技术领域
[0001] 本
发明提供一种利用纳米钛及沼渣协同处置飞灰及铬渣的方法，将沼渣、
碳源、
硫酸亚
铁、营养添加剂、飞灰及铬渣转移至堆场中，通过特殊的
生物化学工艺及工程措施，将六价铬及飞灰中的重金属及二噁英同步
净化处置，属环境保护领域。
背景技术
[0002] 截止2016年，我国垃圾焚烧厂219座，每年产生飞灰约400万吨，累计堆放量近4000万吨，其在危险废物中扮演着越来越重要的
角色。
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 另外铬渣也是一种危险废物，同样的道理，如果能在填埋过程中逐渐将其转化为无害的产物，将有极大益处。
[0006] 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
[0007] 针对
现有技术的不足，本发明设计一种同步处置飞灰及铬渣的方法，在填埋过程中通过特殊的生化及工程措施，将二者同步无害化。该法将飞灰及铬渣转移到堆场中；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、硫酸亚铁、营养添加剂、飞灰及铬渣的混合层，混合层上部放置纳米钛材料层；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] 本工艺处理飞灰中重金属及二噁英的机理在于，首先硫酸亚铁将铬渣还原，随后沼渣中的
硫酸盐还原菌利用碳源将硫酸亚铁转化为硫化物，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，同时进一步将未处置的铬渣无害化。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，在纳米钛材料的作用下，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，硫酸亚铁释放的铁离子，在电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。
[0009] 本发明的具体详细技术方案包括以下步骤：将飞灰及铬渣转移到堆场中；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、硫酸亚铁、营养添加剂、飞灰及铬渣的混合层，混合层上部放置纳米钛材料层；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。
[0010] 进一步地，在本发明的一种
实施例当中，混合层中飞灰、铬渣、沼渣、碳源、硫酸亚铁及营养添加剂的添加比例为1：（0.1-10）：（0.01-5）：（0.01-5）：（0-3）：（0-1），混合层高度1-8m；纳米钛材料层高度在0-1m。
[0011] 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。
[0012] 进一步地，在本发明的一种实施例当中，混合层高度1-8m；纳米钛材料层层高度在0-1m。
[0013] 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。
[0014] 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。
[0015] 进一步地，在本发明的一种实施例当中，沼渣指有机
废水或者固体有机废物厌
氧处置后的固体残留物，可以被
污泥替代。
[0016] 进一步地，在本发明的一种实施例当中，纳米钛材料层高度在0-1m。
[0017] 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。
[0018] 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，微量元素源指含有
硼、锌、
铜、锰、钴中的一种或多种元素的营养物质，碳源溶液指含有乙醇、甲醇、乙酸一种或多种的溶液，其既可以作为
微生物碳源，也可以用于萃取
土壤中的二噁英，碳源溶液中碳源含量为0-50%。
[0019] 进一步地，在本发明的一种实施例当中，碳源溶液可以掺杂硫酸亚铁加入到堆场中。
[0020] 进一步地，在本发明的一种实施例当中，纳米钛材料可以被其它光催化材料替代，飞灰可以是未处理的飞灰，也可以是经过生化或者物理化学处置后的飞灰，铬渣可以被含铬土壤替代。
[0021] 相比传统的飞灰处理方法，本方法有如下优势：1．硫酸亚铁将铬渣无害化同时，释放铁跟硫酸盐，铁可以作为芬顿效应的原料，硫酸盐作为沼渣中
硫酸盐还原菌的原料进一步参与下一步生化反应反应；
2．通过纳米钛材料，形成电催化效应，进而产生芬顿高级氧化效应，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；
3．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；
4．沼渣中硫酸盐还原菌充分利用硫酸亚铁固定化重金属，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。
[0022] 5．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。
[0023] 图1是本发明的结构示意图。
[0024] 其中：1，加酸装置；2，纳米钛材料层；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
[0025] 实例1将飞灰及铬渣转移到堆场中；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、硫酸亚铁、营养添加剂、飞灰及铬渣的混合层，混合比例为飞灰、铬渣、沼渣、餐厨垃圾、硫酸亚铁及营养添加剂的添加比例为1：0.6：0.25：0.25：0.15：0.1，层高5m，混合层上部放置纳米钛材料，层高0.05m；运行过程中，每隔6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。
[0026] 经过65天处置，堆场中固体六价铬含量从3000mg/kg降低至不足2mg/kg，堆场中固体废物中重金属溶出率降低91%，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。
[0027] 实例2将飞灰及铬渣转移到堆场中；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、硫酸亚铁、营养添加剂、飞灰及铬渣的混合层，混合比例为飞灰、铬渣、沼渣、餐厨垃圾、硫酸亚铁及营养添加剂的添加比例为1：2.5：0.55：0.45：0.3：0.1，层高5m，混合层上部放置纳米钛材料，层高0.01m；运行过程中，每隔35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。
[0028] 经过60天处置，堆场中固体六价铬含量从3000mg/kg降低至不足2mg/kg，堆场中固体废物中重金属溶出率降低91%，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。
[0029] 实例3将飞灰及铬渣转移到堆场中；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、硫酸亚铁、营养添加剂、飞灰及铬渣的混合层，混合比例为飞灰、铬渣、沼渣、餐厨垃圾、硫酸亚铁及营养添加剂的添加比例为1：2.5：0.5：0.5：0.25：0.1，层高5m，混合层上部不设置纳米钛材料层；运行过程中，每隔25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。
[0030] 经过75天处置，堆场中固体六价铬含量从3000mg/kg降低至不足2mg/kg，堆场中固体废物中重金属溶出率降低91%，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。
[0031] 实例4将飞灰及铬渣转移到堆场中；堆场内铺设防渗层，底部铺设导流材料，其上部铺设污泥、碳源、硫酸亚铁、营养添加剂、飞灰及铬渣的混合层，混合比例为飞灰、铬渣、沼渣、餐厨垃圾、硫酸亚铁及营养添加剂的添加比例为1：4：0.9：0.6：0.3：0.1，层高5m，混合层上部放置纳米钛材料，层高0.01m；运行过程中，每隔90天从堆场上部注乙醇溶液及硫酸亚铁的
混合液，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。
[0032] 经过75天处置，堆场中固体六价铬含量从3000mg/kg降低至不足2mg/kg，堆场中固体废物中重金属溶出率降低91%，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。
[0033] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和
说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的
权利要求书及其等效物界定。
