[发明专利]基于污泥水热处理来消除有机污染物和稳定重金属的方法

说明书

技术领域

本发明属于危险固体废弃物处理技术领域。

背景技术

近年来垃圾焚烧在我国发展非常迅速，产生的焚烧飞灰总计超过1100吨/天，焚烧飞灰积累了汞、镉、铅等重金属，也含有一定浓度的二噁英。国家标准(GB18485-2001)将其规定为危险废弃物，需处理后进入安全填埋场；2008年颁布的生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)规定飞灰的重金属稳定后达到一定的要求、二噁英含量低于3ng-I-TEQ/g时可以进入卫生填埋场单独填埋，但是目前没有经济、简单的二噁英分解方法。随着工业水平的发展，人们的安全意识越来越高，于是越来越多的工业产品中添加大量的阻燃剂。而这些阻燃剂正是以多溴联苯醚和多氯联苯为代表，多溴联苯醚(PBDEs)属于添加型阻燃剂，添加量为5～30％，在产品的生产、使用和处理过程中PBDEs会从产品中扩散进入大气、水和土壤环境，以及通过城市废水、废物输送管网进入城市污水处理厂，汇集于污水和污泥中。由于此类添加剂极易扩散到空气中，并且极易在包括人体等生物体内富集，对人类及整个社会的发展造成了极大的伤害。环境监测资料表明中国存在PBDEs环境暴露，而我国在PBDEs健康影响方面的研究几乎空白，应该引起重视。多氯联苯(PCBs)1881年首次在实验室合成，因其化学稳定性高，隔热性和润湿性能好，阻燃和绝缘性优良，1929年开始在世界范围内大规模工业生产并广泛应用于电力电容器及变压器等设备中。但是，多氯联苯对脂肪具有较强的亲和性，进入生物体后，易在脂肪层和脏器堆积而几乎不被排除或降解，进而通过食物链浓缩造成对人体的潜在危害，产生积累性中毒。现有技术中二噁英、多溴联苯醚及多氯联苯的无害化处理主要包括以下几种方法：生物降解法、光降解法、催化还原降解法、电解降解法、传统热降解法。这些方法均不能完全解决这些污染物的无害化处理问题，例如生物降解法的降解速率要慢一些，降解效率也较低；同时，由于二噁英、PBDEs对微生物具有毒性和抑制作用，单独依靠生物法降解很难达到较好的处理效果。而光降解处理的反应速率较慢，如用紫外光作为光源将增加成本，不适于工程应用。催化还原降解法包括使用零价铁催化剂和双金属催化剂，零价铁催化存在降解速率慢、铁屑易结块等缺点，而双金属催化剂制备比较繁琐并且原料比较昂贵等问题。电解降解方法脱溴，脱氯的质子源是水，而二噁英、多溴联苯醚和多氯联苯在水中的溶解度很小需要添加助溶剂，助溶剂的含量太高可能会使反应不能进行，而太低的话又不能溶解。