專利名稱：一種醫(yī)療垃圾焚燒飛灰無害化處理新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療垃圾焚燒飛灰無害處理處置，屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的固體廢 棄物污染控制，尤其適合于危險(xiǎn)廢棄物焚燒處理過程中產(chǎn)生的固體副產(chǎn)物的無 害化處置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，醫(yī)療廢棄物產(chǎn)生量與日
俱增。2003年，SARS的爆發(fā)更使醫(yī)療廢棄物的處理處置成為社會關(guān)注的焦點(diǎn)。 焚燒法以其滅菌，減量化效果好而成為我國處理醫(yī)療垃圾的主要方法。然而， 醫(yī)療垃圾焚燒處理后會產(chǎn)生大約2%-5%的飛灰。飛灰中因含有可被水浸出的高濃 度的Cd、 Pb、 Cu、 Zn等多種有害重金屬物質(zhì)和二惡英、PAH等有機(jī)毒物，處理 不當(dāng)會對環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染。此外，由于我國各地醫(yī)療垃圾采用很多不 同種類的焚燒爐經(jīng)行焚燒，不同的焚燒工藝所產(chǎn)生的飛灰性質(zhì)也就不盡相同， 這就造成了目前我國主要的飛灰的處理技術(shù)如水泥固化法、化學(xué)提取法等無 法徹底無害化處理不同種類的醫(yī)療垃圾焚燒飛灰。
當(dāng)溫度和壓力分別達(dá)到374. 2'C和22. lMPa時(shí)，水的性質(zhì)會發(fā)生很大的改變，
超過了這個(gè)溫度，壓力的水被稱為超臨界水。超臨界水可以使有機(jī)物與氧氣完 全溶解其中，極大的增加了有機(jī)物氧化反應(yīng)的傳質(zhì)作用，從而可以在很短的時(shí)
間內(nèi)將有機(jī)物降解為無害的小分子水，二氧化碳，氮?dú)獾?。而且無機(jī)鹽類在超 臨界水中溶解度很低，使得無機(jī)鹽類易于分離。目前，超臨界水氧化以其無二 次污染，效率高等優(yōu)點(diǎn)在固體廢棄物處理中成功運(yùn)用在土壤，廢舊塑料，市政 污泥等方面的處理。本發(fā)明結(jié)合醫(yī)療垃圾焚燒飛灰的污染特性，采用新興的超臨界水氧化技術(shù)， 對不同種類的焚燒爐所產(chǎn)生的醫(yī)療垃圾焚燒飛灰進(jìn)行處理，將醫(yī)療垃圾焚燒飛 灰中的有機(jī)污染物徹底降解去除的同時(shí)固定飛灰中的重金屬，以達(dá)到對不同種 類焚燒飛灰都能徹底無害化的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是結(jié)合醫(yī)療垃圾焚燒飛灰的污染特性，采用超臨界水氧化技 術(shù)，對不同種類焚燒爐所產(chǎn)生的醫(yī)療垃圾焚燒飛灰進(jìn)行處理，將醫(yī)療垃圾焚燒 飛灰中的有機(jī)污染物徹底降解去除的同時(shí)固定飛灰中的重金屬。具體工藝包括 首先將焚燒飛灰與水以一定的固液比混合，加入一定量的氧化劑，將飛灰的pH 值調(diào)節(jié)到中性或者弱堿性，然后將混合液加入高壓反應(yīng)釜中，密閉加熱，待溫 度、壓力達(dá)到水的超臨界點(diǎn)以后，開始計(jì)時(shí)，處理結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至室 溫。固液分離后水可以循環(huán)利用。處理后的飛灰殘?jiān)|(zhì)量顯著降低，飛灰中所 含的有機(jī)污染物被完全降解。飛灰當(dāng)中極易浸出的交換態(tài)，碳酸鹽結(jié)合態(tài)的重 金屬離子在超臨界水條件下被固定在硅，鈣等礦物晶格中，極大的降低了重金 屬的浸出毒性，使處理過的飛灰成為一種無害的物質(zhì)。可以進(jìn)行安全填埋或資 源化利用。此工藝的處理效果受氧化劑加入量、固液比、處理溫度、處理時(shí)間 等因素的影響。下面結(jié)合說明書附圖及實(shí)施方案進(jìn)一步闡述本發(fā)明的內(nèi)容。


圖1表示本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:
在本實(shí)施例中，醫(yī)療垃圾焚燒飛灰采用旋轉(zhuǎn)窯所產(chǎn)生的飛灰，飛灰pH為 3.22，重金屬含量為As 81.5 mg/kg， Ba 1002 mg/kg， Cd 60.7 mg/kg， Cr 234mg/kg， Cu 13g/kg， Pb 11.8 g/kg， Zn 37. lg/kg，灼燒減量為31°/。。取3g飛灰 以固液比1: 30，與水混合，添加10 mlH202。將混合液的pH值調(diào)節(jié)至7. 2后移 入高壓反應(yīng)釜中，密封加熱。待溫度達(dá)到45(TC，壓力于30MPa 40MPa之間穩(wěn)定 后開始計(jì)時(shí)，保持l h，然后冷卻至室溫。固液分離后，對反應(yīng)殘?jiān)M(jìn)行測定。 殘?jiān)馁|(zhì)量為原飛灰加入量的35°/。，殘?jiān)淖茻郎p量降為0. 4%，用毒性浸出實(shí)驗(yàn)
(GB5085. 3-1996)測定產(chǎn)品中重金屬浸出濃度，結(jié)果表明，重金屬(As， Ba， Cd， Cr， Cu， Pb， Zn)浸出量均在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值以下。處理水溶液加 入0.2g Ca(OH)2固體，過濾，所得上清液可循環(huán)利用。 實(shí)施例2:
在本實(shí)施例中，醫(yī)療垃圾焚燒飛灰采用熱解汽化爐所產(chǎn)生的飛灰，飛灰pH 為5. 91，重金屬含量為As 575 mg/kg， Ba 1649 mg/kg， Cd 84.4 mg/kg， Cr 95 mg/kg， Cu 2. 73 g/kg， Pb 4. 34 g/kg， Zn 48. 8 g/kg，灼燒減量為12%。該飛灰 加水后pH為6. 84，不需進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)，直接按與實(shí)施例1中相同的處理方式 經(jīng)行超臨界水處理。經(jīng)過處理的殘?jiān)馁|(zhì)量為原飛灰加入量的33%，殘?jiān)淖茻?減量降為1.53%，用毒性浸出實(shí)驗(yàn)(GB5085.3-1996)測定產(chǎn)品中重金屬浸出濃 度，結(jié)果表明，重金屬(As， Ba， Cd， Cr， Cu， Pb， Zn)浸出量也均在國家標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值以下。處理水溶液循環(huán)利用同案例1.
權(quán)利要求
1. 超臨界水無害化處理醫(yī)療垃圾焚燒飛灰的新工藝，其特征在于將焚燒飛灰與水以一定的固液比混合，調(diào)節(jié)pH后加入一定量的氧化劑，然后將混合液加入高壓反應(yīng)釜中，密閉加熱，在一定溫度和壓力范圍內(nèi)對焚燒飛灰進(jìn)行處理。保持一定時(shí)間后自然冷卻至室溫，固液分離，水溶液加入少量Ca(OH)2，然后過濾，上清液循環(huán)利用。處理后的飛灰殘?jiān)|(zhì)量顯著降低，飛灰中所含的有機(jī)污染物被完全降解，重金屬被固定，成為一種無害的物質(zhì)?？梢赃M(jìn)行安全填埋或資源化利用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的超臨界水無害化處理醫(yī)療垃圾焚燒飛灰的工藝， 其特征是飛灰與水以固液比l: 30混合，加入10%體積的仏02氧化劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的超臨界水無害化處理醫(yī)療垃圾焚燒飛灰的工藝， 其特征是飛灰與水混合后需將混合液的pH值調(diào)節(jié)到6. 8-7. 8。
4. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的超臨界水無害化處理醫(yī)療垃圾焚燒飛灰技術(shù)，其 特征是將高壓反應(yīng)釜密閉后，升溫至45(TC，壓力大約為30 40 Mpa，保持時(shí) 間為lh，自然冷卻到室溫。
全文摘要
本發(fā)明確立了一種適用于醫(yī)療垃圾焚燒爐焚燒飛灰無害化處理的新工藝。本工藝關(guān)鍵是將焚燒飛灰與水以一定的固液比混合，調(diào)節(jié)pH致近中性，加入一定量的氧化劑，然后將混合液加入高壓反應(yīng)釜中密閉升溫加壓，保持一定時(shí)間后自然冷卻至室溫，固液分離后水溶液可以循環(huán)利用。處理后的飛灰殘?jiān)|(zhì)量顯著降低，飛灰中所含的有機(jī)污染物被完全降解，重金屬被固定，達(dá)到無害的目的，可以進(jìn)行安全填埋或資源化利用。
文檔編號B09B3/00GK101502838SQ20091007888
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者張付申, 達(dá) 薄 申請人:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心