[发明专利]飞灰资源化方法、及用以去除飞灰中戴奥辛同源物及可溶出重金属的去除剂

说明书

技术领域

本发明有关于一种飞灰资源化方法，特别有关于一种可同时处理飞灰中的戴奥辛同源物及可溶出重金属的方法，降低飞灰中戴奥辛同源物及可溶出重金属的含量，使飞灰所含的戴奥辛同源物及可溶出重金属浓度低于法规标准而能够进行再利用。 

背景技术

现有技术以固体废弃物焚化炉（Municipal solid waste incinerators，简称MSWI）处理固体废弃物的方式，虽可将固体废弃物减量，然而其焚烧所产生的飞灰（Fly ash）中含有多种有毒物质，如戴奥辛同源物或可溶出重金属，若不善加处理飞灰而散布到环境中、或者未将该飞灰进行资源化处理而直接再利用，则会污染环境，并严重影响生物体的健康。戴奥辛同源物，泛指多氯二联苯戴奥辛（Polychlorinated dibenzo-p-dioxins，简称PCDDs）、多氯二联苯呋喃（Polychlorinated dibenzofurans，简称PCDFs）及共平面多氯联苯（Partially coplanar polychlorinated biphenyls）等具有生物累积性的有毒化学物质，而重金属泛指对生物有明显毒性的金属元素或类金属元素，如钴、锡、镉、铬、铅、砷、汞、镍、锌或铜。 

为了降低飞灰中有毒物质对生物体所产生的威胁，相关标准规定固体废弃物焚化炉所排放飞灰中的有毒物质必须低于如表1所示的浓度，才可以将飞灰进行再利用。 

表1：根据有害事业废弃物认定标准的各毒性物质法规标准 

由于戴奥辛同源物与可溶出重金属的物化特性差异大，因此，必须对含有戴奥辛同源物或可溶出重金属的飞灰，分别进行不同的资源化处理程序，才能提高飞灰中戴奥辛同源物或可溶出重金属的处理效率，以便进行飞灰的再利用。 

现有戴奥辛同源物的处理是以高温焚烧方式将飞灰中的戴奥辛同源物热裂解，可使戴奥辛同源物直接断键并破坏其结构，而降低该飞灰的毒性当量。然而，现有处理戴奥辛同源物的方法必须提供大量能源以高达温度800℃以上处理，才能够有效破坏戴奥辛同源物的化学结构以降低其毒性当量。此外，热裂解方法虽然能够促使有机物中的可溶出重金属解离出来，却无法使离子态的可溶出重金属更进一步分解，因此，现有处理戴奥辛同源物的方法无法降低飞灰中的可溶出重金属可溶出量。 

而现有处理可溶出重金属的方法，则是以金属螯合剂（如EDTA）配合有机溶剂去除飞灰中的可溶出重金属，将可溶出重金属溶于有机层，再将有机溶剂去除后，即可获得经资源化的飞灰。 

现有处理可溶出重金属的方法虽然使用大量有机溶剂（如醇类），然而，由于有机溶剂的极性与戴奥辛同源物的极性差异甚大，仍无法 萃取飞灰中的戴奥辛同源物至有机层，因此，现有处理可溶出重金属的方法也无法同时处理戴奥辛同源物；此外，该金属螯合剂加入该有机溶剂中，为了帮助该金属螯合剂与可溶出重金属螯合，并将可溶出重金属萃取至有机层，以有效降低该飞灰中的可溶出重金属溶出量，然而，该金属螯合剂却会降低戴奥辛同源物于该有机溶剂中的溶解度。 

因此，无论是现有处理戴奥辛同源物的方法，或者现有处理可溶出重金属的方法，都无法同时使飞灰中的戴奥辛同源物及可溶出重金属含量降低至法规标准以下。 

请参照中国台湾公开第201016342号“受重金属或戴奥辛污染的废弃物或土壤的处理方法”专利案，是一种能够同时将飞灰中的戴奥辛同源物及可溶出重金属去除方法，包含如图1所示的一个酸液混合步骤S91、一个微波加热步骤S92及一个水洗步骤S93。 

该酸液混合步骤S91，是取硫酸、盐酸或硝酸等酸液与该飞灰混合；该微波加热步骤S92，是以微波加热方式稳定释放热能，加速酸液对所述各种有毒物质的分解效率，并且破坏飞灰中的戴奥辛同源物，同时将可溶出重金属萃出于酸液中，使飞灰中的有毒物质含量低于法规标准；再以该水洗步骤S93将飞灰中的残余酸液稀释或中和后，才能够将飞灰进行再利用。 

然而，该微波加热步骤S92必须提供能源来加热大体积的酸液，而该水洗步骤S93必须耗费大量的水资源，且对于经处理的酸液仍须以沉淀步骤处理其中的可溶出重金属，才能够回收酸液使用，或者将去除可溶出重金属的酸液以水稀释后排放至环境中。因此，该专利案所揭示的处理方法，仍必须耗费大量能源或水资源，实不符合现代节能减碳及珍惜水资源的环保概念。 

据此，有必要提供一种能够同时处理飞灰中的戴奥辛同源物及可溶出重金属，且能够减少能源及水资源消耗的飞灰资源化方法。 

发明内容