[发明专利]一种垃圾焚烧飞灰的水热处理方法

说明书

技术领域

本发明属于危险固体废弃物处理技术领域，具体涉及一种垃圾焚烧飞灰的水热处理方法。 

背景技术

焚烧是城市生活垃圾、工业垃圾及危险垃圾处置的一个重要手段，根据焚烧工艺的不同，焚烧过程将产生约为入炉垃圾质量2-5％的飞灰；焚烧飞灰一般都含有一定浓度的重金属和二嗯英，国标GB18485 2001规定城市生活垃圾焚烧飞灰应按危险废物处理，未经特殊处理不可进入填埋场。随着焚烧处理在城市生活垃圾上的推广应用，垃圾焚烧飞灰的产量日益增加，焚烧飞灰及时处理的任务十分紧迫。此外医疗垃圾焚烧和其它危险固废焚烧都会产生同时含有二嗯英和重金属的焚烧飞灰，这类飞灰也需要妥善处理。现有技术中焚烧飞灰处理主要包括以下几种方法：水泥固化法、药剂稳定处理法、高温处理法和酸碱溶剂提取重金属法。这些处理方法均不能完全解决焚烧飞灰的问题，例如水泥固化法能混入的飞灰量有限，固化物增容大，而且固化后其所含盐类可被水溶出，有害物的浸出率也比较高；而药剂稳定处理法向飞灰中添加重金属稳定剂和水处理后，飞灰仍是散状，填埋后与周围环境的接触面积大，盐类和二嗯英都有可能溶出。而酸碱等溶剂提取重金属法工序复杂，需要处理废水。现有的水泥固化法、药剂稳定处理法和酸碱溶剂提取重金属法都不能破坏二嗯英。高温处理法包括熔融固化法和烧结技术，条件控制良好时可以销毁二嗯英并防止其再合成，但是能耗高，且产生二次烟尘和烟气需要处理，通常每吨飞灰的处理成本在1000元以上，难以在我国推广实施。 

除高温处理法以外，其它现有的飞灰中二嗯英销毁技术是一些研究报道，可分为中低温热处理、催化还原、光解、超临界处理和水热处理法。中低温热处理不需要将飞灰加热到熔融或烧结温度，如日本学者Misaka等人报道(Misaka Y，Abe T，Takeuchi K，etal.Dechlorination/hydrogenation and destruction reactions of PCDDs in OCDD-addedfly ash heated under vacuum.Chemosphere，2006，(65)∶419-426)，在真空条件下，将飞灰加热到377℃以上，能够分解99.98％的二嗯英；但是二嗯英的分解产物仍留在飞灰中，若将该飞灰在有空气的条件下再次加热到300℃，二嗯英又将生成，所以这是一种不可靠的方法。另一报道使用次磷酸钠(用量10％wt)在350℃~400℃温度段分解二嗯英(WangW，Gao X B，Zheng L，Lan Y X.Reductive dechlorination of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in MSWI fly ash by sodium hypophosphite.Separation and Purification Technology，2006，52∶186-190)，其效率可达98.7％，但是飞灰因含有重金属仍不可直接再利用，且二嗯英也有再合成的潜在危险。相对而言这些技术中水热处理更为可靠。水热处理法是在水热条件下添加某些药剂消解二嗯英，现有的报道说明在300℃，5MPa的水热条件下，添加10％甲醇的1M NaOH可将飞灰中的二嗯英含量将至0.03ng-TEG/g(Yamaguchi H，Shibuya E，Kanamaru Y，et al.Hydrothermaldecomposition of PCDDs/PCDFs in MSWI fly ash.Chemosphere，1996，32∶203~208)，但是这个报道使用的含甲醇的NaOH溶液这种反应条件对高压反应器的材料要求极为苛刻，此外甲醇有毒，残液体不能随意排放。