[发明专利]一种填埋体及其制备方法和设备

说明书

本发明涉及一种填埋体及其制备方法，所述的填埋体在填埋场直接填埋处理，其特征在于：所述的填埋体由飞灰和聚乙烯组成，其中聚乙烯占总重量的5～15％，所述的填埋体比所述飞灰在比重上提高100‑300％。本发明还提供该填埋体的制备方法和设备，通过本发明所述的制备方法获得填埋体，克服了飞灰粉体亲水性高、表面积大、简单填埋占地大等问题，充分利用垃圾焚烧厂的废聚乙烯塑料来解决垃圾焚烧飞灰成型以及固化稳定化等问题，同时实现提高飞灰堆密度、提高成型强度、封闭固化重金属与二恶英等有害物质、增加填埋场库容利用率、降低飞灰处理成本等多重目标。

技术领域

本发明涉及垃圾填埋领域，尤其是涉及一种填埋体及其制备方法和设备。

背景技术

随着我国城市经济的快速发展，城市化进程快速推进，同时城市生活垃圾的产量也在快速增长。由生活垃圾引起的环境污染问题也越来越严重，不仅威胁到我们的身体健康，影响正常的生活环境，而且成为我国经济社会可持续发展的核心问题。随着土地资源日益短缺，民众环保意识的提高，垃圾填埋变得不再经济和安全，从而使得生活垃圾焚烧技术逐渐成为我国城市处理垃圾的主流技术。飞灰是垃圾焚烧的必然产物，大约占焚烧垃圾量的3-5％，我国飞灰产生量将达6000-10000吨/天，如何安全处置焚烧飞灰已经成为急需解决的环境和社会问题。

垃圾焚烧飞灰富集大量的重金属和二噁英，已被世界各国列入危险废物名录飞灰作为一类危险废物，不宜直接进行填埋处置，需要进行固化与稳定化处理后才能进行填埋。由于不同垃圾焚烧的飞灰性质有差异，经过多年发展，飞灰处置工艺总体上可分为分离萃取、固化与稳定化、热处理三类。分离萃取的目的是改善飞灰的质量并提高其利用率，主要包括水洗、生物/化学浸提和超临界萃取等，但这类提取技术一般成本较高，回收的重金属往往不能抵消所需消耗的成本。热处理方法是利用热量在高温状态下将飞灰中的有机污染物降解，并将重金属稳定于致密的结构体中，一般包括烧结、熔融和玻璃固化。经过热处理后的产物化学性质稳定，但由于该方法需高温处理，代价较高且在熔融过程中可能导致污染物二次释放，需要对烟气中的二次污染物浓度进行严格监控。固化与稳定化技术主要是利用添加物或粘合剂，通过物理化学方法，将飞灰中的重金属转变成低毒性、低迁移及难溶性物质。在我国经济较好的地区，垃圾焚烧飞灰主要采用水泥固化和螯合剂稳定的方法处置飞灰，固化后的飞灰主要运至生活垃圾填埋场填埋，很少部分进行资源化利用。而在一些经济较为落后的地区，一般采用堆存或运往垃圾填埋场填埋。

从飞灰资源化角度，由于飞灰中含有CaO，SiO₂，Fe₂O₃和Al₂O₃，其组分与水泥生产原料相似，因此，有人提出可将飞灰用作替代生产水泥的原料，用于生产水泥。但是焚烧飞灰在水泥窑高温煅烧环境资源化过程，存在以下几方面的障碍：首先，垃圾焚烧飞灰富含氯和其他有害组分，直接用其作为原料用于水泥窑煅烧资源化，将引起水泥窑结皮，难以正常烧成；其次，以飞灰作为原料，生产出的水泥熟料中富氯会引起水泥混凝土钢筋锈蚀，限制了飞灰在水泥混合材料和混凝土中的应用；再次，高温下，飞灰中富含易于常温溶解和高温挥发的重金属，这些重金属常以氯化物形式存在，高温环境易优先挥发。因此，该技术的发展也受到了极大限制。

在过去几十年间，水泥固化法的应用最广泛。飞灰和水泥混合后在一定条件下发生水化反应，形成一种具有低重金属浸出毒性且长期稳定性好的块状水化硅酸钙产物。目前，多采用普通硅酸水泥作为固化剂，该技术工艺设备成熟、操作简单、处理成本低、材料来源方等优点。然而，由于飞灰中含有高浓度氯(质量分数高于15％)，容易造成固化体破裂，降低结构强度，增加渗透性；处理后增容大，影响储存运输；对镉、六价铬、锌等重金属长期的浸出毒性遏制较差；二噁英和呋喃等有机污染物未被处理。因此，当采用水化硅酸盐体系固化稳定化飞灰时，首先需要对飞灰进行水洗，去除大部分的盐类和部分重金属，使得处置工艺变得更为复杂。