[发明专利]一种垃圾焚烧飞灰无害化及重金属资源化方法

摘要

本发明属于环境工程技术领域，具体为一种利用生物淋滤技术从生活垃圾焚烧飞灰中分离回收重金属、并实现飞灰无害化的方法，用酸性硫氧化细菌培养基溶液将生活垃圾焚烧飞灰稀释后加入硫磺球，得到的含有重金属酸性浸提液，加入适量碱调节pH后，用硫化氢气体通入酸性浸提液，与重金属反应形成硫化物沉淀，固液分离后，以硫化物沉淀形式回收得到纯净的重金属。本发明的处理工艺在常温常压下进行，能耗低、工艺简单，具备大规模工程应用潜力，通过将生物淋滤能源物质硫磺进行回收后循环使用，解决了处理后飞灰的“后酸化”问题；进入浸提液中的重金属，通过硫酸盐还原沉淀得到分离回收或有效去除，同时解决了硫酸盐和pH问题。

主权项

一种垃圾焚烧飞灰无害化及重金属资源化方法，其特征在于包括以下步骤；（1）用嗜酸性硫氧化细菌培养基溶液将生活垃圾焚烧飞灰稀释为含固率1%~10%的泥浆，将其投入生物淋滤浸提反应器中，每升加入2~10 g硫磺球，按3%~15%体积比接种嗜酸性硫氧化细菌，在20~30℃条件下通风搅拌，直至飞灰泥浆pH降至1.5~3.0；（2）将步骤（1）得到的飞灰泥浆的85%~97%从生物淋滤浸提反应器中排出，剩余部分作为下一批生物淋滤浸提的菌种，按上述比例投入新的飞灰和硫磺球，如此循环处理；排出的飞灰泥浆经过筛网过滤，将未被利用硫磺球过滤回收，回收的硫磺球可重复利用，过滤后的飞灰泥浆进入沉淀池；（3）将步骤（2）过滤后的飞灰泥浆进行固液分离，获得脱除重金属的无害酸性飞灰和含有重金属酸性浸提液，酸性飞灰经碱中和后填埋；（4）将步骤（3）得到的含有重金属酸性浸提液引入沉淀反应器，加入适量碱调节pH后，用硫酸盐生物还原反应器产生的硫化氢气体通入酸性浸提液，通入气体积为酸性浸提液的5~50倍，酸性浸提液中的硫化氢与重金属A反应形成硫化物沉淀，固液分离后，以硫化物沉淀形式回收得到纯净的重金属A；然后酸性浸提液进入下一沉淀反应器，加碱调节pH后用硫酸盐生物还原反应器产生的硫化氢气体通入酸性浸提液，固液分离后回收重金属B；如此多次处理，将酸性浸提液中可回收的重金属以硫化物形式一一回收；（5）对步骤（4）处理后剩余的酸性浸提液补充有机碳源，使化学需氧量与硫酸根含量摩尔比为0.5~4.0：1，然后进入硫酸盐生物还原反应器，按10%~30%体积比接种硫酸盐还原菌，25~35℃条件下密闭处理0.5~3天，将其排出后进行固液分离，得到少量混合有重金属硫化物的沉淀回收利用，上清液排放。