申请日2012.02.14
公开(公告)日2012.07.18
IPC分类号C02F9/04; C02F1/74; B09B3/00
摘要
本发明公开了一种协同处理垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液的方法，该方法依次将焚烧飞灰、垃圾渗滤液、空气/氧气注入至高温高压反应釜中进行无害化处置，垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰的液/固比可以根据垃圾焚烧厂实际情况而定，反应温度为150℃-250℃，注入氧气的浓度为垃圾渗滤液原始COD的1.2倍，通过该方法处理，垃圾焚烧飞灰中的二噁英等有机污染物基本降解，稳定化后的重金属的浸出毒性全部达标，同时显著降低垃圾渗滤液中的COD、氨氮、悬浮颗粒和总有机碳等指标，本发明具有处理效率高、处理成本较低、适用范围广，同时不产生有毒副产物等特点，具有良好的应用前景。
权利要求书
1.一种协同处理垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液的方法，其特征在于，该方法包括以下几个步骤：
(1)将垃圾焚烧厂的烟气净化设备除尘后的焚烧飞灰通过压力输送泵输送至高温高压反应釜;
(2)使用热交换器充分利用垃圾焚烧厂尾气的蒸汽余热和处理后废液的热量，将垃圾渗滤液预热后由压力泵输入高温高压反应釜;
(3)按照一定比例加入垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰到高温高压反应釜后，密封高温高压反应釜;并利用垃圾焚烧厂的蒸汽余热加热高温高压反应釜和维持反应温度，同时通过搅拌器将垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰搅拌均匀;
(4)高温高压反应釜加热到反应温度后，打开高温高压反应釜的气体进口阀，通过压缩机将空气(或纯氧气)注入反应器中，在高温高压反应釜中，对垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液进行无害化处理;
(5)经反应后浆状物，通过固液分离器将处理后灰和残留液进行分离，处理后灰直接排出，而残留液进行调PH、去除悬浮颗粒物和去除重金属等后续处理后排放。
2.根据权利要求1所述协同处理垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液的实际产量固/液比为1:3-6(g/ml)。
3.根据权利要求1所述协同处理垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，依据垃圾渗滤液的原始COD值的1.2倍需氧量通入空气或纯氧气作为氧化剂。
4.根据权利要求1所述协同处理垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液的方法，其特征在于，所述反应温度为150℃-250℃，反应时间为0.5-2小时。
5.根据权利要求1所述协同处理垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液的方法，其特征在于，所述垃圾渗滤液可以为垃圾焚烧厂垃圾渗滤液或填埋厂的垃圾渗滤液，垃圾焚烧飞灰可以为垃圾焚烧厂飞灰或粉煤灰。
说明书
一种协同处理垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液的方法
技术领域
本发明属于固体废弃物和高浓度有机废液的无害化和资源化利用的技术领域，尤其涉及一种协同处置城市垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液的无害化处置方法。
背景技术
随着人口数量持续增加，城市化进程加快和生活水平的提高。近年来，城市垃圾数量迅猛增加。我国城市垃圾无害化处置主要由三种方式：填埋、焚烧和堆肥。我国生活垃圾处理主要是以填埋为主，焚烧和堆肥的比例较少，但是焚烧的比例每年都在增长。焚烧相比填埋具有减容、减量等，以及能源再次利用等优点。如果继续以填埋为主，在不久的将来，更多城市将被垃圾所包围，这就迫使我国加快垃圾焚烧厂的建设。
城市生活垃圾焚烧厂的垃圾在焚烧前将进行一定量的堆放储存和干化过程，因此会产生一定量垃圾渗滤液。垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，被公认为当今世界上最难处理达标的污水之一。垃圾渗滤液的典型特点为BOD和COD浓度高、重金属浓度高、水质水量变化大、氨氮的含量高、微生物营养比例失调，不仅极为恶臭难闻，且相关指标为一般城市污水的10-100倍。生活垃圾渗滤液直接排放环境中，对周围土壤和水体造成严重污染，垃圾渗滤液所到之处，植物无法生长。
同时城市生活垃圾焚烧过程中在尾气净化设备中会沉降高含量二噁英和重金属的飞灰。根据《生活垃圾填埋污染控制标准 GB16889-2008》中明确规定生活垃圾焚烧飞灰属于危险废弃物，同时填埋要求为 生活垃圾焚烧飞灰含水率效率小于30%，二噁英含量低于3 ug TEQ/Kg 和重金属的浸出毒性低于相应的标准值。特别是，二噁英(PCDD/Fs)是多氯代二苯并二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)的统称。公认为“世界上最毒的物质”，最大危害是具有不可逆的“三致”毒性，即致畸、致癌、致突变;一旦进入在生物体内，在生物体脂肪层和脏器堆积而几乎不能排出或降解，产生积累性中毒，严重影响周围的生态环境。
目前国内外对垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰得到广大研究人员的关注，并且进行了大量的试验研究，并取得了不少成果，也部分方法有工程化应用。但是目前的处理方法明显还存在着一些缺陷，主要表现在一下几个方面：
(1)协同性差
焚烧厂的垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰处理工程都是单独完成，两者处置方法毫不相关。
(2)处理成本高
垃圾渗滤液标准方法处理的标准工艺为厌氧+好氧+膜处理工艺，该工艺前期投资成本高，占地面积大，处理成本昂贵。垃圾焚烧飞灰的主要通过固化后填埋的方法，占地面积大，处置成本较贵。
(3)处理效果低
标准的垃圾处理液体处理过程中，好氧步骤能较好的出去有机污染物和硝化作用，但是在反硝化作用中难以控制，同时后期膜处理效果能以保证。垃圾焚烧飞灰固化效果比较差，且飞灰中的重金属和二噁英没有实质性解决，对填埋场周围环境潜在风险。在较长时间的填埋处理中，飞灰中的重金属和二噁英又渗滤到环境中，造成第二次污染。
因此，开发出具有自主产权的处理垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液的协同处置方法，为推进城市生活垃圾无害化处置、资源化利用;切实解决垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液处理的协同性差、成本高、实用性差、效果低等问题具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于克服目前国内外普遍存在的无害化处理垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰过程中无协同性、处理成本高、实用性差、效果低等问题;提供一种协同处理垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液的方法，该方法具有工艺简单、处理成本低、处理效果好、适应性广等特点。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种协同处理垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液的方法，该方法包括以下几个步骤：
(1)将垃圾焚烧厂的烟气净化设备除尘后的焚烧飞灰通过压力输送泵输送至高温高压反应釜;
(2)使用热交换器充分利用垃圾焚烧厂尾气的蒸汽余热和处理后废液的热量，将垃圾渗滤液预热后由压力泵输入高温高压反应釜;
(3)按照一定比例加入垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰到高温高压反应釜后，密封高温高压反应釜;并利用垃圾焚烧厂的蒸汽余热加热高温高压反应釜和维持反应温度，同时通过搅拌器将垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰搅拌均匀;
(4)高温高压反应釜加热到反应温度后，打开高温高压反应釜的气体进口阀，通过压缩机将空气(或纯氧气)注入反应器中，在高温高压反应釜中，对垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液进行无害化处理;
(5)经反应后浆状物，通过固液分离器将处理后灰和残留液进行分离，处理后灰直接排出，而残留液进行调PH、去除悬浮颗粒物和去除重金属等后续处理后排放。
进一步地，所述步骤(3)中，垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液的实际产量固/液比为1:3-6(g/ml)。
进一步地，所述步骤(4)中，依据垃圾渗滤液的原始COD值的1.2倍需氧量通入空气或纯氧气作为氧化剂。
进一步地，所述反应温度为150℃-250℃，反应时间为0.5-2小时。
进一步地，所述垃圾渗滤液可以为垃圾焚烧厂垃圾渗滤液或填埋厂的垃圾渗滤液，垃圾焚烧飞灰可以为垃圾焚烧厂飞灰或粉煤灰。
本发明的有益效果是：
(1)效率高：相对于其他处理方法，本发明方法具有协同处理垃圾渗滤液和垃圾飞灰的。再者通入氧气加快反应速率，并且飞灰中的成分有助于催化降解有机污染物，使无害化处理效率更高。
(2)环境友好：相对于其他处理方法，本发明方法是污染物最终无害化，不产生相应有毒的副产物。
(3)成本低：相对于其他方法，该方法不需要花费大量人力和物力，且不需要购买昂贵的设备分别处理垃圾渗滤液和垃圾飞灰，降低采集设备的造价;同时利用焚烧厂的余热进行预热，从而节能。
