CN116375452A - 一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法 - Google Patents
一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116375452A CN116375452A CN202310325670.XA CN202310325670A CN116375452A CN 116375452 A CN116375452 A CN 116375452A CN 202310325670 A CN202310325670 A CN 202310325670A CN 116375452 A CN116375452 A CN 116375452A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ash
- fly ash
- detoxification
- sludge incineration
- molten
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002956 ash Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000004566 building material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 37
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 37
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 17
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 claims description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 11
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 11
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 10
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 8
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 6
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 5
- 229910021555 Chromium Chloride Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910021380 Manganese Chloride Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L Manganese chloride Chemical compound Cl[Mn]Cl GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 5
- QSWDMMVNRMROPK-UHFFFAOYSA-K chromium(3+) trichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cr+3] QSWDMMVNRMROPK-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 5
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000002867 manganese chloride Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000011565 manganese chloride Substances 0.000 claims description 5
- 229940099607 manganese chloride Drugs 0.000 claims description 5
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 5
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims description 4
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 claims description 4
- 229910003439 heavy metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- HWSZZLVAJGOAAY-UHFFFAOYSA-L lead(II) chloride Chemical compound Cl[Pb]Cl HWSZZLVAJGOAAY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 claims description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 2
- 239000011489 building insulation material Substances 0.000 claims description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 2
- 238000009408 flooring Methods 0.000 claims description 2
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 claims description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 11
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 abstract description 10
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 44
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 11
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- -1 manganese metals Chemical class 0.000 description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006069 SO3H Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005180 public health Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 125000000467 secondary amino group Chemical class [H]N([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
- C04B33/135—Combustion residues, e.g. fly ash, incineration waste
- C04B33/1355—Incineration residues
- C04B33/1357—Sewage sludge ash or slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
- C04B18/027—Lightweight materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
- C04B33/1324—Recycled material, e.g. tile dust, stone waste, spent refractory material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
- C04B33/1328—Waste materials; Refuse; Residues without additional clay
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/32—Burning methods
- C04B33/323—Burning methods involving melting, fusion or softening
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/02—Working-up flue dust
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/02—Refining by liquating, filtering, centrifuging, distilling, or supersonic wave action including acoustic waves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3201—Alkali metal oxides or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6567—Treatment time
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/77—Density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明提供了一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法。所述方法包括:(1)混合污泥焚烧灰渣、垃圾焚烧飞灰以及添加剂得到混合物料,而后进行脱毒反应得到气相产物和熔融态产物;(2)吸收处理步骤(1)所得气相产物,而后依次进行浓缩和分离回收重金属;(3)对步骤(1)所得熔融态产物依次进行成型以及养护,得到建筑材料产品。本发明提供的污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法通过对多源固废协同处置,优势互补,实现灰渣固废和飞灰危废的协同资源化利用,且该方法在污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰脱毒及协同资源化利用过程中不会对环境造成污染,环保性好且能带来较为可观的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于环境工程技术领域,涉及一种焚烧残值的处理方法,尤其涉及一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法。
背景技术
污泥是城市污水处理的衍生物,通常含有病源微生物、病原体、重金属及大量难降解物质,尤其是工业污泥内部含有大量微生物、病原体、药剂、重金属和有机染色剂污染物,如果不妥善处理将会严重污染土壤、水体和大气,给公众健康和生态环境带来极大风险。对环境、生态和人类生产、生活长期无害是工业污泥处置的基本原则之一。
焚烧技术是目前最彻底、最快速的工业污泥处置方式,可以实现大幅减容、减量,将污泥转化为稳定的无机灰渣。同时将自身热值转化为热能或电能,用于污泥干化或发电。燃烧高温也可彻底消灭污泥中的毒害物质。焚烧灰渣是工业污泥焚烧过程中不可避免的副产物,随着焚烧技术的逐渐推广,焚烧灰渣的产量预计将持续增加。但目前灰渣后续的安全处置制约了焚烧技术的应用和推广。
另外,目前为了满足日益增长的生活垃圾处理量的迫切需求,同时由于具有明显的减容、减量和热量回收等优势,焚烧技术被大力推广。根据对垃圾分类和处理设施的发展和规划,生活垃圾焚烧处理能力还将进一步提升,预计到2025年底,城市镇生活垃圾焚烧处理能力将达到80万吨/日左右,城市生活垃圾焚烧处理能力占比进一步提高到65%左右。垃圾焚烧飞灰是垃圾焚烧过程中不可避免的副产物,随着焚烧技术的逐渐推广,焚烧飞灰的产量预计将持续增加。焚烧飞灰富集了大量的重金属、二噁英和呋喃类等污染物,对环境存在危害性,属于危险废物。焚烧飞灰具有量大且危害重等特点,如何对其进行安全处置和综合利用已成为城市化可持续发展的新挑战。
灰渣和飞灰利用处置分为填埋和资源化两种方式,填埋是飞灰处置的传统方法,而资源化是近些年发展起来的新的处理方式。在飞灰填埋或资源化利用处置前,均需对飞灰进行适当的预处理,目前飞灰的预处理技术主要包括水泥固化法、提取和分离法、高温烧结、高温熔融等。均存在处理成本高、资源化利用效果低的问题。总体而言,固化/稳定化-填埋技术目前在飞灰处置中应用最为广泛。随着飞灰产量的增多,土地资源日益短缺,如何选择先进适用的创新技术工艺,满足无害化、减量化、稳定化、资源化的处理处置的技术要求,避免环境的二次污染,备受业界和公众的关注。
CN 105565423A公开了一种垃圾焚烧飞灰熔融处理方法,所述处理方法包括:将垃圾焚烧飞灰进行预处理,形成处理后飞灰;将处理后飞灰与污泥均匀混合,形成飞灰污泥混合物;将飞灰污泥混合物进行固化稳定化,形成固化体;将固化体进行熔融处理。该专利仅公开了垃圾焚烧飞灰的处理方法,并未涉及污泥焚烧灰渣。
目前的研究主要集中在污泥焚烧灰渣或垃圾焚烧飞灰的单独处置,尚未发现污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰原位协同脱毒及资源化利用方法的相关报道。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法通过对多源固废协同处置,优势互补,实现灰渣固废和飞灰危废的协同资源化利用,且该方法在污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰脱毒及协同资源化利用过程中不会对环境造成污染,环保性好且能带来较为可观的经济效益。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供了一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法包括如下步骤:
(1)混合污泥焚烧灰渣、垃圾焚烧飞灰以及添加剂得到混合物料,而后进行脱毒反应得到气相产物和熔融态产物;
(2)吸收处理步骤(1)所得气相产物,而后依次进行浓缩和分离回收铅、;
(3)对步骤(1)所得熔融态产物依次进行成型以及养护,得到建筑材料产品;
步骤(2)和步骤(3)不区分先后顺序。
本发明提供的方法主要包括协同脱毒以及资源化利用两部分。本发明充分利用垃圾焚烧飞灰的高含氯特性,与污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰中的重金属在高温下生成沸点较低的金属氯化物并挥发,从而实现重金属和氯的去除,同时在高温下彻底消解二噁英;然后,将脱毒后的固相产物制备高价值建筑材料产品。本发明通过脱毒反应可以实现脱氯、消解二噁英、固化重金属等多重脱毒。本发明所述气相产物包括铅、锰、铬、镍、锌等金属氧化物或氯化物。
本发明所述污泥焚烧灰渣源***烧炉后置的灰渣仓,内包含有硅、铝、钙、铁等大量元素,并含有锌、铬、锰、镍、铅等重金属元素;所述垃圾焚烧飞灰源自垃圾焚烧***烟气净化***烟道及烟囱底部,包含有钙、钠、钾、氯、锌、硫等元素。
作为本发明的一个优选技术方案,步骤(1)所述污泥焚烧灰渣为熔融态污泥焚烧灰渣。
优选地,所述熔融态污泥焚烧灰渣的温度为1200~1600℃,例如可以是1200℃、1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃、1500℃、1550℃或1600℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
本发明采用熔融态的污泥焚烧灰渣有利于能量的合理利用,主要体现自:现有灰渣处置方法中,高温的灰渣需要通过冷却降温处置,增加处置成本且造成了能量而在后续无害化处置过程中又需要升温至1000℃以上,需要耗费大量的能量。而本发明中直接利用高温熔融态的污泥灰渣不仅可以减少了冷却环节,还能避免灰渣无害化资源化过程中需要从常温升高到高温的过程,大幅降低能耗。
作为本发明的一个优选技术方案,步骤(1)所述垃圾焚烧飞灰的添加量为所述混合物料的5~30wt%,例如可以是5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%或30wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地,步骤(1)所述添加剂的添加量为所述混合物料的2~10wt%,例如可以是2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%或10wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地,步骤(1)所述添加剂包括高岭土、长石、石英尾矿、纯碱、水玻璃、二氧化硅、氧化铝或硅铝酸盐中的任意一种或至少两种的组合,典型但非限制性的组合包括高岭土、长石和石英尾矿的组合,水玻璃、二氧化硅、氧化铝和硅铝酸盐的组合,或高岭土、长石、石英尾矿、纯碱、水玻璃、二氧化硅、氧化铝和硅铝酸盐的组合。
本发明所述添加剂的作用是:调控物料配比,实现污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰的有效烧结和熔融,保证后端产品的品质,其添加量过多会导致上述两种固废的处理能力降低,过低则不利于污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰的有效熔融和烧结,进而影响后端产品的质量。
作为本发明的一个优选技术方案,步骤(1)所述脱毒反应的温度为1200~1400℃,例如可以是1200℃、1250℃、1300℃、1350℃或1400℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
优选地,步骤(1)所述脱毒反应的时间为1~8h,例如可以是1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h或8h,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
本发明所述脱毒反应的温度为1200~1400℃,其温度过高会导致能耗的大幅增加,过低则难以实现灰渣与飞灰的有效熔融和烧结,影响产品质量。
另外,本发明中污泥焚烧灰渣的初始温度约为1200-1600℃,添加常温的垃圾焚烧飞灰后温度会降低,且添加比例越高,温度降低越明显。
作为本发明的一个优选技术方案,步骤(1)所述气相产物包括重金属氯化物和重金属氧化物。
优选地,所述重金属氯化物包括氯化铅、氯化铬、氯化锰、氯化镍或氯化锌中的任意一种或至少两种的组合,典型但非限制性的组合包括:氯化铅和氯化锰的组合,氯化铬和氯化镍的组合,氯化铬、氯化锰和氯化锌的组合,或氯化铅、氯化铬、氯化锰、氯化镍和氯化锌的组合。
优选地,所述重金属氧化物包括氧化铅和/或二氧化锰。
作为本发明的一个优选技术方案,步骤(2)所述吸收处理包括采用吸收剂吸收步骤(1)所得气相产物,得到重金属溶液。
优选地,所述吸收剂包括水、硫酸溶液、硝酸溶液、盐酸溶液、磷酸溶液、柠檬酸溶液或EDTA溶液中的任意一种或至少两种的组合,典型但非限制性的组合包括:硫酸溶液和硝酸溶液的组合,硫酸溶液、硝酸溶液、盐酸溶液和磷酸溶液的组合,柠檬酸溶液和EDTA溶液的组合,或硫酸溶液、硝酸溶液和盐酸溶液的组合。
优选地,所述吸收剂的摩尔浓度为0~0.05mol/L,例如可以是0mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L、0.3mol/L、0.4mol/L或0.5mol/L,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
本发明步骤(1)所述气相产物呈碱性,本发明通过中性和/或酸性吸收剂可以吸收气相产物中的重金属离子,得到含有重金属离子的溶液。
本发明所述吸收剂的摩尔浓度为0~0.05mol/L,其浓度过高时,由于挥发出的金属氯化物含量较少,吸收过程要确保接触时间,一定体及的较低浓度的吸收剂即可实现吸收效果;如果浓度过高不仅会增加处置成本,而且会增加后续分离回收的难度。
作为本发明的一个优选技术方案,所述分离回收包括采用离子交换树脂进行金属离子分离;
优选地,所述离子交换树脂包括强酸性离子交换树脂、弱酸性离子交换树脂、弱碱性离子交换树脂或螯合型离子交换树脂中的任意一种或至少两种的组合。
示例性的,所述强酸性离子交换树脂包括R-SO3H强酸性离子交换树脂系列,用于分离回收锌、铅;
所述弱酸性离子交换树脂包括724弱酸性离子交换树脂等,用于分离回收锰;
所述螯合型离子交换树脂包括D412鳌合树脂等系列,用于分离回收镍和三价铬;
所述弱碱性离子交换树脂包括仲胺基NHR树脂,用于回收六价铬。
作为本发明的一个优选技术方案,步骤(3)所述成型包括流延成型或注浆成型。
优选地,所述建筑材料包括建筑保温材料、海绵城市透水砖、多孔无机吸附材料、金刚石地板砖或水泥添加骨料中的任意一种或至少两种的组合,典型但非限制性的组合包括:建筑保温材料和多孔无机吸附材料的组合,海绵城市透水砖、金刚石地板砖和水泥添加骨料的组合,或建筑保温材料、海绵城市透水砖、多孔无机吸附材料、金刚石地板砖和水泥添加骨料的组合。
作为本发明的优选技术方案,本发明提供的污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法包括如下步骤:
(1)混合熔融态污泥焚烧灰渣、垃圾焚烧飞灰以及添加剂得到混合物料,而后在1200~1400℃下进行1~8h的脱毒反应得到气相产物和熔融态产物;
其中,所述熔融态污泥焚烧灰渣的温度为1200~1600℃;所述垃圾焚烧飞灰的添加量为所述混合物料的5~30wt%;所述添加剂的添加量为所述混合物料的2~10wt%;
(2)采用摩尔浓度为0~0.05mol/L的吸收剂吸收步骤(1)所得气相产物得到重金属溶液,而后依次进行浓缩和分离回收重金属;
所述分离回收包括采用离子交换树脂进行金属离子分离;
(3)对步骤(1)所得熔融态产物依次进行流延成型以及养护,得到建筑材料产品;
步骤(2)和步骤(3)不区分先后顺序。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值,还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明提供的脱毒方法可以彻底消解二噁英,充分利用飞灰中的氯与灰渣中重金属反应形成重金属氯化物提高重金属的挥发性,实现灰渣和飞灰固废中二噁英消解以及重金属和氯的脱除;
(2)本发明通过多源固废协同处置,优势互补,实现灰渣固废和飞灰危废的协同资源化利用,可以将脱毒后的熔浆制备为高附加值的绿色建筑材料,并将挥发后的重金属氯化物和氧化物进行收集和分级提取贵金属,具有良好的环境和经济效益;
(3)本发明提供的方法污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰脱毒及协同资源化利用过程中不会对环境造成污染,环保性好且能带来较为可观的经济效益。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
下述实施例和对比例中污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰的原料组成分别如表1和表2所示。
表1
表2
实施例1
本实施例提供了一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法包括如下步骤:
(1)混合熔融态污泥焚烧灰渣、垃圾焚烧飞灰以及添加剂得到混合物料,而后在1300℃下进行5h的脱毒反应得到气相产物和熔融态产物;
其中,所述熔融态污泥焚烧灰渣的温度为1400℃;所述垃圾焚烧飞灰的添加量为所述混合物料的25wt%;所述添加剂的添加量为所述混合物料的5.5wt%;所述添加剂为高岭土;
(2)采用摩尔浓度为0.03mol/L的硫酸溶液吸收步骤(1)所得气相产物得到重金属溶液,而后依次进行浓缩和分离回收重金属;
所述分离回收包括采用离子交换树脂进行金属离子分离;采用强酸性离子交换树脂回收锌、铅金属,采用弱酸性离子交换树脂回收金属锰,采用弱碱性离子交换树脂回收金属,采用螯合型离子交换树脂回收金属镍和铬;
(3)对步骤(1)所得熔融态产物依次进行流延成型以及养护,得到建筑材料产品;所述建筑产品为高强建筑陶粒砌块;
步骤(2)和步骤(3)不区分先后顺序。
实施例2
本实施例提供了一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法包括如下步骤:
(1)混合熔融态污泥焚烧灰渣、垃圾焚烧飞灰以及添加剂得到混合物料,而后在1200℃下进行8h的脱毒反应得到气相产物和熔融态产物;
其中,所述熔融态污泥焚烧灰渣的温度为1200℃;所述垃圾焚烧飞灰的添加量为所述混合物料的5wt%;所述添加剂的添加量为所述混合物料的2wt%;所述添加剂为石英尾矿;
(2)采用水吸收步骤(1)所得气相产物得到重金属溶液,而后依次进行浓缩和分离回收重金属;
所述分离回收包括采用离子交换树脂进行金属离子分离;采用强酸性离子交换树脂回收锌、铅金属,采用弱酸性离子交换树脂回收金属锰,采用弱碱性离子交换树脂回收六价铬,采用螯合型离子交换树脂回收金属镍和三价铬;
(3)对步骤(1)所得熔融态产物依次进行流延成型以及养护,得到建筑材料产品;所述建筑产品为高强建筑陶粒砌块;
步骤(2)和步骤(3)不区分先后顺序。
实施例3
本实施例提供了一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法包括如下步骤:
(1)混合熔融态污泥焚烧灰渣、垃圾焚烧飞灰以及添加剂得到混合物料,而后在1400℃下进行1h的脱毒反应得到气相产物和熔融态产物;
其中,所述熔融态污泥焚烧灰渣的温度为1600℃;所述垃圾焚烧飞灰的添加量为所述混合物料的30wt%;所述添加剂的添加量为所述混合物料的10wt%;所述添加剂为水玻璃;
(2)采用摩尔浓度为0.05mol/L的硝酸溶液吸收步骤(1)所得气相产物得到重金属溶液,而后依次进行浓缩和分离回收重金属;
所述分离回收包括采用离子交换树脂进行金属离子分离;采用强酸性离子交换树脂回收锌、铅金属,采用弱酸性离子交换树脂回收金属锰,采用弱碱性离子交换树脂回收金属,采用螯合型离子交换树脂回收金属镍和铬;
(3)对步骤(1)所得熔融态产物依次进行流延成型以及养护,得到建筑材料产品;所述建筑产品为高强建筑陶粒砌块;
步骤(2)和步骤(3)不区分先后顺序。
实施例4
本实施例提供了一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法包括如下步骤:
(1)混合熔融态污泥焚烧灰渣、垃圾焚烧飞灰以及添加剂得到混合物料,而后在1280℃下进行5.5h的脱毒反应得到气相产物和熔融态产物;
其中,所述熔融态污泥焚烧灰渣的温度为1500℃;所述垃圾焚烧飞灰的添加量为所述混合物料的20wt%;所述添加剂的添加量为所述混合物料的8wt%;所述添加剂为纯碱;
(2)采用摩尔浓度为0.04mol/L的EDTA溶液吸收步骤(1)所得气相产物得到重金属溶液,而后依次进行浓缩和分离回收重金属;
所述分离回收包括采用离子交换树脂进行金属离子分离;采用强酸性离子交换树脂回收锌、铅金属,采用弱酸性离子交换树脂回收金属锰,采用弱碱性离子交换树脂回收金属,采用螯合型离子交换树脂回收金属镍和铬;
(3)对步骤(1)所得熔融态产物依次进行流延成型以及养护,得到建筑材料产品;所述建筑产品为高强建筑陶粒砌块;
步骤(2)和步骤(3)不区分先后顺序。
实施例5
本实施例提供了一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法与实施例1的区别仅在于:
本实施例将步骤(1)所述脱毒反应的温度更改为1150℃。
实施例6
本实施例提供了一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法与实施例1的区别仅在于:
本实施例将将步骤(1)所述脱毒反应的温度更改为1450℃。
实施例7
本实施例提供了一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法与实施例1的区别仅在于:
本实施例将步骤(1)所述熔融态污泥焚烧灰渣的温度更改为1150℃。
实施例8
本实施例提供了一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法与实施例1的区别仅在于:
本实施例将步骤(1)所述熔融态污泥焚烧灰渣的温度更改为1650℃。
实施例9
本实施例提供了一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法与实施例1的区别仅在于:
本实施例将步骤(1)所述垃圾焚烧飞灰的添加量更改为3wt%。
实施例10
本实施例提供了一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法与实施例1的区别仅在于:
本实施例将步骤(1)所述垃圾焚烧飞灰的添加量更改为23wt%。
实施例11
本实施例提供了一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法与实施例1的区别仅在于:
本实施例将步骤(1)所述添加剂的添加量更改为1.2wt%。
实施例12
本实施例提供了一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法与实施例1的区别仅在于:
本实施例将步骤(1)所述添加剂的添加量更改为12wt%。
对比例1
本对比例提供了一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法与实施例1的区别仅在于:
本对比例将步骤(1)所述熔融态污泥焚烧灰渣更改为常温状态(25℃)下的污泥焚烧灰渣。
性能检测:
对实施例1-12以及对比例1提供的建筑产品(高强建筑陶粒砌块)进行密度检测以及抗压强度检测,其结果如表3所示。
表3
由表3可知,采用不同的方法回收处理灰渣和飞灰得到的产品制备得到的建筑材料产片的性能不同,分析实施例1、5-6可知,脱毒反应的温度会影响高强建筑陶粒砌块的烧结效果进而影响抗压强度;分析实施例1、7-8可知熔融态污泥焚烧灰渣的温度会影响高强建筑陶粒砌块烧结过程中的能耗及烧结效果进而影响抗压强度,但其影响程度弱于脱毒反应温度的影响;分析实施例1、9-10可知飞灰的添加量会影响强建筑陶粒砌块的烧结效果进而影响抗压强度;分析实施例1、11-12可知添加量的剂量会影响高强建筑陶粒砌块的烧结效果进而影响抗压强度;分析实施例1和对比例可知高温污泥焚烧灰渣原位混合烧结制得的高强建筑陶粒砌块效果远优于降至常温再升高到烧结温度。
综上所述,本发明提供的污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,所述方法通过对多源固废协同处置,优势互补,实现灰渣固废和飞灰危废的协同资源化利用,且该方法在污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰脱毒及协同资源化利用过程中不会对环境造成污染,环保性好且能带来较为可观的经济效益。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)混合污泥焚烧灰渣、垃圾焚烧飞灰以及添加剂得到混合物料,而后进行脱毒反应得到气相产物和熔融态产物;
(2)吸收处理步骤(1)所得气相产物,而后依次进行浓缩和分离回收重金属;
(3)对步骤(1)所得熔融态产物依次进行成型以及养护,得到建筑材料产品;
步骤(2)和步骤(3)不区分先后顺序。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述污泥焚烧灰渣为熔融态污泥焚烧灰渣;
优选地,所述熔融态污泥焚烧灰渣的温度为1200~1600℃。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述垃圾焚烧飞灰的添加量为所述混合物料的5~30wt%;
优选地,步骤(1)所述添加剂的添加量为所述混合物料的2~10wt%;
优选地,步骤(1)所述添加剂包括高岭土、长石、石英尾矿、纯碱、水玻璃、二氧化硅、氧化铝或硅铝酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述脱毒反应的温度为1200~1400℃;
优选地,步骤(1)所述脱毒反应的时间为1~8h。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述气相产物包括重金属氯化物和重金属氧化物;
优选地,所述重金属氯化物包括氯化铅、氯化铬、氯化锰、氯化镍或氯化锌中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述重金属氧化物包括氧化铅和/或二氧化锰。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述吸收处理包括采用吸收剂吸收步骤(1)所得气相产物,得到重金属溶液;
优选地,所述吸收剂包括水、硫酸溶液、硝酸溶液、盐酸溶液、磷酸溶液、柠檬酸溶液或EDTA溶液中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述吸收剂的摩尔浓度为0~0.05mol/L。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述分离回收包括采用离子交换树脂进行金属离子分离;
优选地,所述离子交换树脂包括强酸性离子交换树脂、弱酸性离子交换树脂、弱碱性离子交换树脂或螯合型离子交换树脂中的任意一种或至少两种的组合。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述成型包括流延成型或注浆成型。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,所述建筑材料包括建筑保温材料、海绵城市透水砖、多孔无机吸附材料、金刚石地板砖或水泥添加骨料中的任意一种或至少两种的组合。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)混合熔融态污泥焚烧灰渣、垃圾焚烧飞灰以及添加剂得到混合物料,而后在1200~1400℃下进行1~8h的脱毒反应得到气相产物和熔融态产物;
其中,所述熔融态污泥焚烧灰渣的温度为1200~1600℃;所述垃圾焚烧飞灰的添加量为所述混合物料的5~30wt%;所述添加剂的添加量为所述混合物料的2~10wt%;
(2)采用摩尔浓度为0~0.05mol/L的吸收剂吸收步骤(1)所得气相产物得到重金属溶液,而后依次进行浓缩和分离回收重金属;
所述分离回收包括采用离子交换树脂进行金属离子分离;
(3)对步骤(1)所得熔融态产物依次进行流延成型以及养护,得到建筑材料产品;
步骤(2)和步骤(3)不区分先后顺序。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310325670.XA CN116375452B (zh) | 2023-03-30 | 2023-03-30 | 一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310325670.XA CN116375452B (zh) | 2023-03-30 | 2023-03-30 | 一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116375452A true CN116375452A (zh) | 2023-07-04 |
CN116375452B CN116375452B (zh) | 2024-06-14 |
Family
ID=86970593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310325670.XA Active CN116375452B (zh) | 2023-03-30 | 2023-03-30 | 一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116375452B (zh) |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06144892A (ja) * | 1992-11-06 | 1994-05-24 | Mino Shigen Kaihatsu:Kk | 溶融スラグの高級資源化方法および低温窯業焼結体の製造方法 |
JPH06227853A (ja) * | 1993-02-02 | 1994-08-16 | Maruka Seito Kk | 陶磁器用素地組成物 |
JPH10204548A (ja) * | 1997-01-22 | 1998-08-04 | Nkk Corp | 溶融飛灰から重金属を回収する方法 |
KR20110091168A (ko) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | 한국지질자원연구원 | 칼슘클로로알루미네이트 광물 및 그의 제조방법 |
CN105731849A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-07-06 | 上海煜工环保科技有限公司 | 环保型再生玻璃砂制备方法及环保型再生玻璃砂 |
CN106082646A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-11-09 | 上海大学 | 利用电镀污泥与生活垃圾焚烧飞灰协同熔融制备玻璃沙的方法 |
CN106282585A (zh) * | 2016-09-27 | 2017-01-04 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种生活垃圾焚烧飞灰的脱毒分级资源化利用方法 |
JP2019122949A (ja) * | 2018-01-15 | 2019-07-25 | 東海大学Tunghai University | 焼却フライアッシュ及びほかの廃棄物の処理方法 |
CN112795776A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-05-14 | 湖南锐异资环科技有限公司 | 一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法 |
CN113680795A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-23 | 中南大学 | 一种垃圾焚烧飞灰与多源固废高能效协同处理的方法 |
CN114292124A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-04-08 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种飞灰烧制的陶粒及其制备方法和应用 |
CN115121590A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-09-30 | 重庆新离子环境科技有限公司 | 一种协同污泥和铝灰的生活垃圾焚烧飞灰高温熔融处理方法 |
-
2023
- 2023-03-30 CN CN202310325670.XA patent/CN116375452B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06144892A (ja) * | 1992-11-06 | 1994-05-24 | Mino Shigen Kaihatsu:Kk | 溶融スラグの高級資源化方法および低温窯業焼結体の製造方法 |
JPH06227853A (ja) * | 1993-02-02 | 1994-08-16 | Maruka Seito Kk | 陶磁器用素地組成物 |
JPH10204548A (ja) * | 1997-01-22 | 1998-08-04 | Nkk Corp | 溶融飛灰から重金属を回収する方法 |
KR20110091168A (ko) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | 한국지질자원연구원 | 칼슘클로로알루미네이트 광물 및 그의 제조방법 |
CN105731849A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-07-06 | 上海煜工环保科技有限公司 | 环保型再生玻璃砂制备方法及环保型再生玻璃砂 |
CN106082646A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-11-09 | 上海大学 | 利用电镀污泥与生活垃圾焚烧飞灰协同熔融制备玻璃沙的方法 |
CN106282585A (zh) * | 2016-09-27 | 2017-01-04 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种生活垃圾焚烧飞灰的脱毒分级资源化利用方法 |
JP2019122949A (ja) * | 2018-01-15 | 2019-07-25 | 東海大学Tunghai University | 焼却フライアッシュ及びほかの廃棄物の処理方法 |
CN112795776A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-05-14 | 湖南锐异资环科技有限公司 | 一种垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理方法 |
CN113680795A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-23 | 中南大学 | 一种垃圾焚烧飞灰与多源固废高能效协同处理的方法 |
CN114292124A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-04-08 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种飞灰烧制的陶粒及其制备方法和应用 |
CN115121590A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-09-30 | 重庆新离子环境科技有限公司 | 一种协同污泥和铝灰的生活垃圾焚烧飞灰高温熔融处理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116375452B (zh) | 2024-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11459272B2 (en) | Method for preparing iron alloy and cement material | |
CN110723975B (zh) | 一种危险废弃物焚烧残余物和固体废弃物协同处置方法、陶粒及其应用 | |
CN102978659B (zh) | 一种电解槽大修槽渣的深度资源化综合利用方法 | |
CN114105610A (zh) | 一种铝灰基多孔陶瓷材料及其制备方法 | |
CN105712739B (zh) | 一种由垃圾焚烧飞灰制备的磁性生物陶粒及其制备方法 | |
CN112169246A (zh) | 垃圾焚烧飞灰重金属无机复合稳定化剂及其稳定、固化方法 | |
CN102989744B (zh) | 一种电解槽大修槽渣混合料渣的回收利用方法 | |
CN111732353B (zh) | 一种水泥窑协同处理砂粒化垃圾焚烧飞灰的方法 | |
CN107597817B (zh) | 一种微生物固化稳定生活垃圾焚烧飞灰的方法 | |
CN112979190B (zh) | 一种利用电解锰渣催化处理垃圾焚烧飞灰的方法 | |
CN112934912A (zh) | 一种垃圾焚烧飞灰的预处理方法 | |
CN104492372A (zh) | 一种用于吸附废水中重金属材料的制备方法及其应用 | |
CN110698174A (zh) | 一种轻质污泥陶粒、其制备方法及应用 | |
CN102657926B (zh) | 一种重金属常温固化剂及使用其固化重金属污染物中重金属的方法 | |
CN114180865B (zh) | 一种资源化利用城市垃圾焚烧飞灰的方法 | |
CN113548815A (zh) | 一种新型生活垃圾焚烧飞灰资源化回收利用***及方法 | |
CN114804668A (zh) | 一种用于生产再生骨料的活化固碳材料的制备方法 | |
CN115532785A (zh) | 一种飞灰二噁英热分解协同矿化的处置***和方法 | |
CN113751476B (zh) | 一种冶金固废与城市垃圾焚烧飞灰协同处理及循环利用的方法 | |
CN110586616A (zh) | 飞灰高温热处置过程中二噁英再生的高效抑制方法 | |
CN102992298A (zh) | 一种电解槽大修槽渣废阴极炭块的回收利用方法 | |
CN116375452B (zh) | 一种污泥焚烧灰渣和垃圾焚烧飞灰协同脱毒及资源化利用方法 | |
CN1556349A (zh) | 生活垃圾处理与水泥回转窑联合生产工艺 | |
CN113814207B (zh) | 一种在热解炉中低温降解生活垃圾焚烧飞灰中二噁英的方法 | |
CN103028592B (zh) | 一种电解槽大修槽渣回收用水的循环利用方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant |