[发明专利]含有害重金属焚化飞灰的处理方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种废弃物中含有害重金属，例如铅、镉、铬、汞、铜、 锌等金属废弃物无害化的废弃物处理方法。

背景技术

根据2003年，中国台湾十九座大型垃圾焚化厂于焚化过程中所产生 的灰渣统计资料，其中由废气处理系统收集的飞灰每年约有二十三万公吨 (每月约1.9万公吨)，均经中间安定处理后，方送至各县市环保局指定的 最终处置场独立分区掩埋。

有关飞灰的处理管制依「一般废弃物回收清除处理办法」规定，焚化 灰渣的飞灰应分开贮存收集，不得与底渣混合；飞灰的溶出试验超过「有 害事业废弃物认定标准」，得采用固化法、稳定化法、熔融法等以达到限 制有害物成分溶出或移动，防止渗入土壤或地下水而造成污染(以上摘自中 国台湾行政院环境保护署水保处所发布的资料)。

一般废弃物经焚化处理后约产生5％的飞灰，其中所含以钙(Ca)、硅 (Si)、铝(Al)、铁(Fe)等金属氧化物为主，且飞灰因含有盐类(氯盐)及有害 重金属如镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)、铜(Cu)及铅(Pb)等有害重金属，尤其以 铅的毒性特性溶出试验(TCLP)检测溶出浓度高于法规标准，故必须先行稳 定化或无害化处理后方能进行资源再利用或最终处置。同时这些有害重金 属也随着飞灰粒径越小其含有害重金属铅含量越多，且用以吸附戴奥辛的 粉状活性碳其平均粒径为小于25μm约为15～25μm大小的粒径，由此可知 重金属及戴奥辛皆存于小粒径的焚化飞灰中。

焚化飞灰目前多以固化(solidification)/稳定化(stabilization)进行中间处 理，其中固化包括固定、包封(encapsulation)及玻璃化(vitrification)，固定 是以固化剂例如水泥、硅酸钠、石灰或黏土等加入有害废弃物焚化飞灰中 而形成固体硬块物质，使有害物质不易溶出。目前焚化飞灰大都以添加水 泥作为固化处理。固化处理虽有操作简便、设置费用低帘、无废气处理问 题的困扰，但固化后的体积增加15～20％、重量增加40～50％，且浪费固化 剂及自然资源，又须分区掩埋处理降低掩埋年限，同时焚化飞灰中含有高 浓度氯盐，影响固化体的耐久性，长期放置重金属仍有溶出的疑虑。

其次如包封，是将有害废弃物包覆其中令有害物质与外界隔离。但由 于其包覆成本高令处理费用过高，故使用者很少。

再如玻璃化，是针对无机有害废弃物质的处理方法，将有害废弃物投 入熔炉中以摄氏1400度高温将有害废弃物熔融，或烧结或添加适量氧化 铝将的熔成玻璃陶瓷，令其固化而达到安定化、减量化及减容化。此处理 对象物较广抗压强度亦大，所制成的玻璃，陶瓷深具再利用价值。但由于 高盐基度使得单一熔融处理受限，设置成本与操作维护费皆属非常昂贵且 最高的缺点。

穏定化是添加吸附剂或螯合剂或化学稳定剂使有害物质与穏定剂反 应成为穏定物质而不再变化，因而达到不再产生有害物的目的。但其优点 及缺点亦如上述具固化的优缺点。

专利公开第200520832号「废弃物焚化衍生飞灰重金属去除的方法」 发明专利，是利用原始飞灰与反应飞灰适合混合比例再添加4～8倍混合飞 灰重量的自来水或蒸馏水进行10～24小时充分搅拌混合或振荡萃取而达到 飞灰重金属去除的目的属于穏定化处理步骤。但其水洗处理液有待处理且 并未提供固液分离飞灰与废液的详细步骤及改善的报导。

又如发明专利第I257330号「焚化飞灰的处理方法及装置」是先将焚 化飞灰施以水洗除氯再经密闭型泵进行压送并未有如何消除重金属的手 段的公开。

再如发明专利第407067号「废弃物处理方法」是于废弃物中加入水 玻璃和水进行振荡搅拌将废弃物中的铅形成硅酸铅沉淀令铅安定化而达 到稳定化有害重金属铅的目的，惟此发明仍仅是结合水玻璃和水即硅酸钠 溶液及水与含重金属废弃物混合搅拌进行养护固化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有害重金属焚化飞灰的处理方法，能使 废弃物中尤其是焚化炉所产出的飞灰中所含的有害重金属，特别是使有害 的铅被分离出来。