一種垃圾焚燒飛灰與污泥共處置資源化的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)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(shí)現(xiàn)飛灰／污泥協(xié)同資源化。

Waste incineration fly ash and sludge co disposal and resource utilization method

The invention relates to a method for resource disposal of waste incineration fly ash and sludge, belonging to the technical field of environmental engineering. The method adopts the following processes: at room temperature by fly ash and sludge ratio of 1: 10 to 1: 50 mixture, the fly ash quality unit is g, the volume unit of sludge for ml, adding proper heavy metal stabilizer, fully mixing 15 ~ 30min, pH control range is 9 ~ 12. After washing, press filtration and drying, the mixture of fly ash and sludge can be obtained. Through synergistic treatment, the water content of sludge decreased, the calorific value increased, and the content of chlorine in fly ash decreased. The mixture of fly ash and sludge can meet the material requirements of cement production, and realize the synergistic utilization of fly ash / sludge.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及，屬環(huán)境工程

技術(shù)介紹
上海生活垃圾焚燒飛灰目前年產(chǎn)2萬(wàn)余噸，預(yù)計(jì)到未來(lái)幾年，飛灰產(chǎn)生量將達(dá)6 萬(wàn)噸/年。垃圾焚燒飛灰富含重金屬與部分二惡英有機(jī)物，歸類為危險(xiǎn)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(guó)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(chǎng)容 量相對(duì)飛灰增長(zhǎng)減少，并不能消納飛灰，很多國(guó)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(duì)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(jì)在2010年上海城市污水處理量會(huì)達(dá)到550x104 m3/d，隨之每年就會(huì)產(chǎn)生40.15 萬(wàn)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(lái)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(jī)物質(zhì)，但同時(shí)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(jī)物；而對(duì)于工業(yè)污 泥來(lái)說(shuō)其組分中有毒有機(jī)物或重金屬鹽含量則更高。國(guó)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(guó)主要采用填埋與農(nóng)用，隨著污泥量的 增加，上海的各個(gè)污泥填埋處置場(chǎng)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(zhǎng)與處置能力的矛盾日益突出，因此在減 量化、資源化、無(wú)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(jī)物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)焚燒飛灰與污泥的資源化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供。 為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案-，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。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。本專利技術(shù)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82 87%， 60 70%，含水率降低10 20%; 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1.0 1.8%左右。本專利技術(shù)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(guó)EPA標(biāo)準(zhǔn)TCLP毒性浸出程序試驗(yàn)表明各種重金屬的浸出均在標(biāo)準(zhǔn)限值以下； 本專利技術(shù)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(jiǎn)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。本專利技術(shù)的特點(diǎn)是利用垃圾焚燒飛灰的高鹽類、高鈣特性，對(duì)城市污水污泥進(jìn)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(shí)現(xiàn)污泥飛灰的無(wú)害化和資源化，實(shí)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(shí)現(xiàn)飛灰/污泥協(xié)同資源化。附圖說(shuō)明圖1飛灰/污泥混合物沉降速度隨時(shí)間變化曲線 圖2不同飛灰加入比例對(duì)脫水性能的影響具體實(shí)施方式以下結(jié)合具體實(shí)例來(lái)對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明，但本專利技術(shù)要求保護(hù)的范圍并不局 限于實(shí)例表述的范圍。 實(shí)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(duì)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(shí) 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(duì)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60 75%。攪拌后飛灰/污泥混合物通過美國(guó)EPA標(biāo)準(zhǔn)TCLP毒性浸出程序試驗(yàn)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>table see original document page 5</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>table see original document page 5</column></row><table>權(quán)利要求1. ，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。全文摘要本專利技術(shù)涉及，屬環(huán)境工程
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(shí)現(xiàn)飛灰/污泥協(xié)同資源化。文檔編號(hào)C04B7/28GK101279825SQ20081003771公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月20日專利技術(shù)者吳奇芳, 孫福成, 輝 王, 敏 蒲, 鄒廬泉, 錢光人 申請(qǐng)人:上海大學(xué)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
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。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：錢光人，孫福成，吳奇芳，鄒廬泉，蒲敏，王輝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：31[中國(guó)|上海]