CN102642879A

CN102642879A - 复配增效技术同时处理垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰的方法

Info

Publication number: CN102642879A
Application number: CN2012101276715A
Authority: CN
Inventors: 吴彦瑜; 彭晓春
Original assignee: South China Institute of Environmental Science of Ministry of Ecology and Environment
Current assignee: South China Institute of Environmental Science of Ministry of Ecology and Environment
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2012-08-22

Abstract

本发明公开了复配增效技术同时处理垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰的方法，该方法实质上为焚烧飞灰稳定化法，其特征在于采用垃圾渗滤液，以城市垃圾焚烧飞灰为基质，选择单体稳定剂并进行复配，制备成复合稳定剂，对飞灰和渗滤液进行稳定化处置，配比为：城市垃圾焚烧飞灰60-70wt％，稳定剂0.1-0.5wt％，垃圾渗滤液30-40wt％；处理方法为：；取复配后的复合稳定剂与飞灰均匀混合，喷洒入垃圾渗滤液，均匀搅拌，形成稠状灰浆混合物，常温养护三日，自然干燥后埋入填埋场。本方法既可利用和处理城市垃圾飞灰又可处理有害的垃圾渗滤液，为一举两得的有效环保措施。

Description

复配增效技术同时处理垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰的方法

技术领域

本发明同时涉及污水处理和危险废物无害化、稳定化处理方法，特别是涉及一种环保的从反渗透膜处理后的浓缩垃圾渗滤液处理和垃圾焚烧飞灰的稳定化处理。

背景技术

随着工农业生产的迅速发展和人民生活水平的不断提高,城市垃圾的产生量也在不断增加,目前,我国年排放城市垃圾已达115 亿吨以上,而且还在以每年8 %～10 %的增长率不断增加. 因此,如何合理、有效地处理如此巨大的城市垃圾已成为一个亟待解决的环保问题。目前我国城市垃圾大多采用填埋的方法进行处理，采用填埋法处理城市垃圾会产生大量的垃圾渗滤液。填埋场渗滤液具有污染物浓度高、水量水质变化大等特点，目前世界上还没有特别经济有效的处理方法。膜处理工艺在渗滤液处理领域发展较快，相对于其他处理工艺，反渗透膜分离过程可在常温下进行，且无相变，低能耗，可有效地去除无机盐和有机小分子杂质，具有较高的水回用率，能够确保良好的处理效果，目前国内已有大型垃圾填埋场采用反渗透工艺处理渗滤液。但是，反渗透仅仅是一个分离过程，反渗透工艺的浓缩倍数受到一定的限制，反渗透从渗滤液中分离出清水的同时，还有一股约占进液量30%的浓缩液需进一步处理。渗滤液的反渗透浓缩液是一种高浓度的有机废液，其COD和电导率值往往是原生渗滤液的3~4倍，甚至5倍，因此，仍有大量的污染物浓度相当高的浓缩液需要妥善处置。浓缩液的处理主要有焚烧、固化、蒸馏干燥和回灌等方法，但是此类处理存在动力消耗大、能量浪费等严重问题。因此随着反渗透工艺在国内填埋场的进一步应用，研究反渗透浓缩液的处理方法是很必要的。

另外，为缓解城市生活垃圾产量的持续增长与日益紧张的填埋场容量之间的矛盾,全国各地都在积极建造垃圾焚烧厂。焚烧可使垃圾减量约90% , 但焚烧过程中会产生一定数量的焚烧灰渣, 根据垃圾组成和焚烧温度、时间的不同, 以及污染治理措施的差异, 残渣的量约占垃圾焚烧前总质量的25%左右, 其中焚烧飞灰占4%左右。预计到2010 年,我国仅城市生活垃圾焚烧产生的飞灰就将达到52 万t。焚烧飞灰中含有较高浓度的铅、福等重金属, 以及痕量级二噁英等有机物, 《危险废物污染防治技术政策》（国家环保总局, 2001）中明确将焚烧飞灰列为危险废物,对环境具有潜在的危害性，必须妥善处理。

发明内容

本发明的目的是提供复配增效技术同时处理垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰的方法，实现垃圾渗滤液和飞灰的共同处理，这种方法成本低，处理效果稳定，不会对环境造成二次污染，具体技术方案如下。

复配增效技术同时处理垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰的方法，包括如下步骤：

（1）选择单体稳定剂并进行复配，制备成复合稳定剂；

（2）将复合稳定剂与垃圾焚烧飞灰均匀混合；

（3）将垃圾渗滤液加入到飞灰和复合稳定剂的混合物中，持续搅拌，使飞灰中的重金属与稳定剂及垃圾渗滤液完全反应，形成稠状灰浆混合物；

（4）然后将所述稠状灰浆混合物在自然通风条件下干燥后安全填埋。

作为进一步优化的技术方案，步骤（1）中所述复合稳定剂包括有机单体稳定剂和无机单体稳定剂。

作为进一步优化的技术方案，步骤（1）中所述复合稳定剂包括EDTA二钠、有机磷酸羟基亚乙基二膦酸（HEDP）、磷酸盐（NaH₂PO₄）、硫代硫酸钠、硫化钠、硫酸钠和二硫代氨基甲酸钠中的两种以上。

作为进一步优化的技术方案，步骤（1）中垃圾焚烧飞灰与复合稳定剂的重量比为100:0.1 ~ 100:0.5。

作为进一步优化的技术方案，步骤（3）的垃圾渗滤液喷洒到飞灰和复合稳定剂的混合物中，渗滤液与垃圾焚烧飞灰的体积质量比为0.3~ 0.7:1 （ml/g），渗滤液加入后持续搅拌15~30min。

作为进一步优化的技术方案，步骤（4）将所述稠状灰浆混合物在自然通风条件下干燥3~6天。

上述的复配增效技术同时处理垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰的方法中，所述垃圾可为生活垃圾。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

本发明提供了利用复配技术同时处理垃圾渗滤液和焚烧飞灰的方法，实现了垃圾渗滤液和零排放和焚烧飞灰的稳定化达标填埋。本发明制备的稳定剂价格低廉，易得。本发明同时利用垃圾渗滤液中高浓度的磷酸盐、硫化物和腐植酸等污染物及复合稳定化药剂，与飞灰中的重金属离子发生反应形成稳定的络合物，在复合稳定剂：渗滤液：垃圾焚烧飞灰的固-液-固比为0.1~0.5: 30~70：100（g/ml/g）的条件下，稳定化处理后飞灰重金属的浸出毒性满足《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）的要求，同时稳定化后的飞灰满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)的填埋标准。重金属浸出毒性试验表明，在pH为12~13的条件下，与原灰比较，稳定化处理后的飞灰重金属Pb，Cd，Cu，Zn，Cr，Ni的浸出量均下降了90%以上，满足危险废物鉴定标准，因而减少了焚烧飞灰再次污染环境的风险，此外，实现了垃圾渗滤液的零排放，不会对环境造成危害。

本发明提出的利用复配技术同时处理垃圾渗滤液和焚烧飞灰的方法，操作方法方便，处理费用低，经稳定化处理后，飞灰的浸出浓度低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)的填埋标准，可直接送填埋场处置，而垃圾渗滤液实现了零排放。

附图说明

图1为采用复配技术同时处理垃圾渗滤液和焚烧飞灰的方法流程简图。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步说明。但本发明要求保护的范围并不局限性于实施例表示的范围。

采用我国《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》（HJ557-2009）对飞灰的浸出毒性进行鉴别,飞灰浸出液中Cu 、Zn 、Pb 、Cd、Cr 和Ni 的含量用原子吸收火焰分光光度法测定，结果见表1.

表1 　垃圾焚烧飞灰浸出液的浸出毒性试验结果（mg/L）

项目	实测值	最高允许值
			pH	12.36
Cu	5.4	100
			Zn	170.4	100
Pb	205	5
			Cd	2.8	1
Cr	38.4	15
			Ni	0.4	5

表2 垃圾渗滤液特性分析

项目	实测值
		pH	7.86
COD（mg/L）	3210
		腐植酸（mg/L）	1428
Cu	0.51
		Zn	1.5
Pb	<0.5
		Cd	0.03
Cr	2.6
		Ni	1

以下实施例的方法流程可参考图1。

实施例1：

取焚烧飞灰100g，加入0.1 g 复合稳定剂（有机磷酸羟基亚乙基二膦酸（HEDP）、磷酸盐（NaH₂PO₄）、硫代硫酸钠的摩尔比为0.5：5：2），搅拌均匀后，均匀喷洒50ml 浓缩液渗滤液，使焚烧飞灰完全浸透浓缩液，形成稠状灰浆。然后在自然风干条件下静置3天，干燥后安全填埋。根据我国《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007），对稳定化后的飞灰按《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》（HJ557-2009）进行浸出毒性试验，超标元素Zn浸出浓度为5.8 mg/L，Pb浸出浓度为2.6 mg/L, Cd浸出浓度为0.21 mg/L, Cr浸出浓度为1.25 mg/L, 满足危险废物鉴别标准及危险废物填埋标准。此外，浸出液中，COD为66 mg/L, 腐植酸浓度为4.8 mg/L。达到了浓缩液零排放目的。

实施例2：

取焚烧飞灰100g，加入0.5 g 复合稳定剂（EDTA二钠、有机磷酸羟基亚乙基二膦酸（HEDP）、硫化钠和二硫代氨基甲酸钠摩尔比为0.1:0.5:2.5：1），搅拌均匀后，均匀喷洒30ml 浓缩液渗滤液，使焚烧飞灰完全浸透浓缩液，形成稠状灰浆。然后在自然风干条件下静置3天，干燥后安全填埋。根据我国《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007），对稳定化后的飞灰按《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》（HJ557-2009）进行浸出毒性试验，超标元素Zn浸出浓度为3.6 mg/L，Pb浸出浓度为1.25 mg/L, Cd浸出浓度为0.28 mg/L, Cr浸出浓度为0.94 mg/L, 满足危险废物鉴别标准及危险废物填埋标准。此外，浸出液中，COD为46 mg/L, 腐植酸浓度为2.45 mg/L。达到了浓缩液零排放目的。

实施例3：

取焚烧飞灰100g，加入0.2 g复合稳定剂（有机磷酸羟基亚乙基二膦酸（HEDP）、磷酸盐（NaH₂PO₄）、二硫代氨基甲酸钠摩尔比为0.5:2.0:1），搅拌均匀后，均匀喷洒50ml 浓缩液渗滤液，使焚烧飞灰完全浸透浓缩液，形成稠状灰浆。然后在自然风干条件下静置6天，干燥后安全填埋。根据我国《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007），对稳定化后的飞灰按《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》（HJ557-2009）进行浸出毒性试验，超标元素Zn浸出浓度为4.7 mg/L，Pb浸出浓度为2.21 mg/L, Cd浸出浓度为0.29 mg/L, Cr浸出浓度为1.05 mg/L, 满足危险废物鉴别标准及危险废物填埋标准。此外，浸出液中，COD为60 mg/L, 腐植酸浓度为4.6 mg/L。达到了浓缩液零排放目的。

实施例4：

取焚烧飞灰100g，加入0.3 g 复合稳定剂（磷酸盐（NaH2PO4）和硫代硫酸钠摩尔比为2:1），搅拌均匀后，均匀喷洒70ml 浓缩液渗滤液，使焚烧飞灰完全浸透浓缩液，形成稠状灰浆。然后在自然风干条件下静置4天，干燥后安全填埋。根据我国《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007），对稳定化后的飞灰按《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》（HJ557-2009）进行浸出毒性试验，超标元素Zn浸出浓度为5.1 mg/L，Pb浸出浓度为2.18 mg/L, Cd浸出浓度为0.16 mg/L, Cr浸出浓度为1.01 mg/L, 满足危险废物鉴别标准及危险废物填埋标准。此外，浸出液中，COD为75mg/L, 腐植酸浓度为5.2 mg/L。达到了浓缩液零排放目的。

实施例5：

取焚烧飞灰100g，加入0.5 g 复合稳定剂（EDTA二钠、硫代硫酸钠摩尔比为1:5），搅拌均匀后，均匀喷洒70ml 浓缩液渗滤液，使焚烧飞灰完全浸透浓缩液，形成稠状灰浆。然后在自然风干条件下静置3天，干燥后安全填埋。根据我国《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007），对稳定化后的飞灰按《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》（HJ557-2009）进行浸出毒性试验，超标元素Zn浸出浓度为3.8 mg/L，Pb浸出浓度为1.42 mg/L, Cd浸出浓度为0.11 mg/L, Cr浸出浓度为0.84 mg/L, 满足危险废物鉴别标准及危险废物填埋标准。此外，浸出液中，COD为64 mg/L, 腐植酸浓度为5.0 mg/L。达到了浓缩液零排放目的。

本发明提出的使用垃圾渗滤液固定焚烧飞灰的方法，飞灰浸出毒性满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)，同时垃圾渗滤液也达到了零排放的目的。

Claims

1.复配增效技术同时处理垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）选择单体稳定剂并进行复配，制备成复合稳定剂；

（2）将复合稳定剂与垃圾焚烧飞灰均匀混合；

2.根据权利要求1所述的复配增效技术同时处理垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于：步骤（1）中所述复合稳定剂包括有机单体稳定剂和无机单体稳定剂。

3.根据权利要求2所述的复配增效技术同时处理垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于：步骤（1）中所述复合稳定剂包括EDTA二钠、有机磷酸羟基亚乙基二膦酸、磷酸盐、硫代硫酸钠、硫化钠、硫酸钠和二硫代氨基甲酸钠中的两种以上。

4.根据权利要求1所述的复配增效技术同时处理垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于：步骤（1）中垃圾焚烧飞灰与复合稳定剂的重量比为100:0.1 ~ 100:0.5。

5.根据权利要求1所述的复配增效技术同时处理垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于：步骤（3）的垃圾渗滤液喷洒到飞灰和复合稳定剂的混合物中，渗滤液与垃圾焚烧飞灰的体积质量比为0.3~ 0.7:1 （ml/g），渗滤液加入后持续搅拌15~30min。

6.根据权利要求1所述的复配增效技术同时处理垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于：步骤（4）将所述稠状灰浆混合物在自然通风条件下干燥3~6天。

7.根据权利要求1~6任一项所述的复配增效技术同时处理垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于：所述垃圾为生活垃圾。