CN101474468A

CN101474468A - 一种使用螯合剂处理焚烧飞灰的方法

Info

Publication number: CN101474468A
Application number: CNA2008100322334A
Authority: CN
Inventors: 龙吉生; 赵萍; 邵军; 孙建平; 川岛正毅; 藤本秀夫
Original assignee: Japan Environmental Technology Support Agency; SHANGHAI JEC ENVIRONMENTAL CONSULTANT CO Ltd
Current assignee: Japan Environmental Technology Support Agency
Priority date: 2008-01-03
Filing date: 2008-01-03
Publication date: 2009-07-08

Abstract

一种使用螯合剂处理焚烧飞灰的方法，首先向焚烧飞灰中添加水，将焚烧飞灰稀释后，再投加螯合剂进行混练，螯合剂具有如上的结构式。本发明利用焚烧飞灰稳定化螯合剂可以络合生活垃圾或工业废弃物焚烧飞灰中的重金属，络合物的化学性质稳定，避免了重金属污染物溶出。本发明与其它稳定化方法相比，工艺简单、稳定效果好、费用低廉、用量少，效果好。

Description

一种使用螯合剂处理焚烧飞灰的方法

技术领域：

本发明涉及化学冶金领域，尤其涉及高分子化合物，特别涉及螯合剂，具体地是一种使用螯合剂处理焚烧飞灰的方法。

背景技术：

垃圾焚烧飞灰是生活垃圾焚烧后在烟气净化***中收集的灰尘，垃圾焚烧飞灰中有含量较高的能被水浸出的铬、铅、锌、镉等多种有害重金属物质及二恶英类物质。垃圾焚烧飞灰浸出实验检测结果也表明：浸出液中重金属浓度均高于固体废物浸出毒性鉴别标准，因此垃圾焚烧飞灰被认定为是一种危险废弃物。现有技术中，采用水泥固化后在危险废弃物填埋场填埋的方式处理垃圾焚烧飞灰，存在二次污染危机。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种使用螯合剂处理焚烧飞灰的方法，所述的这种处理焚烧飞灰的方法要解决现有技术中处理垃圾焚烧飞灰的方式不能消除污染危机的技术问题。

本发明的这种处理焚烧飞灰的方法，其特征是，首先向所述的焚烧飞灰中添加水，将焚烧飞灰稀释后，再投加螯合剂进行混练，所述的螯合剂具有如下的结构式：

其中，K为碱金属、或者碱土金属、或者氨基；R1为甲基、或者乙基、或者丙基、或者丁基；R2为甲基、或者乙基、或者丙基、或者丁基。

进一步的，所述的螯合剂在20℃温度下的比重为1.1～1.25。

进一步的，所述的螯合剂在20℃温度下的粘度为7.8mPa.s。

进一步的，所述的螯合剂在20℃温度下的pH值在13.5～14之间。

进一步的，在所述的焚烧飞灰用水稀释后再投加螯合剂进行混练的过程中，包括一个螯合剂和焚烧飞灰中的重金属发生络合反应的过程。

进一步的，加入的螯合剂的重量占焚烧飞灰重量的0.01％～30％。

进一步的，加入的螯合剂的重量占焚烧飞灰重量的0.1％～3％。

进一步的，所述的水自来水、或者河水、或者地下水、或者工业用水、或者中水、或者离子交换水、或者蒸馏水。

具体的，以下为本发明的焚烧飞灰稳定化螯合剂较为有代表性的性状：

1.外观：褐色～赤褐色透明液体

2.比重(20℃)：1.1～1.25

3.粘度(20℃)：7.8mPa·s

4.pH(20℃)：13.5以上。

本发明中螯合剂和重金属反应的方式如下所示，其工作原理是向焚烧飞灰中添加适量的焚烧飞灰稳定化螯合剂和水，将其混炼均匀，使飞灰中的重金属和螯合剂发生络合反应，生成不溶性的化学惰性物，降低飞灰中的重金属污染物向生态圈的迁移率，以避免飞灰造成的环境污染。

本发明可以处理固体粉末状、泥浆状或液状的焚烧飞灰、矿渣、土壤、污泥、工厂废水等有害物质中的重金属，特别是对焚烧飞灰中的重金属，处理效果最佳。重金属(M)可以是铅、汞、镉、铬、锌、砷等金属中任意一种或几种。

本发明中采用的螯合剂为高分子化学药品，高分子能最大限度发挥络合效果，在焚烧飞灰的稳定化处理过程中以及处理后，都不会产生任何有害气体或二次污染物质，处理效果几乎不受温度影响，并具有长期的安全稳定性；当被处理物为废水的情况，可以采用直接投加或投加加搅拌螯合剂的混练方式，并对搅拌的时间和温度没有特别要求。当被处理物为飞灰等固态的情况，添加适量的水稀释后再投加螯合剂进行混练。本发明混合所用的稀释水可以是自来水、河水、地下水、工业用水、中水、离子交换水、蒸馏水等。无论使用何种水，都不影响处理效果；处理后的不溶物具有良好的耐酸碱性、耐高温性；可以和水泥共同处理飞灰，螯合剂的稳定化效果不受任何影响。

本发明与已有技术相对照，其效果是积极和明显的。本发明利用稳定化螯合剂络合生活垃圾或工业废弃物焚烧飞灰中的重金属，络合物的化学性质稳定，避免了重金属污染物溶出。本发明填补了国内该技术领域的空白，与其它稳定化方法相比，工艺简单、稳定效果好、费用低廉、用量少，效果好。

具体实施方式：

本发明提供了一种使用螯合剂处理焚烧飞灰的方法，包括一个向焚烧炉中的飞灰加入上述螯合剂和水的过程，包括一个将螯合剂和水混炼均匀的过程，包括螯合剂和焚烧飞灰中的重金属方式络合反应的过程。所述的螯合剂具有如下的结构式：

进一步的，加入的螯合剂占焚烧飞灰重量的0.01％～30％，优选的，在0.1％～3％之间。

实例1：

向100g焚烧飞灰(铅含量2500mg/kg、镉含量120mg/kg、铬含量150mg/kg、铜含量626mg/kg)中添加水28g和本螯合剂2g，搅拌10分钟。之后在溶液(pH4.93)中浸透6小时，再在室温下放置10小时，然后进行溶出试验。试验结果(溶出量)：铅0.05mg/L以下、镉0.05mg/L以下、铬0.05mg/L以下、铜0.05mg/L以下。

实例2：

向100g焚烧飞灰(铅含量2500mg/kg、镉含量120mg/kg、铬含量150mg/kg、铜含量626mg/kg)中添加水29g、水泥20g和本螯合剂1g，搅拌10分钟。之后在溶液(pH4.93)中浸透6小时，再在室温下放置10小时，然后进行溶出试验。试验结果(溶出量)：铅0.05mg/L以下、镉0.05mg/L以下、铬0.05mg/L以下、铜0.05mg/L以下。

实例3：

向100g焚烧飞灰(铅含量2500mg/kg、镉含量120mg/kg、铬含量150mg/kg、铜含量626mg/kg)中添加水30g搅拌10分钟。之后在溶液(pH4.93)中浸透6小时，再在室温下放置10小时，然后进行溶出试验。试验结果：铅溶出量14.4mg/L。

实例4：

向100g焚烧飞灰(铅含量2500mg/kg、镉含量120mg/kg、铬含量150mg/kg、铜含量626mg/kg)中添加水30g、水泥20g，搅拌10分钟。之后在溶液(pH4.93)中浸透6小时，再在室温下放置10小时，然后进行溶出试验。试验结果：铅溶出量1.4mg/L。

通过将垃圾焚烧飞灰在密闭状态下加入螯合剂实现稳定化处理后，处理后的飞灰满足《危险废物鉴别标准—浸出毒性鉴别》(GB5085.3-1996)标准要求。同时可节约昂贵的安全填埋场建设费用及飞灰填埋费用，使我国的垃圾焚烧飞灰稳定化处理技术实现本质的、跨越式的进步，对我国垃圾焚烧事业的健康、可持续发展具有重要意义。

Claims

1.一种使用螯合剂处理焚烧飞灰的方法，其特征在于：首先向所述的焚烧飞灰中添加水，将焚烧飞灰稀释后，再投加螯合剂进行混练，所述的螯合剂具有如下的结构式：

2.如权利要求1所述的处理焚烧飞灰的方法，其特征在于：所述的螯合剂在20℃温度下的比重为1.1～1.25。

3.如权利要求1所述的处理焚烧飞灰的方法，其特征在于：所述的螯合剂在20℃温度下的粘度为7.8mPa.s。

4.如权利要求1所述的处理焚烧飞灰的方法，其特征在于：所述的螯合剂在20℃温度下的pH值在13.5～14之间。

5.如权利要求1所述的处理焚烧飞灰的方法，其特征在于：在所述的焚烧飞灰用水稀释后再投加螯合剂进行混练的过程中，包括一个螯合剂和焚烧飞灰中的重金属发生络合反应的过程。

6.如权利要求1所述的处理焚烧飞灰的方法，其特征在于：加入的螯合剂的重量占焚烧飞灰重量的0.01％～30％。

7.如权利要求6所述的处理焚烧飞灰的方法，其特征在于：加入的螯合剂的重量占焚烧飞灰重量的0.1％～3％。

8.如权利要求1所述的处理焚烧飞灰的方法，其特征在于：所述的水自来水、或者河水、或者地下水、或者工业用水、或者中水、或者离子交换水、或者蒸馏水。