一种利用沼渣处置垃圾焚烧飞灰的方法 |
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申请号 | CN201710471307.3 | 申请日 | 2017-06-20 | 公开(公告)号 | CN107497094A | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
申请人 | 青岛理工大学; | 发明人 | 张大磊; 陈璐; 赵昱皓; 赵峰; 李伊明; | ||||
摘要 | 本 发明 设计一种快速处置飞灰的方法。该法将污染场地飞灰挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设 沼渣 、 碳 源、 硫酸 盐 、营养添加剂及飞灰的混合层,混合层上部放置含 钛 材料与纳米 铁 材料的混合层;运行过程中,不定期从堆场上部注碳源溶液,不定期将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后将渗滤液回流至堆场顶部进行喷洒回灌。经过该方法处理飞灰,可以将飞灰中重金属固定在堆场中,同时将飞灰中二噁英快速降解。 | ||||||
权利要求 | 1.一种利用沼渣处置垃圾焚烧飞灰的方法,其特征是用于飞灰处置的堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、碳源、硫酸盐、营养添加剂及飞灰的混合层,混合层上部放置含钛材料与纳米铁材料的混合层;运行过程中,不定期从堆场上部注碳源溶液,不定期将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后将渗滤液回流至堆场顶部进行喷洒回灌。 |
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说明书全文 | 一种利用沼渣处置垃圾焚烧飞灰的方法技术领域[0001] 本发明提供一种利用沼渣处置垃圾焚烧飞灰的方法,将沼渣、硫酸盐、碳源、营养物质及飞灰转移至堆场中,渗滤液回流,经过表层含钛材料的光解催化作用,进而与纳米铁产生芬顿效应,将飞灰中二噁英等持久性有机污染物快速降解,同时利用沼渣中硫酸盐还原菌将飞灰重金属固定,属环境保护领域。 背景技术[0002] 垃圾焚烧飞灰因含有较高浓度的重金属、二噁英类持久性有机污染物而被列为危险废弃物,在其转运及露天堆填等过程中,易形成飘尘进入大气,不仅增加空气中的粉尘含量,更会加重雾霾的生态毒性,对大气造成严重污染,危害居民健康和生态环境。 [0003] 飞灰是一种危险废物,目前主要是填埋,但是填埋占用大量土地,如何在填埋过程将其转化为无害的废物,是需要思考的的。 [0004] 基于此,申请人进行了有益的探索和尝试,找到了解决上述问题的办法,下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。 发明内容[0005] 针对现有技术的不足,本发明设计一种快速处置飞灰的方法。该法将污染场地飞灰挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、碳源、硫酸盐、营养添加剂及飞灰的混合层,混合层上部放置含钛材料与纳米铁材料的混合层;运行过程中,不定期从堆场上部注碳源溶液,不定期将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后将渗滤液回流至堆场顶部进行喷洒回灌。经过该方法处理飞灰,可以将飞灰中重金属固定在堆场中,同时将飞灰中二噁英快速降解。 [0006] 本工艺处理飞灰中重金属及二噁英的机理在于,首先沼渣中的硫酸盐还原菌利用碳源将硫酸盐转化为硫化物,重金属与硫化物反应生成极低溶解度的沉淀物,大大减少其溶出量。同时利用乙醇等碳源溶液将飞灰中的二噁英萃取进溶液中,二噁英污染物进入渗滤液,随着渗滤液回灌到堆场顶部,被纳米铁材料吸附,在含钛材料的作用下,形成光催化效应,产生羟基自由基,进一步促进二噁英的分解;此外,通过控制渗滤液pH,纳米铁材料会释放一定量的铁离子,在光催化所产生的微量羟基自由基作用下,产生芬顿催化效应,更有效的降解二噁英污染,同时过程中将沼渣所产生的难降解有机物去除。 [0007] 本发明的具体详细技术方案包括以下步骤:将污染场地飞灰挖出,转移至堆场中;将污染场地飞灰挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、碳源、硫酸盐、营养添加剂及飞灰的混合层,混合层上部放置含钛材料与纳米铁材料的混合层;运行过程中,不定期从堆场上部注碳源溶液,不定期将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后将渗滤液回流至堆场顶部进行喷洒回灌。 [0008] 进一步地,在本发明的一种实施例当中,混合层中飞灰、沼渣、碳源、硫酸盐及营养添加剂的添加比例为1:(0.01-0.5):(0.01-0.5):(0-0.3):(0-0.1)。 [0009] 进一步地,在本发明的一种实施例当中,混合层中的碳源为有机废物,包括餐厨垃圾、生活垃圾等。 [0010] 进一步地,在本发明的一种实施例当中,混合层高度1-8m;含钛材料与纳米铁材料的混合层层高度在0-1m,其中含钛材料与纳米铁材料的混合比例为(0.01-100):1。 [0011] 进一步地,在本发明的一种实施例当中,渗滤液回流至堆场顶部进行喷洒回灌,喷洒间隔时间在1-48小时范围。 [0012] 进一步地,在本发明的一种实施例当中,喷洒回灌时候可以进行pH调节,使回灌渗滤液pH控制在2-6。 [0014] 进一步地,在本发明的一种实施例当中,含钛材料与纳米铁材料的混合层高度在0-1m。 [0015] 进一步地,在本发明的一种实施例当中,运行期间,堆场上部注碳源溶液的频率为每1-100天注碳源溶液一次。 [0016] 进一步地,在本发明的一种实施例当中,营养添加剂指氮源、磷源及微量元素源中的一种或多种,进一步地,在本发明的一种实施例当中,硫酸盐指含有硫酸根的无机盐类或者废物。 [0018] 进一步地,在本发明的一种实施例当中,含钛材料可以被其它光催化材料替代。 [0019] 相比传统的飞灰处理方法,本方法有如下优势:1.通过含钛材料,形成光催化效应,协同纳米铁的吸附及芬顿高级氧化效应,迅速处置飞灰中二噁英污染,同时协同沼渣中微生物代谢并处理二噁英污染,形成高级氧化及生化协同处置二噁英污染的效应; 2.利用沼渣处置飞灰,以废治废,即处置了飞灰,也将沼渣污染无害化; 3.沼渣中硫酸盐还原菌充分利用硫酸盐固定化重金属,相比直接使用化学固化剂固定重金属,具有生态安全的特点。 [0020] 4.磷源、氮源及微量元素的加入进一步促进了沼渣中微生物的活性,增强了其处置POPs污染的能力;为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0021] 图1是本发明的结构示意图。 [0022] 其中:1,加酸装置;2,含钛材料与纳米铁材料的混合层;3,防渗层;4,混合层;5,导流材料;6,渗滤液储存池。 具体实施方式[0023] 实例1将污染场地飞灰挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、硫酸钠、餐厨垃圾、营养添加剂及飞灰的混合层,混合比例为飞灰、沼渣、餐厨垃圾、硫酸钠及营养添加剂的添加比例为1:0.2:0.2:0.15:0.1,层高5m,混合层上部放置含钛材料与纳米铁材料,层高0.1m;运行过程中,每隔1-5天从堆场上部注乙醇溶液,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后每间隔1-2天将渗滤液回流至堆场上部进行回灌,回流前调节pH至4。 [0024] 经过60天处置,飞灰中重金属溶出率降低95%,Pb从5mg/L降低至不足0.1mg/L,Cd从3mg/L降低至不足0.1mg/L,同时二噁英等污染物去除率超过99%,二噁英含量达标。本实例的营养添加剂是磷酸钾、硝酸铵及硝酸钴的混合物,同时添加了微量的锌元素。 [0025] 实例2将污染场地飞灰挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、石膏、餐厨垃圾、营养添加剂及飞灰的混合层,混合比例为飞灰、沼渣、餐厨垃圾、石膏及营养添加剂的添加比例为1:0.1:0.2:0.05:0.05,层高8m,混合层上部没有设置含钛材料与纳米铁材料层;运行过程中,每隔1-5天从堆场上部注酒精溶液,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后每间隔1-2天将渗滤液回流至堆场上部进行回灌,回灌时调节渗滤液pH至4。 [0026] 经过75天处置,飞灰中重金属溶出率降低95%,Pb从5mg/L降低至不足0.1 mg/L,Cd从3mg/L降低至不足0.1mg/L,同时二噁英等污染物去除率超过99%,二噁英含量达标。营养添加剂是磷酸钾、硝酸铵及硝酸钴的混合物,同时添加了微量的锰、铜元素。 [0027] 实例3所处置飞灰中POPs浓度为926mg/kg。 [0028] 将污染场地飞灰挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、硫酸钠、生活垃圾及飞灰的混合层,混合比例为飞灰、沼渣、生活垃圾、硫酸钠的添加比例为1:0.1:0.1:0.05,层高5m,无营养添加剂添加,混合层上部放置含钛材料与纳米铁材料,层高0.1m;运行过程中,每隔1-5天从堆场上部注碳源溶液,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后每间隔1-2天将渗滤液回流至堆场上部进行回灌,回灌时调节渗滤液pH至4。 [0029] 经过75天处置,飞灰中重金属溶出率降低95%,Pb从5mg/L降低至不足0.1 mg/L,Cd从3mg/L降低至不足0.1mg/L,同时二噁英等污染物去除率超过99%,二噁英含量达标。 |