[发明专利]一种碳酸钠促进医疗废物焚烧炉渣熔融玻璃化过程重金属氯化挥发的方法

说明书

本发明公开了一种碳酸钠促进医疗废物焚烧炉渣熔融玻璃化过程重金属氯化挥发的方法，包括(1)将医疗废物焚烧炉渣破碎并与碳酸钠均匀混合得到混合物；(2)将混合物在高温下熔融处置，获得玻璃化产物。本发明仅添加少量碳酸钠即可有效提高医疗废物焚烧炉渣的重金属氯化挥发率，医疗废物焚烧炉渣重金属Zn、Cu、Pb、Cd氯化挥发率分别提高至93.82％、92.22％、100％、100％，重金属总挥发率达到92.71％，与未添加碳酸钠的炉渣熔融处置相比，Zn、Cu的氯化挥发率分别提高了401.71％、18.93％。本发明工艺简单、实现医疗废物焚烧炉渣全消纳，同时获得低重金属含量的玻璃化产物，实现资源循环利用。

技术领域

本发明属于医疗废物焚烧炉渣无害化处置技术领域，具体涉及一种碳酸钠促进医疗废物焚烧炉渣熔融玻璃化过程重金属氯化挥发的方法，将破碎预处理的医疗废物焚烧炉渣与碳酸钠混合并熔融处置，实现医疗废物焚烧炉渣重金属高效氯化挥发，同时回收炉渣中的有价金属资源。

背景技术

医疗废物(MW)，是指医疗卫生机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或者间接感染性或毒性等危害的废物，随意处置对人体健康以及生态环境造成严重危害。焚烧处置具有病毒、病菌等有害物质高效、彻底灭活，无害化、减量化、资源化效果显著等优势，被广泛应用于医疗废物无害化处置。据报道，因焚烧产生的焚烧飞灰仅占医疗废物总量约2-3％，而医疗废物焚烧炉渣的占比则高达15％，且医疗废物焚烧炉渣因含有高含量稳定的重金属物相、可溶性氯盐以及二噁英类有机污染物等有害组分，具有极大危险性，同时也是最难无害化处置的部分。

迄今为止，螯合固化法、酸浸提法以及水洗法等方法被用于危险废物处置。然而螯合固化法存在增容增重以及难以去除二噁英等有机污染物等问题限制其的发展。此外，螯合固化法一般与填埋法联用，而受到政策影响危险废物填埋处置逐渐受到限制，这进一步抑制螯合固化法的发展。而酸浸提法与水洗法则存在水资源污染、危险废物中重金属、氯盐以及二噁英等污染物去除效率低等问题。而高温熔融处置因其优异的减容减重效果、高效分解二噁英等有机污染物、氯盐去除率高以及熔融玻璃化产物价值高等优势受到广泛关注。

根据相关报道，高温熔融处置工艺重金属大都被固定在玻璃体中以实现焚烧残余物无害化处置。CN109516700B公开一种垃圾焚烧灰渣重金属固化方法，该方法将垃圾焚烧灰渣分选、破碎得到废杂金属与细底渣，其中底渣与焚烧飞灰混合熔融处置得到玻璃化产物。CN109734307B公开了一种垃圾焚烧飞灰低能耗熔融及高效固化重金属的方法，该方法将两种以上飞灰经过配料进行熔融处置，并得到玻璃化产物，同时提高重金属在玻璃体中的固化效率。CN107252810A公开了一种熔融固化垃圾燃烧飞灰中重金属的方法，该方法将垃圾焚烧飞灰与高炉瓦斯泥混合熔融处置并固化飞灰中的重金属。上述方法将垃圾焚烧残余物与其他固体废物混合进行熔融处置，这些方法工艺简单，能够实现焚烧残余物资源化，但重金属被固定在玻璃体中造成重金属资源浪费，且被固定在玻璃体中的重金属组分长期稳定性尚不明确，仍存在浸出的潜在风险。

生活垃圾焚烧炉渣作为一般固废，其中有害组分相对较低；而医疗废物焚烧炉渣则因含有高含量稳定的重金属物相、可溶性氯盐以及二噁英类有机污染物等有害组分被列为危险废物，与生活垃圾焚烧炉渣存在本质区别，且处理难度更大。为了促进医疗废物焚烧炉渣熔融重金属氯化挥发，申请人前期公开CN114345888A一种医疗废物焚烧飞灰和炉渣掺合促进重金属氯化挥发的方法，该方法将医疗废物焚烧飞灰与炉渣协同熔融处置，在飞灰与炉渣混合比为1:1时达到最大重金属挥发效率，然而飞灰与炉渣的产量比约为1:7.5-5，这就导致尽管在1:1时能够实现重金属氯化挥发，但焚烧炉渣因其产量大不能完全消纳。

因此，开发一种工艺简单、能够实现医疗废物焚烧炉渣全消纳及玻璃化、且有效提高重金属氯化挥发效率的高温熔融处置技术，以实现医疗废物焚烧炉渣资源化及无害化成为亟待解决的难点。

发明内容