專利名稱：一種垃圾焚燒飛灰的處理方法
技術領域：
本發(fā)明屬于垃圾飛灰處理領域，具體地說，涉及一種垃圾焚燒飛灰的處理方法。
背景技術：
傳統(tǒng)的處理城市垃圾方法主要有兩種:填埋和焚燒。填埋處理存在一些比較明顯的缺陷，該處理方式對于地下環(huán)境的污染比較嚴重，所以現(xiàn)在這種處理手段便慢慢減少；焚燒的優(yōu)點在于大大降低了垃圾的體積，減輕了垃圾對環(huán)境的污染，再通過水泥固化等無害化處理。目前，我國各地城市垃圾焚燒發(fā)電設備的數(shù)量正在大幅度上升，并向大型化發(fā)展，所產(chǎn)生的飛灰與灰渣易產(chǎn)生二次污染。因此，無害化處理和資源綜合利用是人們廣為關注的問題。我國將焚燒灰渣分為爐渣和飛灰。爐渣是指燃燒后剩留在爐床上的產(chǎn)物，而飛灰是指在煙氣凈化系統(tǒng)(air pollutioncontrol system,簡稱APC)收集而得的殘余物。國際上，灰渣按其收集來源，一般分為3類:底灰、煙氣凈化系統(tǒng)飛灰和混合灰渣。底灰是由熔渣、鐵和其它金屬、陶瓷類碎片、玻璃和其它一些不可燃物質(zhì)以及未燃的有機物所組成的不均勻混合物。當去除其中的大宗物質(zhì)后，它的外觀與多孔隙的、淺灰色的細砂和礫石相似。垃圾焚燒飛灰(煙氣凈化系統(tǒng)飛灰)是由煙氣凈化裝置收集的細顆粒物質(zhì)，因其細顆粒較多，使之持水量高，易凍脹又難壓實，會妨礙其有效利用。城市生活垃圾焚燒爐中，高蒸氣壓的重金屬(Cd，Pb，As和Hg)隨煙氣移動，同時，在城市生活垃圾焚燒過程中，重金屬可能會轉化成金屬氯化物，而金屬氯化物具有比金屬氧化物和金屬元素更高的蒸氣壓。因此，它們很容易在飛灰和氣相中富集，例如Cd，Pb，Hg和As等屬于易揮發(fā)的重金屬在垃圾焚燒飛灰中的含量很高，處理不好會造成重金屬的滲漏，在進行填埋處理時還可能威脅地下水。所以，垃圾焚燒產(chǎn)生的底灰很好 處理，而最難處理的是垃圾焚燒飛灰。中國專利號ZL 201110032473.6，
公開日2011年09月07日，公開了一份名稱為垃圾焚燒飛灰固結劑及垃圾焚燒飛灰的固結方法的專利文件，該發(fā)明公開一種垃圾焚燒飛灰固結劑:該固結劑含有以下重量百分比的各組分:礦渣微粉35% 60%，硅酸鈉35% 50%，氟硅酸鈉5% 20%。該發(fā)明還公開一種垃圾焚燒飛灰的固結方法，稱取配方比例的固結劑，與垃圾焚燒飛灰進行混合固結，得到垃圾焚燒飛灰固結體；將所得的垃圾焚燒飛灰固結體磨成粉，稱取以浙青混合料填料質(zhì)量百分比計10% 100%的垃圾焚燒飛灰固結體粉，添加到浙青混合料中等量替代浙青混合料中的石灰石粉，使得垃圾焚燒飛灰在浙青混合料中得到二次固結。該發(fā)明具有降低飛灰中的重金屬浸出毒性的優(yōu)點。但是在實際使用時會降低浙青的性能，另一方面還是會有少量的重金屬發(fā)生滲漏，造成二次污染。中國專利號ZL 200910049540.8，
公開日2009年09月16日，公開了一份名稱為用生活垃圾焚燒飛灰制備輕混凝土的方法的專利文件，其輕混凝土中各組分的物料配比為:垃圾焚燒飛灰:330-370KG/M3 ；525#普通硅酸鹽水泥:450_475KG/M3 ;水淬礦渣:325-340KG/M3 ;普通粘土陶粒:350-370KG/M3 ;輝綠巖碎石:230-240KG/M3 ；外加劑:
2.7-2.9KG/M3。該發(fā)明將生活垃圾焚燒飛灰用于制備輕混凝土，可固化飛灰中的重金屬，達到生活垃圾焚燒飛灰無害化處理的目的。該發(fā)明工藝簡單，所得成品混凝土強度等級為CL40、表觀密度為1800，具有較好的宏觀性能。但是該發(fā)明沒有解決垃圾焚燒飛灰中重金屬容易滲漏的問題，尤其是垃圾焚燒飛灰的結構有很多的空隙，吸水性高，會降低混凝土的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
1、要解決的問題
針對現(xiàn)有技術處理垃圾焚燒飛灰時存在重金屬泄露，容易造成二次污染的問題，本發(fā)明提供了一種垃圾焚燒飛灰的處理方法，該方法能有效的將垃圾焚燒飛灰變廢為寶，有效利用資源，而且不會造成二次污染。2、技術方案
為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術方案如下:
一種垃圾焚燒飛灰的處理方法，其步驟為:
1)將500份的垃圾焚燒飛灰、5-10份的氨基三甲叉膦酸、3-9份的乙二胺四甲叉膦酸鈉，20-50份粒徑小于等于0.025mm的氧化鈣、100-200份的硅酸鈉和10-25份的氟硅酸鈉混合，攪拌均勻；
2)將丙烯酸、巰基丙酸和水按照質(zhì)量比為1:1:50的比例混合成水溶液；
3)將步驟2)中水溶液添加到步驟I)的混合物中，水溶液與混合物的質(zhì)量比為7-9:10，混合后攪拌，制成直徑為0.5-2mm的垃圾焚燒飛灰顆粒，烘干。優(yōu)選地，所述的烘干是在60-90°C下加熱50分鐘。

優(yōu)選地，還包括以下步驟:
4)將步驟3)中的垃圾焚燒飛灰顆粒替代質(zhì)量分數(shù)為20-35%的沙子澆筑地面用混凝土。優(yōu)選地，所述的地面用混凝土是用42.5MPa的硅酸鹽水泥300-400份、石子1300-1450份、沙子500份和水155份配制而成。3、有益效果
相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果為:
(1)本發(fā)明通過將500份的垃圾焚燒飛灰、5-10份的氨基三甲叉膦酸、3-9份的乙二胺四甲叉膦酸鈉，20-50份粒徑小于等于0.025mm的氧化鈣、100-200份的硅酸鈉和10-25份的氟硅酸鈉混合，在混合的過程中氧化鈣顆粒會進入垃圾焚燒飛灰的部分空隙表面或者空隙中，降低垃圾焚燒飛灰的吸水性，氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸鈉、硅酸鈉和氟硅酸鈉會依附在垃圾焚燒飛灰的表面，制成顆粒后，形成一層保護膜，能有效的防止垃圾焚燒飛灰中的重金屬滲出，同時避免垃圾焚燒飛灰發(fā)生吸水膨脹；
(2)本發(fā)明在制備垃圾焚燒飛灰顆粒的過程中加入丙烯酸和巰基丙酸，能改善垃圾焚燒飛灰顆粒的潤濕性，在混凝土制備過程中作為沙子使用，增強了與水泥固定的緊密性，不降低混凝土應有的抗壓性能；
(3)本發(fā)明制備的垃圾焚燒飛灰顆粒能替代質(zhì)量分數(shù)為20-35%的沙子澆筑地面用混凝土，不但解決了垃圾焚燒飛灰的處理難題，還節(jié)約了沙子的使用量，真正的達到節(jié)能環(huán)保;
(4)本發(fā)明用在42.5MPa的硅酸鹽水泥300-400份、石子1300-1450份、沙子500份和水155份配制而成的路面用混凝土中能取得良好的效果；
(5 )本發(fā)明用于澆筑混凝土后，無重金屬滲漏，不引起二次污染。
具體實施例方式以下通過具體實施例進一步說明本發(fā)明。實施例1
一種垃圾焚燒飛灰的處理方法，其步驟為:
I)將500份的垃圾焚燒飛灰、10份的氨基三甲叉膦酸、5份的乙二胺四甲叉膦酸鈉，20份粒徑小于等于0.025mm的氧化鈣、200份的硅酸鈉和25份的氟硅酸鈉混合，攪拌均勻。2)將丙烯酸、巰基丙酸和水按照質(zhì)量比為1:1:50的比例混合成水溶液。3)將步驟2)中水溶液添加到步驟I)的混合物中，水溶液與混合物的質(zhì)量比為9:10，混合后攪拌，制成直徑為0.5-lmm的垃圾焚燒飛灰顆粒，烘干。烘干是在90°C下加熱50分鐘。制備地面用混凝土，按照質(zhì)量配比為:42.5MPa的硅酸鹽水泥300份、石子1300份、沙子500份(本處所述的沙子包括垃圾焚燒飛灰顆粒占30%)和水155份配制而成。在潮濕環(huán)境下保濕28天后，對得到的混凝土進行檢測。檢測結果顯示:抗壓強度為16.3MPa。對所得的混凝土進行重金屬檢測，未發(fā)現(xiàn)重金屬滲出。對比例
制備地面用混凝土，按照質(zhì)量配比為:42.5MPa的硅酸鹽水泥300份、石子1300份、沙子500份(本處所述的沙子不包括垃圾焚燒飛灰顆粒)和水155份配置而成。在潮濕環(huán)境下保濕28天后，對得到的混凝土進行檢測。檢測結果顯示:抗壓強度為16.3為MPa?？梢钥闯?，性能基本上接近正常的混凝土的抗壓強度。實施例2
1)將500份的垃圾焚燒飛灰、5份的氨基三甲叉膦酸、9份的乙二胺四甲叉膦酸鈉，50份粒徑小于等于0.025mm的氧化鈣、100份的硅酸鈉和10份的氟硅酸鈉混合，攪拌均勻；
2)將丙烯酸、巰基丙酸和水按照質(zhì)量比為1:1:50的比例混合成水溶液；
3)將步驟2)中水溶液添加到步驟I)的混合物中，水溶液與混合物的質(zhì)量比為7:10，混合后攪拌，制成直徑為l_2mm的垃圾焚燒飛灰顆粒，烘干。烘干是在75°C下加熱50分鐘。制備地面用混凝土，按照質(zhì)量配比為:42.5MPa的硅酸鹽水泥400份、石子1350份、沙子(本處所述的沙子包括垃圾焚燒飛灰顆粒占20%) 500份和水155份配制而成。在潮濕環(huán)境下保濕28天后，對得到的混凝土進行檢測。檢測結果顯示:抗壓強度為16.5MPa。對所得的混凝土進行重金屬檢測，未發(fā)現(xiàn)重金屬滲出。對比例
制備地面用混凝土，按照質(zhì)量配比為:42.5MPa的硅酸鹽水泥400份、石子1350份、沙子(本處所述的沙子不包括垃圾焚燒飛灰顆粒)500份和水155份配置而成。在潮濕環(huán)境下保濕28天后，對得到的混凝土進行檢測。檢測結果顯示:抗壓強度為16.4MPa?？梢钥闯觯阅苌晕⒊^正?；炷恋目箟簭姸取嵤├?
I)將500份的垃圾焚燒飛灰、8份的氨基三甲叉膦酸、3份的乙二胺四甲叉膦酸鈉，35份粒徑小于等于0.025mm的氧化鈣、150份的硅酸鈉和18份的氟硅酸鈉混合，攪拌均勻；
2)將丙烯酸、巰基丙酸和水按照質(zhì)量比為1:1:50的比例混合成水溶液；
3)將步驟2)中水溶液添加到步驟I)的混合物中，水溶液與混合物的質(zhì)量比為8:10，混合后攪拌，制成直徑為1.0-1.5mm的垃圾焚燒飛灰顆粒，烘干。烘干是在60°C下加熱50分鐘。制備地面用混凝土，按照質(zhì)量配比為:42.5MPa的硅酸鹽水泥350份、石子1450份、沙子(本處所述的沙子包括35%的垃圾焚燒飛灰顆粒)500份和水155份配制而成。在潮濕環(huán)境下保濕28天后，對得到的混凝土進行檢測。檢測結果顯示:抗壓強度為16.1MPa0對所得的混凝土進行重金屬檢測，未發(fā)現(xiàn)重金屬滲出。對比例
制備地面用混凝土，按照質(zhì)量配比為:42.5MPa的硅酸鹽水泥350份、石子1450份、沙子(本處所述的沙子不包括垃圾焚燒飛灰顆粒)500份和水155份配置而成。在潮濕環(huán)境下保濕28天后，對得到的混凝土進行檢測。檢測結果顯示:抗壓強度為16.3MPa?？梢钥闯?，性能基本上接近正常的混凝土的抗壓強度，能夠達到國家標準要求。需要說明的是，本發(fā)明制備的垃圾焚燒飛灰顆粒也能用于52.5MPa及以上等級的硅酸鹽水泥澆筑的混凝土，只是抗壓性能會比正常澆筑的混凝土降低5-10%，所以對于抗壓強度要求高的 路面，不推薦使用。如果主要目的是為了處理垃圾焚燒飛灰，則可以使用。
權利要求
1.一種垃圾焚燒飛灰的處理方法，其步驟為: 1)將500份的垃圾焚燒飛灰、5-10份的氨基三甲叉膦酸、3-9份的乙二胺四甲叉膦酸鈉，20-50份粒徑小于等于0.025mm的氧化鈣、100-200份的硅酸鈉和10-25份的氟硅酸鈉混合，攪拌均勻； 2)將丙烯酸、巰基丙酸和水按照質(zhì)量比為1:1:50的比例混合成水溶液； 3)將步驟2)中水溶液添加到步驟I)的混合物中，水溶液與混合物的質(zhì)量比為7-9:10，混合后攪拌，制成直徑為0.5-2mm的垃圾焚燒飛灰顆粒，烘干。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種垃圾焚燒飛灰的處理方法，其特征在于，所述的烘干是在60-90°C下加熱50分鐘。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種垃圾焚燒飛灰的處理方法，其特征在于，還包括以下步驟: 4)將步驟3)中的垃圾焚燒飛灰顆粒替代質(zhì)量分數(shù)為20-35%的沙子澆筑地面用混凝土。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種垃圾焚燒飛灰的處理方法，其特征在于，所述的地面用混凝土是用42.5MPa的硅酸鹽水泥300-400份、石子1300-1450份、沙子500份和水155份配制而 成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種垃圾焚燒飛灰的處理方法，屬于垃圾飛灰處理領域。其步驟為1)將500份的垃圾焚燒飛灰、5-10份的氨基三甲叉膦酸、3-9份的乙二胺四甲叉膦酸鈉，20-50份粒徑小于等于0.025mm的氧化鈣、100-200份的硅酸鈉和10-25份的氟硅酸鈉混合，攪拌均勻；2)將丙烯酸、巰基丙酸和水按照質(zhì)量比為1:1:50的比例混合成水溶液；3)將步驟2)中水溶液添加到步驟1)的混合物中，水溶液與混合物的質(zhì)量比為7-9:10，混合后攪拌，制成直徑為0.5-2mm的垃圾焚燒飛灰顆粒，烘干。其能有效的防止垃圾焚燒飛灰中的重金屬滲出，在混凝土制備過程中與水泥固定牢固，達到一物兩用，節(jié)能環(huán)保。
文檔編號C04B18/06GK103241969SQ20131019516
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月24日 優(yōu)先權日2013年5月24日
發(fā)明者殷余余, 張厚先 申請人:南京工程學院