[发明专利]城市污泥与生活垃圾焚烧灰混合处置方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体废弃物的处理方法，尤其是涉及一种城市污泥与生活垃圾焚烧灰混合处置方法。

背景技术

城市污泥与生活垃圾焚烧灰是城市中两种有害的固体废弃物。

目前我国400多家城市污水处理厂每年产生污泥上千万吨，其安全、卫生处置是目前各城市急需解决的环保问题。我国目前绝大多数污水处理厂采用机械方法进行脱水处理，出厂污泥含水率高达80％以上，力学性质差，强度低，压缩性大。目前城市污泥的主要处置方法包括卫生填埋、土地利用、建材利用和焚烧等，其中卫生填埋处置投资少，操作简单，见效快，是我国处置城市污泥的主要方法。但是由于城市污泥的含水量高，力学性质差，极易引发填埋体失稳等工程灾害，或者是污泥填埋高度受到限制，导致填埋场库容量小、占地面积大，以致各城市污泥填埋与土地紧张的矛盾日渐突出。目前出现了通过添加水泥基固化材料改善污泥的力学性质，使其更适合填埋，但由于污泥的含水量和有机质含量高，导致固化材料用量较大，并且往往需要添加大量的砂、土等骨架材料，使得这种固化处理技术成本高(高达200多元/吨)，且所添加的砂、土等骨料占用了填埋场的容量。目前该固化技术难以在国内推广。

生活垃圾焚烧灰是生活垃圾焚烧厂的必然产物。垃圾焚烧灰包括燃烧后剩留在炉中的底灰和烟气净化系统中收集的飞灰。其中底灰大约占焚烧灰总质量的80％～90％，主要由渣土、陶瓷类物质碎片和其他一些不可燃及未燃的物质所组成，除去大块物质后，其外观与多孔隙的、浅灰色的细砂和砾石相似，质轻，吸水能力强，符合用作骨料的很多技术要求。飞灰大约占10％～20％，是含水率较低的细小颗粒，含有较多的氧化硅、氧化铝、氧化铁等活性成分，在激发剂的作用下，具有一定的水硬活性。目前垃圾焚烧灰的安全处置方法主要是卫生填埋。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城市污泥与生活垃圾焚烧灰混合处置方法，

本发明采用的技术方案是：

城市污泥与生活垃圾焚烧灰的混合质量比为1∶0.5～1.0，固化剂掺量为生活垃圾焚烧灰总重量的15～25％，无侧限抗压强度为50～120kPa，城市污泥与生活垃圾焚烧灰混合物的体积为混合前的91％～98％，水浸泡不崩解。

所述城市污泥为城市生活污水处理厂机械脱水后的污泥。

所述生活垃圾焚烧灰为垃圾焚烧底灰、垃圾焚烧飞灰或两者的混合。

所述固化剂为生石灰。

本发明具有的有益效果是：

(1)本发明利用了垃圾焚烧灰的骨料特性、吸水性及水硬性特点，针对性处理污泥的强度低、压缩性大、含水率高、不适合卫生填埋等问题，两者混合处理后达到填埋的力学性能要求，一举两得地解决了污泥和垃圾焚烧灰两种城市固体废弃物的处置问题。

(2)本发明没有使用水泥基固化材料，而是利用了垃圾焚烧灰中具有一定的水硬活性成分，只掺加少量的固化剂，经过水化反应，形成水硬性胶凝物质，使污泥的强度达到填埋作业要求，并且在浸水条件下不致崩解而影响填埋场的稳定。

(3)本发明采用生石灰为固化剂，该物质除了具备激发焚烧灰的水硬活性以外，还对污泥的减水非常有利。

(4)该发明经济成本低，每吨污泥固化总成本不超过100元，而目前市场上现有技术的污泥固化成本达200元/吨。

(5)本发明利用了污泥能够填充垃圾焚烧灰空隙的性质，添加的固化剂也只是垃圾焚烧灰重量的20％左右，即混合物总重量的10％左右，使得焚烧灰和污泥固化后总体积有所减小，而现有的污泥固化技术存在明显的增容问题。

具体实施方式

实施例1：

城市污泥与生活垃圾焚烧底灰及焚烧飞灰的混合质量比为1∶0.8∶0.2，生石灰掺量为焚烧灰总质量的15％，10天无侧限抗压强度达到75kPa，混合物的体积为混合前的91％，水浸泡不崩解。

实施例2：

城市污泥与生活垃圾焚烧底灰的质量比为1∶1.0，生石灰掺量为焚烧灰质量的25％，10天无侧限抗压强度达到50kPa，混合物的体积是混合前95％，水浸泡不崩解。

实施例3：

城市污泥与生活垃圾焚烧飞灰的混合质量比为1∶0.8，生石灰掺量为焚烧灰重量的15％，10天无侧限抗压强度达到120kPa，混合物的体积为混合前的96％，水浸泡不崩解。

实施例4：

污泥与垃圾焚烧飞灰的混合质量比为1∶0.5，生石灰掺量为焚烧灰重量的20％，10天无侧限抗压强度达到70kPa，混合物的体积为混合前的98％，水浸泡不崩解。