[发明专利]一种生活垃圾焚烧飞灰的脱毒分级资源化利用方法

说明书

本发明涉及一种生活垃圾焚烧飞灰的脱毒分级资源化利用方法，包括将生活垃圾焚烧飞灰进行水洗脱盐脱氯处理，之后进行酸洗脱除重金属，所获得的脱毒飞灰和生活垃圾焚烧底灰复配制备透水砖，水洗液和酸洗液混合后采用活性炭选择性富集和纯化重金属，剩余液相进行可溶盐回收后，所得水处理液返回水洗步骤回用。采用本发明处理方法可以有效脱除飞灰中的可溶性盐、氯元素和重金属，其中飞灰中残留重金属的浸出毒性完全符合国家标准；同时有效回收飞灰中的重金属和可溶性盐，并保证废液和活性炭的循环利用；该方法具有节能、生态环保、资源回收、变废为宝等优点，同时脱毒后的飞灰可以安全用于建筑、环保等行业，应用和推广价值极高。

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，尤其涉及一种生活垃圾焚烧飞灰的脱毒分级资源化利用方法。

背景技术

生活垃圾焚烧技术能够实现垃圾的减容、减量和能源化利用，同时还具有占地面积小、处理时间短和可以彻底杀死所有的病原微生物和寄生虫卵等优点，因此焚烧技术已在我国得到了快速发展和广泛应用。而生活垃圾焚烧飞灰是垃圾焚烧过程中产生的二次污染物，产量约为总量的3％-5％，2015年全国生活垃圾焚烧飞灰产生量超800万吨/年。飞灰因含有高浓度的重金属以及高毒性当量的二噁英等有机污染物已将它列入《国家危险废物名录》(HW18)。国家规定飞灰必须进行稳定化处理后再填埋或利用。根据HJ/T300制备的浸出液中重金属浓度必须低于规定的限制，参照《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-2008)要求进入填埋场的飞灰二噁英含量低于3μgTEQ/Kg。因此生活垃圾焚烧飞灰的安全处理处置已成为中国当前面临的巨大环境问题。

目前，我国生活垃圾焚烧飞灰无害化处理处置主要固定化技术为主，固化方式通常为水泥固化、熔融固化以及添加化学药剂固化。其中水泥固化技术体积明显增加1.5-2.0倍，直接用于填埋处理会浪费我国宝贵的土地资源，而且存在长期稳定性问题；高温熔融法完全可以实现固化重金属和彻底降解二噁英，但是其耗能和投资费用高，并对可燃或具有挥发性的废物不适用；添加化学药剂则对重金属的固化效果好，但是对二恶英的降解和可溶性盐的稳定作用较差。由此可见，如何安全高效处理处置飞灰还有待进一步探索。

我国生活垃圾焚烧飞灰未来无害化处理的趋势是实现飞灰中污染物低成本去除，有用资源高效回收利用以及重金属固化长期稳定的目标。现有的飞灰无害化处理技术主要侧重于的飞灰中污染物的固化或脱除，无害化处理后的飞灰主要用于填埋处理，还未见将生活垃圾焚烧飞灰的脱毒分级资源化利用的报道。

例如，专利申请CN 105907981 A公开了一种利用生物沥浸技术去除城市垃圾焚烧飞灰中重金属的方法，通过自养沥浸菌剂实现飞灰有毒金属的浸提，其沥浸菌剂制备复杂，条件苛刻，整个浸提过程工艺冗杂，处理成本和难度都非常高，不适于大量城市垃圾焚烧飞灰的处理。

发明内容

本发明所要解决的问题是克服现有技术处理生活垃圾焚烧飞灰存在的飞灰无害化效果差、成本高、有用资源难以回收利用等问题，提供一种生活垃圾焚烧飞灰的脱毒分级资源化利用方法。本发明处理流程短，可以为飞灰无害化处理提供新途径，也可以实现飞灰中污染物低成本去除，有用资源高效回收利用以及重金属固化长期稳定的综合效果，且不会对环境产生二次污染，一举多得。

本发明所述的方法中，飞灰与水以质量体积比为1:5-1:20g/ml的比例混合，比例的范围是基于可溶性盐全部溶出所需的水量而定，水量越大，可溶性盐溶出越彻底，但是会造成成本的大幅度提高。因此综合考虑可用性盐的溶出率和用水量之后，发现1:5-1:20g/ml的比例混合为最佳比例。同理，水洗后的飞灰和酸液按质量体积比为1:5-1:20g/ml的比例混合，比例的范围基于金属离子全部溶出和成本的综合考虑。

本发明所述的方法中优选采用混酸，相比于单独的酸，混酸的优势在于可以保证将飞灰中全部重金属脱除，而单一重金属可能对某些重金属的脱除效果显著，但是对其他重金属的脱除效果则较差，因此本方法优选采用混酸。