[发明专利]矿化固结垃圾焚烧飞灰的方法

说明书

本发明提出了矿化固结垃圾焚烧飞灰的方法，所述包括：(1)将枯草芽孢杆菌溶液与有机磷酸单酯盐溶液进行混合及静置处理，以便得到磷酸盐微生物溶液；(2)将所述磷酸盐微生物溶液、水及垃圾焚烧飞灰进行混合及静置处理；(3)将步骤(2)所得到的混合液中加入水，混合并静置至溶液澄清。本发明的方法能够高效率地固结垃圾焚烧飞灰中的重金属，减少氨作用副产物排放而污染环境。并且，该方法操作简便，适于规模化应用。

技术领域

本发明涉及环保领域。具体地，本发明涉及矿化固结垃圾焚烧飞灰的方法。

背景技术

随着城市固体废弃物焚烧技术的广泛应用，对焚烧后产生的残余物(垃圾飞灰)的处理显得尤为重要。垃圾焚烧飞灰中含有大量游离重金属(Cd、Pb、Cu等)和其它有害有毒物质，最终导致生态系统退化、土壤质量下降和作物污染，威胁人类健康和安全，因而被列为危险品，需要经过特殊处理。因此，垃圾焚烧飞灰必须经过固化/稳定化处理后，方可安全填埋。如不对垃圾焚烧飞灰进行有效处理，飞灰中的可溶性重金属在水和酸性环境中容易浸出，造成重金属迁移，污染土壤、危害水体和大气。另外，浸出的重金属离子经过土壤、水体等媒介进入生物链，与动植物蛋白质结合，导致中毒。垃圾焚烧飞灰中游离重金属离子污染有三大特点：(1)隐蔽性、(2)长期性、(3)不可逆性。基于重金属的特性和危害，处理垃圾焚烧飞灰中重金属污染的土壤和水已成为一个受到全世界关注的挑战性课题。

根据重金属污染的不同性质和处理方法可分为三类：化学方法、物理和化学方法、以及生物修复方法。化学方法主要是用于处理含有高浓度金属离子的废水，包括化学浮选、化学沉淀和氧化还原。物理和化学方法包括三种技术：离子交换技术、吸附方法和膜分离技术。生物修复技术是利用特定生物(植物、微生物或原生动物)吸收、转化、降解、矿化钝化、富集和转移重金属，从而恢复土壤、废水和垃圾飞灰系统的正常生态功能。它是实现环境净化和生态效应恢复的生物措施，是重金属污染的环保处理技术。

然而，目前采用生物修复技术处理垃圾焚烧飞灰中的重金属的方法仍有待研究。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。为此，本发明提出了矿化固结垃圾焚烧飞灰的方法，该方法能够高效率地固结垃圾焚烧飞灰中的重金属，减少氨作用副产物排放而污染环境。并且，该方法操作简便，适于规模化应用。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种矿化固结垃圾焚烧飞灰的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：(1)将枯草芽孢杆菌溶液与有机磷酸单酯盐溶液进行混合及静置处理，以便得到磷酸盐微生物溶液；(2)将所述磷酸盐微生物溶液、水及垃圾焚烧飞灰进行混合及静置处理。

根据本发明实施例的矿化固结垃圾焚烧飞灰的方法中，枯草芽孢杆菌在生长繁殖过程中可分泌碱性磷酸酶，能够将有机磷酸单酯类物质水解，形成PO₄^3-离子，其可以与游离金属离子发生反应，改变重金属存在的氧化还原状态，使其由活泼的重金属离子转变为稳定的生物磷酸盐矿物沉淀，且能较好地存在于高浓度的二氧化碳和弱酸性环境中，从而达到钝化重金属离子的目的，避免其对环境造成污染，并且，在处理重金属过程中能够减少氨作为副产品排放以污染环境，同时，又能够高效率地固结垃圾焚烧飞灰重金属。

根据本发明的实施例，上述矿化固结垃圾焚烧飞灰的方法还可以具有下列附加技术特征：

根据本发明的实施例，步骤(1)中，所述磷酸盐微生物溶液是通过下列方式获得的：将枯草芽孢杆菌接种于培养基中，培养18～30小时，以便得到所述枯草芽孢杆菌溶液；将所述有机磷酸单酯盐溶液与所述枯草芽孢杆菌溶液进行混合处理，并将得到的混合液静置30～40小时，以便得到所述磷酸盐微生物溶液。预先将枯草芽孢杆菌培养18～30小时，使其处于生长旺盛阶段，生物活性强，可以分泌大量碱性磷酸酶。接着，将培养好的菌液与有机磷酸单酯盐接触30～40小时，以便于充分使碱性磷酸酶将有机磷酸单酯水解形成PO₄^3-离子，便于后续将重金属矿化固结。