申请日2016.03.03
公开(公告)日2017.01.18
IPC分类号C09K17/40
摘要
本发明公开的是一种垃圾焚烧飞灰与污泥复合为土壤改良剂的方法，包括如下步骤：(1)将水与垃圾焚烧飞灰按照顺序及比例混入双螺杆搅拌机中搅拌，搅拌均匀后加入城市生活污泥，再次进行搅拌，搅拌时间为1～2个小时，然后送入隔膜压滤机中脱水并得到污泥混合物。(2)将上一步所得污泥混合物输送到高速回转混料窑中，并将混合均匀的重金属稳定剂输送到高速回转混料窑中与污泥混合物一起搅拌，利用稳定剂的重金属捕捉能力控制重金属扩散，将高速回转混料窑开低速运行，搅拌时间控制在30～90分钟，pH控制范围为7.5～9，搅拌均匀后将污泥混合物包装为垃圾焚烧飞灰与污泥复合而成的土壤改良剂。
权利要求书
1.一种垃圾焚烧飞灰与污泥复合为土壤改良剂的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将水与垃圾焚烧飞灰按照顺序及比例混入双螺杆搅拌机中搅拌，搅拌均匀后加入城市生活污泥，再次进行搅拌，搅拌时间为1～2个小时，然后送入隔膜压滤机中脱水并得到污泥混合物;
(2)将上一步所得污泥混合物输送到高速回转混料窑中，并将混合均匀的重金属稳定剂输送到高速回转混料窑中与污泥混合物一起搅拌，利用稳定剂的重金属捕捉能力控制重金属扩散，将高速回转混料窑开低速运行，搅拌时间控制在30～90分钟，pH控制范围为7.5～9，搅拌均匀后将污泥混合物包装为垃圾焚烧飞灰与污泥复合而成的土壤改良剂。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰与污泥复合为土壤改良剂的方法，其特征在于：所述水与垃圾焚烧飞灰的比例为1：10。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰与污泥复合为土壤改良剂的方法，其特征在于：所述城市生活污泥与垃圾焚烧飞灰比例为100：1～150：1。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰与污泥复合为土壤改良剂的方法，其特征在于：所述步骤(1)中经过隔膜压滤机中脱水后的水可重新与垃圾焚烧飞灰按照顺序及比例混入双螺杆搅拌机中搅拌。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰与污泥复合为土壤改良剂的方法，其特征在于：所述重金属稳定剂的添加量在混合物中的重量比为0.1%。
6.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰与污泥复合为土壤改良剂的方法，其特征在于：所述重金属稳定剂由福美钠、TMT15、活性炭和磷酸钠固相混合组成。
说明书
一种垃圾焚烧飞灰与污泥复合为土壤改良剂的方法
技术领域
本发明涉及一种垃圾焚烧飞灰与污泥复合为土壤改良剂的方法，属环境工程技术领域。
背景技术
垃圾焚烧飞灰富含重金属与部分二恶英有机物，归类为危险废物。如何处置和利用垃圾焚烧灰渣已成为生活垃圾焚烧污染控制中需解决的重大问题。目前大多数国家采用的是稳定化填埋方式处理飞灰，但飞灰固化后增容大，随着填埋场容量相对飞灰增长而减少，其并不能消纳飞灰，当前很多国家和地区在寻找飞灰资源化利用途径。目前飞灰可资源化途径主要有玻璃陶瓷、路基填料、肥料和土壤改良剂，以及制作水泥或混凝土等。但飞灰熔融化制作玻璃陶瓷成本太高;飞灰作为路基填料和土壤改良剂加重了对周围环境的毒性影响;高浓氯盐和大量的重金属，使飞灰的利用率很低。
随着城市和工业的发展，生活污水、工业污水等排放量日益增加，从而使污水处理中所产生的污泥量日益增加。目前国内外主要的处理处置污泥的主要方法是卫生填埋、污泥农用和污泥焚烧，我国主要采用填埋与农用，随着污泥量的增加，各个污泥填埋处置场也趋于饱和，部分城市污泥中重金属等有毒物质超标也使农用受到了限制。所以污泥的迅速增长与处置能力的矛盾日益突出，因此在减量化、资源化、无害化的前提下，探索污泥的资源化利用途径有重大需求。
从化学成分考虑，焚烧飞灰的成分不仅与水泥熟料相近而且与水泥原材料生料组分相近，而污泥焚烧后的灰渣成分也与水泥原料相似。从理论上分析可 以推知焚烧飞灰与污泥可以用作水泥生产的原料，制备水泥熟料，而焚烧可除去污泥中大量的病原菌、寄生虫及其他有机物质，从而实现焚烧飞灰与污泥的资源化。
发明内容
本发明提供一种垃圾焚烧飞灰与污泥复合为土壤改良剂的方法，其主要目的在于克服现有技术存在的上述问题。
本发明采用如下的技术方案予以实现：
一种垃圾焚烧飞灰与污泥复合为土壤改良剂的方法，包括如下步骤：
(1)将水与垃圾焚烧飞灰按照顺序及比例混入双螺杆搅拌机中搅拌，搅拌均匀后加入城市生活污泥，再次进行搅拌，搅拌时间为1～2个小时，然后送入隔膜压滤机中脱水并得到污泥混合物;
(2)将上一步所得污泥混合物输送到高速回转混料窑中，并将混合均匀的重金属稳定剂输送到高速回转混料窑中与污泥混合物一起搅拌，利用稳定剂的重金属捕捉能力控制重金属扩散，将高速回转混料窑开低速运行，搅拌时间控制在30～90分钟，pH控制范围为7.5～9，搅拌均匀后将污泥混合物包装为垃圾焚烧飞灰与污泥复合而成的土壤改良剂。
进一步的，所述步骤(1)中水与垃圾焚烧飞灰的比例为1：10。
进一步的，所述步骤(1)中城市生活污泥与垃圾焚烧飞灰比例为100：1～150：1。
进一步的，所述步骤(1)中经过隔膜压滤机中脱水后的水可重新与垃圾焚烧飞灰按照顺序及比例混入双螺杆搅拌机中搅拌。
进一步的，所述重金属稳定剂的添加量在混合物中的重量比为0.1%。
进一步的，所述重金属稳定剂由福美钠、TMT15、活性炭和磷酸钠固相混合 组成。
由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明中原污泥的含水率为80%左右，原污泥和垃圾焚烧飞灰、污泥混合物在相同压滤条件下压滤后的含水率分别为82～87%，60～70%，含水率降低10～20%;原飞灰中氯离子含量为12%左右，经过污泥协同处理后混合物的氯离子含量为1.0～1.8%左右。本发明中飞灰、污泥混合物中的重金属形成难溶重金属矿物质，通过美国EPA标准TCLP毒性浸出程序试验表明各种重金属的浸出均在标准限值以下;本发明中飞灰、污泥混合物可利用作为园林、道路绿化土壤改良剂。
本发明利用垃圾焚烧飞灰的高盐类、高钙特性，对城市污水污泥进行物理与化学调理而改善污泥的浓缩特性和脱水特性;建立了垃圾焚烧飞灰与污泥制作土壤改良剂的新工艺。在土壤改良剂生产过程实现污泥、飞灰的无害化和资源化，实现变废为宝的国家绿色发展路线。
通过协同处置，污泥的含水率降低，热值升高;飞灰中氯离子含量降低。由于混合物中含水率降低，避免了污泥干燥过程粘滞区的产生，再通过快速干燥工艺，提高污泥的热值可替代部分燃料;处理后的飞灰与污泥的混合物满足水泥生产的原料要求，实现飞灰、污泥协同资源化。
具体实施方式
实施例一
一种垃圾焚烧飞灰与污泥复合为土壤改良剂的方法，包括如下步骤：
(1)将水与垃圾焚烧飞灰按照顺序及比例混入双螺杆搅拌机中搅拌，搅拌均匀后加入城市生活污泥，再次进行搅拌，搅拌时间为1个小时，然后送入隔膜压滤机中脱水并得到污泥混合物;所述水与垃圾焚烧飞灰的比例为1：10;所述 城市生活污泥与垃圾焚烧飞灰比例为100：1。经过隔膜压滤机中脱水后的水可重新与垃圾焚烧飞灰按照顺序及比例混入双螺杆搅拌机中搅拌。
(2)将上一步所得污泥混合物输送到高速回转混料窑中，并将混合均匀的重金属稳定剂输送到高速回转混料窑中与污泥混合物一起搅拌，利用稳定剂的重金属捕捉能力控制重金属扩散，将高速回转混料窑开低速运行，搅拌时间控制在30分钟，pH控制为7.5，搅拌均匀后将污泥混合物包装为垃圾焚烧飞灰与污泥复合而成的土壤改良剂。所述重金属稳定剂的添加量在混合物中的重量比为0.1%，该重金属稳定剂由福美钠、TMT15、活性炭和磷酸钠固相混合组成。
实施例二
一种垃圾焚烧飞灰与污泥复合为土壤改良剂的方法，包括如下步骤：
(1)将水与垃圾焚烧飞灰按照顺序及比例混入双螺杆搅拌机中搅拌，搅拌均匀后加入城市生活污泥，再次进行搅拌，搅拌时间为1.5个小时，然后送入隔膜压滤机中脱水并得到污泥混合物;所述水与垃圾焚烧飞灰的比例为1：10;所述城市生活污泥与垃圾焚烧飞灰比例为125：1。经过隔膜压滤机中脱水后的水可重新与垃圾焚烧飞灰按照顺序及比例混入双螺杆搅拌机中搅拌。
(2)将上一步所得污泥混合物输送到高速回转混料窑中，并将混合均匀的重金属稳定剂输送到高速回转混料窑中与污泥混合物一起搅拌，利用稳定剂的重金属捕捉能力控制重金属扩散，将高速回转混料窑开低速运行，搅拌时间控制在60分钟，pH控制为8，搅拌均匀后将污泥混合物包装为垃圾焚烧飞灰与污泥复合而成的土壤改良剂。所述重金属稳定剂的添加量在混合物中的重量比为0.1%，该重金属稳定剂由福美钠、TMT15、活性炭和磷酸钠固相混合组成。
实施例三
一种垃圾焚烧飞灰与污泥复合为土壤改良剂的方法，包括如下步骤：
(1)将水与垃圾焚烧飞灰按照顺序及比例混入双螺杆搅拌机中搅拌，搅拌均匀后加入城市生活污泥，再次进行搅拌，搅拌时间为2个小时，然后送入隔膜压滤机中脱水并得到污泥混合物;所述水与垃圾焚烧飞灰的比例为1：10;所述城市生活污泥与垃圾焚烧飞灰比例为150：1。经过隔膜压滤机中脱水后的水可重新与垃圾焚烧飞灰按照顺序及比例混入双螺杆搅拌机中搅拌。
(2)将上一步所得污泥混合物输送到高速回转混料窑中，并将混合均匀的重金属稳定剂输送到高速回转混料窑中与污泥混合物一起搅拌，利用稳定剂的重金属捕捉能力控制重金属扩散，将高速回转混料窑开低速运行，搅拌时间控制在90分钟，pH控制为9，搅拌均匀后将污泥混合物包装为垃圾焚烧飞灰与污泥复合而成的土壤改良剂。所述重金属稳定剂的添加量在混合物中的重量比为0.1%，该重金属稳定剂由福美钠、TMT15、活性炭和磷酸钠固相混合组成。
经过试验，飞灰对污泥的沉降性能和脱水性能有较大影响，没有加入飞灰的污泥经过一段时间后会发生污泥膨胀，经过一定的压滤工艺含水率从97%降低至83%;加入3%和10%飞灰的污泥对沉降性能均有一定改善并且脱水性能大大改善，脱水后混合物的含水率可降低至60～75%。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
