[发明专利]一种医疗垃圾焚烧飞灰的药剂稳定化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种医疗垃圾焚烧飞灰无害化处理的方法，具体涉及含重金属的医疗垃圾焚烧飞灰螯合固化/稳定化处理的方法，属于危险废物处理技术领域。

背景技术

医疗废物是一种特殊的污染物，2002年，全国医疗废物的产生总量约65万t，平均日产生量为1780t。2010年，医疗机构床位数比2002年增加5%，医疗废物产生量达到68万t。虽然其产量仅占城市固体废物的3%，但它可能含有多种传染性病菌、病毒化学污染物、针头锐器及放射性等有害物质，具有极大的危险性。

焚烧技术是我国医疗废物的主流处理处置技术，是破坏感染性和有毒性物质、减少体积和重量的最有效的方法之一。医疗废物经焚烧处理后，废物中的病原体被彻底消灭；经过焚烧，废物中的可燃成分被高温分解后，一般可减重80%和减容90%以上，减量效果好。

医疗垃圾焚烧会产生一定量的焚烧飞灰，医疗垃圾焚烧飞灰的特点在于：

（1）高氯特征：医疗垃圾焚烧飞灰的氯含量相比生活垃圾焚烧飞灰的氯含量更高，生活垃圾焚烧飞灰中氯盐大多以NaCl、KCl、CaCl₂等形式存在，含量最低值和最高值分别为0.88%和30%，多数分布在10-20%之间，平均值为15.41%，这主要和生活垃圾的性质、焚烧的工况以及烟气净化设备的差异有关。而对于医疗垃圾而言，其塑料类物质含量远高于生活垃圾，因此，医疗垃圾焚烧飞灰中氯的含量明显高于生活垃圾焚烧飞灰。

（2）高硫特征：医疗垃圾焚烧飞灰中硫含量较高，接近10%。

（3）高碱性特征：生活垃圾焚烧飞灰中K₂O和Na₂O含量接近，平均含量为6.06%和5.33%，而医疗垃圾焚烧飞灰中碱性氧化物含量远高于生活垃圾焚烧飞灰，K₂O和Na₂O含量分别为23%和3.5%。

（4）高钙硅特征：医疗垃圾焚烧飞灰的钙硅比高达13.8。

应用于焚烧飞灰无害化和安定化处理的方法主要包括固化稳定化、湿式化学处理与高温处理三大类。固化稳定化主要包括水泥固化、螯合剂稳定化、压缩固化等类型；湿式化学处理主要包括加酸萃取与废气中和碳酸化两种类型；高温处理技术主要包括烧结固化和熔融玻璃化两种类型。

高温熔融固化法又称为玻璃化法，它是利用高于物质熔点的温度使焚烧飞灰达到熔融状态，熔融液冷却后形成的稳定熔渣可作为路基材料或实现资源化利用。其缺点是处理的代价较高。

水泥固化是通过在飞灰中加入硅酸盐水泥形成类似岩石的高强度块状物，水泥中高碱度的氢氧基可将重金属转变成氢氧化物等低溶解性物质，从而将重金属截留。反应形成的硅酸钙、铝酸钙等水合物胶体，随时间逐渐硬化最终形成结晶状态，将重金属离子包覆，形成稳定结构同时达到固化体的最终强度。水泥固化技术处理费用较低，系统成熟易于操作。然而固化/稳定化产物的增容比大，也会降低水泥固化法成本低廉的相对优势。

用于焚烧飞灰中重金属稳定化处理的化学添加剂，主要有无机的重金属稳定药剂及有机的液体螫合剂两大类。化学药剂法的缺点是代价较高。

医疗垃圾焚烧飞与生活垃圾焚烧飞灰的性质具有一定差别，因此生活垃圾焚烧飞灰的处理技术并不完全适用于医疗垃圾焚烧飞灰，医疗垃圾焚烧飞灰由于产生量相对较小，尚未引起足够的重视，有针对性的处理技术也非常匮乏。如何妥善处置医疗垃圾焚烧飞灰，达到污染控制的目标，是亟待解决的科技难题。

发明内容

本发明是以解决上述问题为目的，针对医疗垃圾焚烧飞灰高氯、高硫、高碱性氧化物含量和高钙硅比特征，而提供一种经济、低污染的医疗垃圾焚烧飞灰无害化处理方法。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

先对医疗垃圾焚烧飞灰的成分进行测定，医疗垃圾焚烧飞灰的pH值通常在12以上，在此pH值或填埋条件下遇到渗滤液，重金属易于溶出。将医疗垃圾焚烧飞灰与腐植酸按照一定比例进行均匀混合，在室温下保持一定时间，利用腐植酸和医疗垃圾焚烧飞灰中的重金属生成重金属络合物。腐植酸与金属离子结合的形式主要有3种：1)酚中羟基与邻位羧基的鳌合；2)具有一定酸度的腐植酸官能团上的H⁺与分子内部离子交换，3)在碱性条件下腐植酸中的酯类通过水解可得到羧基和醇基或酚基，这些基都可与金属离子结合生成络合物。