:
取一定质量、含水率70%的消化污泥至搪瓷托盘中，加入占绝干污泥质量1.5%的飞灰，飞灰是工业垃圾焚烧炉烟气布袋除尘(用Ca(OH)2吸收)的产物，主要化学成分为Ca0、Zn0、Fe203、SiO2, Na2O等，含有Pb、Zn、Cu等重金属和二噁英等污染物，pH值为13 ;混拌均匀后，转移至过滤袋内，然后将过滤袋放入高压液固高效分离装置中，加压至10-40MPa进行压滤脱水，脱水后污泥含水率为49%，原泥减重为31%，脱水效果显著，符合处理要求。
[0018]实施例4:
取一定质量、含水率70%的消化污泥至搪瓷托盘中，加入占绝干污泥质量0.1%的飞灰，飞灰是工业垃圾焚烧炉烟气布袋除尘(用Ca(OH)2吸收)的产物，主要化学成分为Ca0、Zn0、Fe203、SiO2, Na2O等，含有Pb、Zn、Cu等重金属和二噁英等污染物，pH值为13 ;混拌均匀后，转移至过滤袋内，然后将过滤袋放入高压液固高效分离装置中，加压至10-40MPa进行压滤脱水，脱水后污泥含水率为56%，原泥减重为20%，脱水效果显著，符合处理要求。
[0019]实施例5:
取一定质量、含水率70%的消化污泥至搪瓷托盘中，加入占绝干污泥质量1%的飞灰，飞灰是工业垃圾焚烧炉烟气布袋除尘(用Ca(OH)2吸收)的产物，主要化学成分为Ca0、Zn0、Fe203、SiO2, Na2O等，含有Pb、Zn、Cu等重金属和二噁英等污染物，pH值为13 ;混拌均匀后，转移至过滤袋内，然后将过滤袋放入高压液固高效分离装置中，加压至10-40MPa进行压滤脱水，脱水后污泥含水率为51%，原泥减重为28%，脱水效果显著，符合处理要求。
[0020]实施例6:
取一定质量、含水率70%的消化污泥至搪瓷托盘中，加入占绝干污泥质量5%的飞灰，飞灰是工业垃圾焚烧炉烟气布袋除尘(用Ca(OH)2吸收)的产物，主要化学成分为Ca0、Zn0、Fe203、SiO2, Na2O等，含有Pb、Zn、Cu等重金属和二噁英等污染物，pH值为13 ;混拌均匀后，转移至过滤袋内，然后将过滤袋放入高压液`固高效分离装置中，加压至10-40MPa进行压滤脱水，脱水后污泥含水率为31%，原泥减重为39%，脱水效果显著，符合处理要求。
[0021]实施例7:
取一定质量、含水率70%的消化污泥至搪瓷托盘中，加入占绝干污泥质量10%的飞灰，飞灰是工业垃圾焚烧炉烟气布袋除尘(用Ca(OH)2吸收)的产物，主要化学成分为Ca0、Zn0、Fe203、SiO2, Na2O等，含有Pb、Zn、Cu等重金属和二噁英等污染物，pH值为13 ;混拌均匀后，转移至过滤袋内，然后将过滤袋放入高压液固高效分离装置中，加压至10-40MPa进行压滤脱水，脱水后污泥含水率为28%，原泥减重为41%，脱水效果显著，符合处理要求。
[0022]实施例8:
取一定质量、含水率90%的某化工厂工业污泥至搪瓷托盘中，加入占绝干污泥质量3%的飞灰，飞灰是工业垃圾焚烧炉烟气布袋除尘(用Ca(OH)2吸收)的产物，主要化学成分为CaO, ZnO, Fe203、SiO2, Na2O等，含有Pb、Zn、Cu等重金属和二噁英等污染物，pH值为13 ;混拌均匀后，转移至过滤袋内，然后将过滤袋放入高压液固高效分离装置中，加压至10-40MPa进行压滤脱水，脱水后污泥含水率为48%，原泥减重为75%，脱水效果显著，符合处理要求。
[0023]实施例9:
取一定质量、含水率90%的某化工厂工业污泥至搪瓷托盘中，加入占绝干污泥质量
0.1%的飞灰，飞灰是工业垃圾焚烧炉烟气布袋除尘(用Ca(OH)2吸收)的产物，主要化学成分为CaO、ZnO、Fe2O3、SiO2、Na2O等，含有Pb、Zn、Cu等重金属和二噁英等污染物，pH值为13 ;混拌均匀后，转移至过滤袋内，然后将过滤袋放入高压液固高效分离装置中，加压至10-40MPa进行压滤脱水，脱水后污泥含水率为60%，原泥减重为75%，脱水效果显著，符合处理要求。
[0024]实施例10:
取一定质量、含水率90%的某化工厂工业污泥至搪瓷托盘中，加入占绝干污泥质量1%的飞灰，飞灰是工业垃圾焚烧炉烟气布袋除尘(用Ca(OH)2吸收)的产物，主要化学成分为CaO、ZnO、Fe203、SiO2, Na2O等，含有Pb、Zn、Cu等重金属和二噁英等污染物，pH值为13 ;混拌均匀后，转移至过滤袋内，然后将过滤袋放入高压液固高效分离装置中，加压至10-40MPa进行压滤脱水，脱水后污泥含水率为55%，原泥减重为75%，脱水效果显著，符合处理要求。
[0025]实施例11:
取一定质量、含水率90%的某化工厂工业污泥至搪瓷托盘中，加入占绝干污泥质量5%的飞灰，飞灰是工业垃圾焚烧炉烟气布袋除尘(用Ca(OH)2吸收)的产物，主要化学成分为CaO、ZnO、Fe203、SiO2, Na2O等，含有Pb、Zn、Cu等重金属和二噁英等污染物，pH值为13 ;混拌均匀后，转移至过滤袋内，然后将过滤袋放入高压液固高效分离装置中，加压至10-40MPa进行压滤脱水，脱水后污泥含水率为46%，原泥减重为72%，脱水效果显著，符合处理要求。
[0026]实施例12:
取一定质量、含水率90%的某化工厂工业污泥至搪瓷托盘中，加入占绝干污泥质量10%的飞灰，飞灰是工业垃圾焚烧炉烟气布袋除尘(用Ca(OH)2吸收)的产物，主要化学成分为CaO、ZnO、Fe203、SiO2, Na2O等，含有Pb、Zn、Cu等重金属和二噁英等污染物，pH值为13 ;混拌均匀后，转移至过滤袋内，然后将过滤袋放入高压液固高效分离装置中，加压至10-40MPa进行压滤脱水，脱水后污泥含水率为42%，原泥减重为66%，脱水效果显著，符合处理要求。
【权利要求】
1.一种飞灰无害化处理方法，其特征在于:将飞灰用作污泥深度脱水的调理剂，对污泥进行调质。
2.根据权利要求1所述的飞灰无害化处理方法，其特征在于:具体步骤为 a.调质:在污泥中添加绝干污泥质量0.1%-10%的飞灰，混拌至均匀； b.脱水:将上述调质后污泥放入高压液固高效分离装置中进行压滤，在10-40MPa压力作用下脱水，滤液流入滤液收集系统； c.后处理:滤液送至污水处理系统处理后达标排放；脱水污泥经检测重金属含量低于水泥窑进窑标准后，作为水泥窑替代原料、燃料，干基热值能达到2500-3000kcal/kg，燃烧废渣用作建材。
3.根据权利要求1所述的飞灰无害化处理方法，其特征在于:所述飞灰的添加量为绝干污泥质量的1%-5%。
4.根据权利要求1所述的飞灰无害化处理方法，其特征在于:所述飞灰的添加量为绝干污泥质量的1.5%_3%。
5.根据权利要求1所述的飞灰无害化处理方法，其特征在于:所述飞灰是工业垃圾焚烧炉烟气布袋除尘(用Ca(OH)2吸收)的产物，主要化学成分为CaO、ZnO、Fe2O3> SiO2, Na2O,含有Pb、Zn、Cu重金属 和二噁英污染物，pH值为12-14。
【文档编号】C02F11/14GK103524014SQ201310463048
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月8日 优先权日:2013年10月8日
【发明者】徐贻成, 高麒麟, 刘晶, 王颖, 盖世男, 宋奎胜, 姜璐, 官香元, 张秋玲, 冯春燕 申请人:大连东泰产业废弃物处理有限公司