一種醫療垃圾焚燒飛灰無害化處理新工藝的製作方法
2023-07-17 18:42:51 1
專利名稱：一種醫療垃圾焚燒飛灰無害化處理新工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及醫療垃圾焚燒飛灰無害處理處置，屬於環境保護領域的固體廢 棄物汙染控制，尤其適合於危險廢棄物焚燒處理過程中產生的固體副產物的無 害化處置。
背景技術：
隨著經濟的高速發展和人民生活水平的不斷提高，醫療廢棄物產生量與日
俱增。2003年，SARS的爆發更使醫療廢棄物的處理處置成為社會關注的焦點。 焚燒法以其滅菌，減量化效果好而成為我國處理醫療垃圾的主要方法。然而， 醫療垃圾焚燒處理後會產生大約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和二惡英、PAH等有機毒物，處理 不當會對環境造成嚴重的二次汙染。此外，由於我國各地醫療垃圾採用很多不 同種類的焚燒爐經行焚燒，不同的焚燒工藝所產生的飛灰性質也就不盡相同， 這就造成了目前我國主要的飛灰的處理技術如水泥固化法、化學提取法等無 法徹底無害化處理不同種類的醫療垃圾焚燒飛灰。
當溫度和壓力分別達到374. 2'C和22. lMPa時，水的性質會發生很大的改變，
超過了這個溫度，壓力的水被稱為超臨界水。超臨界水可以使有機物與氧氣完 全溶解其中，極大的增加了有機物氧化反應的傳質作用，從而可以在很短的時
間內將有機物降解為無害的小分子水，二氧化碳，氮氣等。而且無機鹽類在超 臨界水中溶解度很低，使得無機鹽類易於分離。目前，超臨界水氧化以其無二 次汙染，效率高等優點在固體廢棄物處理中成功運用在土壤，廢舊塑料，市政 汙泥等方面的處理。本發明結合醫療垃圾焚燒飛灰的汙染特性，採用新興的超臨界水氧化技術， 對不同種類的焚燒爐所產生的醫療垃圾焚燒飛灰進行處理，將醫療垃圾焚燒飛 灰中的有機汙染物徹底降解去除的同時固定飛灰中的重金屬，以達到對不同種 類焚燒飛灰都能徹底無害化的目的。
發明內容
本發明的目的是結合醫療垃圾焚燒飛灰的汙染特性，採用超臨界水氧化技 術，對不同種類焚燒爐所產生的醫療垃圾焚燒飛灰進行處理，將醫療垃圾焚燒 飛灰中的有機汙染物徹底降解去除的同時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 值調節到中性或者弱鹼性，然後將混合液加入高壓反應釜中，密閉加熱，待溫 度、壓力達到水的超臨界點以後，開始計時，處理結束後，將反應釜冷卻至室 溫。固液分離後水可以循環利用。處理後的飛灰殘渣質量顯著降低，飛灰中所 含的有機汙染物被完全降解。飛灰當中極易浸出的交換態，碳酸鹽結合態的重 金屬離子在超臨界水條件下被固定在矽，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。可以進行安全填埋或資 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、處理時間 等因素的影響。下面結合說明書附圖及實施方案進一步闡述本發明的內容。
圖1表示本發明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式
實施例1:
在本實施例中，醫療垃圾焚燒飛灰採用旋轉窯所產生的飛灰，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值調節至7. 2後移 入高壓反應釜中，密封加熱。待溫度達到45(TC，壓力於30MPa 40MPa之間穩定 後開始計時，保持l h，然後冷卻至室溫。固液分離後，對反應殘渣進行測定。 殘渣的質量為原飛灰加入量的35°/。，殘渣的灼燒減量降為0. 4%，用毒性浸出實驗
(GB5085. 3-1996)測定產品中重金屬浸出濃度，結果表明，重金屬(As， Ba， Cd， Cr， Cu， Pb， Zn)浸出量均在國家標準規定的標準值以下。處理水溶液加 入0.2g Ca(OH)2固體，過濾，所得上清液可循環利用。 實施例2:
在本實施例中，醫療垃圾焚燒飛灰採用熱解汽化爐所產生的飛灰，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 加水後pH為6. 84，不需進行pH值調節，直接按與實施例1中相同的處理方式 經行超臨界水處理。經過處理的殘渣的質量為原飛灰加入量的33%，殘渣的灼燒 減量降為1.53%，用毒性浸出實驗(GB5085.3-1996)測定產品中重金屬浸出濃 度，結果表明，重金屬(As， Ba， Cd， Cr， Cu， Pb， Zn)浸出量也均在國家標準 規定的標準值以下。處理水溶液循環利用同案例1.
權利要求
1. 超臨界水無害化處理醫療垃圾焚燒飛灰的新工藝，其特徵在於將焚燒飛灰與水以一定的固液比混合，調節pH後加入一定量的氧化劑，然後將混合液加入高壓反應釜中，密閉加熱，在一定溫度和壓力範圍內對焚燒飛灰進行處理。保持一定時間後自然冷卻至室溫，固液分離，水溶液加入少量Ca(OH)2，然後過濾，上清液循環利用。處理後的飛灰殘渣質量顯著降低，飛灰中所含的有機汙染物被完全降解，重金屬被固定，成為一種無害的物質。可以進行安全填埋或資源化利用。
2. 根據權利要求書1所述的超臨界水無害化處理醫療垃圾焚燒飛灰的工藝， 其特徵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. 根據權利要求書1所述的超臨界水無害化處理醫療垃圾焚燒飛灰的工藝， 其特徵是飛灰與水混合後需將混合液的pH值調節到6. 8-7. 8。
4. 根據權利要求書1所述的超臨界水無害化處理醫療垃圾焚燒飛灰技術，其 特徵是將高壓反應釜密閉後，升溫至45(TC，壓力大約為30 40 Mpa，保持時 間為lh，自然冷卻到室溫。
全文摘要
本發明確立了一種適用於醫療垃圾焚燒爐焚燒飛灰無害化處理的新工藝。本工藝關鍵是將焚燒飛灰與水以一定的固液比混合，調節pH致近中性，加入一定量的氧化劑，然後將混合液加入高壓反應釜中密閉升溫加壓，保持一定時間後自然冷卻至室溫，固液分離後水溶液可以循環利用。處理後的飛灰殘渣質量顯著降低，飛灰中所含的有機汙染物被完全降解，重金屬被固定，達到無害的目的，可以進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 優先權日2009年3月5日
發明者張付申, 達 薄 申請人:中國科學院生態環境研究中心