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快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法

923   编辑:中冶有色技术网   来源:生态环境部南京环境科学研究所  
2023-12-14 15:13:16
权利要求书: 1.一种快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法,其特征在于:包括,将新鲜焚烧炉渣与羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)混合均匀得到混合物;调节混合物含水率,装填入风化柱;将填埋气经过气体增湿装置后,通入风化柱,在风化次稳定期喷洒外源菌剂,风化总时长10~16d,即可实现圾焚烧炉渣的快速碳固定和稳定化;

所述新鲜焚烧炉渣为生活垃圾焚烧厂产生后未经过风化处理或者其它预处理的焚烧炉渣,pH≥11.5;

所述羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素总质量与以干基计的新鲜焚烧炉渣的质量比为

1:8000~25000;

所述羧甲基纤维素:羟丙基甲基纤维素的质量比为1:2~5。

2.如权利要求1所述快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法,其特征在于:所述调节混合物的含水率为25~40%。

3.如权利要求1所述快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法,其特征在于:所述风化柱直径和高度比例为1:2~6,填埋气由底部通入,由顶部排出,并避免短流。

4.如权利要求1所述快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法,其特征在于:所述填埋气为生活垃圾填埋后,产生的以CH4和CO2为主要成分的混合气体。

5.如权利要求1所述快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法,其特征在于:所述风化次稳定期指风化焚烧炉渣pH≤9.5且风化时间大于4d时。

6.如权利要求1所述快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法,其特征在于:所述风化过程的通风量为0.50~1.25立方米/小时/吨焚烧炉渣。

7.如权利要求1所述快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法,其特征在于:所述外3

源菌剂为液态,添加量为200~2000mL/m ;外源菌剂含有凝结芽孢杆菌(BacilusCoagulans)、热带假丝酵母(Candidatropicalis)、诺卡氏放线菌(Nocardia)中的

10

两种或多种;所述混合菌液中总活菌数为0.1~10×10 CFU/mL,添加方式为喷洒。

说明书: 一种快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法技术领域[0001] 本发明属于能源与环境技术领域,具体涉及一种快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法。背景技术[0002] 在中国,焚烧已经成为一个越来越有吸引力的城市固体废弃物(MSW)处理技术,由于其具有显著的体积减少(约90%),质量降低(约70%),能量回收(约200kwh/t),以及减少毒性等优势。大量的焚烧炉渣,约占其中焚烧生活垃圾的85%~95%,要么是作为二次建筑材料(SecondaryConstruction Material,SCM)重新利用,或弃置于堆填场等。[0003] 焚烧炉渣的重金属(如受关注的Cu等)具有较高的潜在毒性,特别是对水生生物,并可相当量地浸出到生态系统中,需要进一步预处理以降低焚烧炉渣重金属浸出风险等。不同的预处理技术,如粒径分离,洗涤,风化,化学提取和化学固定等,被用于焚烧炉渣的预处理。如中国专利文献《一种降低生活垃圾焚烧炉渣中金属溶出的方法与装置》(公开号CN107904405A,公开日期2018年4月13日),公开了一种降低生活垃圾焚烧炉渣中金属溶出的方法,包括焚烧炉渣颗粒粉碎、柠檬酸溶液浸没、向反应釜中加入MgCl2并加热、冷却等步骤,以降低焚烧炉渣的金属溶出。相对于其他与预处理方法,风化由于具有简单性和高性价比,且不需要消耗化学试剂,是最常用的方法。风化可以显著改变焚烧炉渣的化学和矿物学特征,如钙,铝,钠和钾的水解,主要的阳离子的氢氧化物和盐的溶解/沉淀,碳化,如下列反应式,pH中和和新形成的粘土矿物等。

[0004] Ca6Al2(SO4)3(OH)12·26H2O+6CO2(g)→[0005] 6CaCO3(s)+2Al(OH)3(s)+3SO42?+6H++32H2O[0006] 焚烧炉渣在风化过程产生的由于化学性质的改变而导致矿物性质的变化,包括ANC,pH值,氧化还原电位,吸附和离子交换容量。新形成的次生物质(secondaryphases)包括有硅铝酸盐,石膏等,可能会导致水泥类似物质的形成(具有黏合剂特性)。新形成的的活性和吸附性固体基质也可以影响焚烧炉渣重金属的浸出,溶解度和络合能力等。如发明人发表的论文CopperleachingofMSWIbottomashco?disposedwithrefuse:Effectofshort?termacceleratedweathering.Wastemanagement,2013,33(6):

1411?7,显示风化炉渣可有效降低重金属浸出,尤其是与生活垃圾共处置的场景中。中国专利文献《一种加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化的风化处理装置》(公开号CN201320431177.8,公开日期2014年02月19日),公开了一种加速生活垃圾焚烧炉渣稳定化的风化处理装置,包括壳体、支撑层、气体导排室、风化室、雾化器等,可加速炉渣的风化作用进程,提高炉渣的机械特性,降低炉渣在回用过程中污染物的溶出。

[0007] 同时,焚烧炉渣风化还具有较好的固碳利用潜力。由于固体废物焚烧炉的煅烧过程中,氧化钙被认为是的燃烧反应的固相副产物。骤冷时,所生成的氧化钙进行水解,得到氢氧化钙。因此,新鲜焚烧炉渣的pH值接近饱和氢氧化钙溶液(pH=12.45,T=298.15K),pH约为12。风化过程,CO2的吸收被认为是焚烧炉渣最主要的风化反应。由于风化的推进,CO2(如生活垃圾填埋气的CO2含量约5~35%)被碱性的焚烧炉渣吸收,然后与其他矿物和氢氧化物形成碳酸盐矿物,因此新鲜焚烧炉渣较好固碳潜力。传统的焚烧炉渣风化过程耗时较长,如自然风化需要0.5~3年,而加速(强制)风化一般也需要30~90d,以实现稳定化。因此,如何实现风化过程中焚烧炉渣的更快速碳固定和稳定化,显然是发挥好焚烧炉渣固碳潜力、推进焚烧炉渣资源化利用的关键,也是提升预处理技术经济性的重要步骤,具有迫切需求。发明内容[0008] 本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。[0009] 鉴于上述及现有技术中存在的问题,提出了本发明。[0010] 因此,本发明的目的在于提供一种快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法,该方法创新地采取了(1)在焚烧炉渣风化的次稳定期,通过添加特定外源微生物有效降解小分子有机物(非腐殖酸类、富里酸类物质),弱化小分子有机物与重金属的络合能力,显著降低重金属浸出风险;(2)在焚烧炉渣风化初期,通过添加少量羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC),提升焚烧炉渣颗粒表面碱性物质对CO2的固定速率。此外,CMC、HPMC可耦合为外源微生物繁殖代谢提供有益环境,并可削减焚烧炉渣的重金属环境释放。[0011] 为解决上述技术问题,根据本发明的一个方面,本发明提供了如下技术方案:一种快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法,包括,[0012] 将新鲜焚烧炉渣与羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)混合均匀得到混合物;调节混合物含水率,装填入风化柱;将填埋气经过气体增湿装置后,通入风化柱,在风化次稳定期喷洒外源菌剂,风化总时长10~16d,即可实现圾焚烧炉渣的快速碳固定和稳定化。[0013] 作为本发明所述快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法的一种优选方案,其中:所述新鲜焚烧炉渣为生活垃圾焚烧厂产生后未经过风化处理或者其它预处理的焚烧炉渣,pH≥11.5。[0014] 作为本发明所述快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法的一种优选方案,其中:所述CMC、HPMC总质量与新鲜焚烧炉渣优选的质量比为1:8000~25000(干基)。[0015] 作为本发明所述快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法的一种优选方案,其中:所述CMC:HPMC的质量比为1:2~5。[0016] 作为本发明所述快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法的一种优选方案,其中:所述调节混合物的含水率为25~40%。[0017] 作为本发明所述快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法的一种优选方案,其中:所述风化柱直径和高度比例为1:2~6,填埋气由底部通入,由顶部排出,并避免短流[0018] 作为本发明所述快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法的一种优选方案,其中:所述填埋气为生活垃圾填埋后,产生的以CH4和CO2为主要成分的混合气体。[0019] 作为本发明所述快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法的一种优选方案,其中:所述风化次稳定期指风化焚烧炉渣pH≤9.5且风化时间大于4d时。[0020] 作为本发明所述快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法的一种优选方案,其中:所述风化过程的通风量为0.50~1.25立方米/小时/吨焚烧炉渣(干基计)。[0021] 作为本发明所述快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法的一种优选方案,其3

中:所述外源菌剂为液态,添加量为200~2000mL/m ;外源菌剂含有凝结芽孢杆菌(BacilusCoagulans)、热带假丝酵母(Candidatropicalis)、诺卡氏放线菌(Nocardia)中的两种或

10

多种;所述混合菌液中总活菌数为0.1~10×10 CFU/mL,添加方式为喷洒。

[0022] 本发明的有益效果:[0023] 本发明提供了一种快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法。在焚烧炉渣风化的次稳定期,通过添加特定外源微生物有效降解小分子有机物(非腐殖酸类、富里酸类物质),弱化小分子有机物与重金属的络合能力,显著降低重金属浸出风险;在焚烧炉渣风化初期,通过添加少量羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC),提升焚烧炉渣颗粒表面碱性物质对CO2的固定速率。此外,CMC、HPMC可耦合为外源微生物繁殖代谢提供有益环境,并可削减焚烧炉渣的重金属环境释放。本发明所提供处理方法具有工艺简单、固碳效率高、重金属稳定化效果好以及处理成本低廉等优点,可扩展焚烧炉渣的利用途径。同时,该发明可通过显著脱除填埋气中的H2S(硫化物作为填埋气的杂质需去除以满足后续利用要求)和CO2含量,提升填埋气中CH4含量,从而实现填埋气的高效净化和提纯。附图说明[0024] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:[0025] 图1为实施例1对焚烧炉渣的固碳和重金属稳定化效果示意图;[0026] 图2为实施例2对焚烧炉渣的固碳和重金属稳定化效果示意图;[0027] 图3为实施例3对焚烧炉渣的固碳和重金属稳定化效果示意图;[0028] 图4为实施例4对焚烧炉渣的固碳和重金属稳定化效果示意图。具体实施方式[0029] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。[0030] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。[0031] 其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。[0032] 本发明所述羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)无特殊要求。实施例中所使用羧甲基纤维素(CMC)(型号为羧甲基纤维素32)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)均采购自国药集团化学试剂有限公司。[0033] 本发明所用增湿装置仅提供增湿,有利于炉渣堆体的水分保持,对填埋气含水量无要求,可用其他任一具有增湿效果的装置代替。[0034] 本发明实施例中所用测定pH的方法如下:将5克风干焚烧炉渣样品称重放入250mL锥形瓶中,添加100mL去离子水,焚烧炉渣与水的质量比为1:20。将锥形瓶在摇床振荡3小时(室温,160r/min),pH采用梅特勒?托利多S470多参数测定仪测定。[0035] 本发明实施例中所用测定重金属浸出风险的方法如下:重金属的浸出程序采用合成酸沉降浸出程序(syntheticprecipitationleachingprocedure,SPLP),即将2g风干焚烧炉渣样品,加入40mLpH为4.2的溶液,该溶液由60/40%(wt)的硫酸和硝酸的混合液添加到水中制得。在25℃下振荡24hr后(160r/min),采用ICP?OES(arian720ES,AgilentTechnologies,Inc)测定溶液中的重金属含量(Cu和Ba)。[0036] 实施例中的新鲜焚烧炉渣均取自上海某大型生活垃圾焚烧厂,未经预处理,通过XRD分析发现其主要矿物为石英(SiO2),石膏(CaSO4),方解石 (CaCO3),斜长石(plagioclasefeldspar)和钙矾石(Ca6Al2(SO4)3(OH)12·26H2O),其基本特性如表1所示(以干基计)。实施例中模拟填埋气的组分(体积)为:0.5%H2S/60%CH4/15.0%CO2/3.5%O2,其他气体为氮气。[0037] 表1新鲜焚烧炉渣样品基本特性(mg/kg,pH为12.9)[0038][0039][0040] 本发明实施例中所使用的外源菌剂购买于中国普通微生物菌种保藏管理中心。凝结芽孢杆菌(BacilusCoagulans),编号CGMCC1.4462;热带假丝酵母(Candidatropicalis),编号CGMCC2.3967;诺卡氏放线菌(Nocardia)菌剂编号CGMCC4.6403。本发明所述外源菌剂中各菌剂配比无特殊要求,实施例所使用外源菌剂中其不同菌种活菌数配比为1:1。[0041] 实施例1:[0042] 按总质量比1:8000(干基)将羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与新鲜焚烧炉渣混合均匀,其中CMC:HPMC的质量比为1:2。将CM C、HPMC与新鲜焚烧炉渣混合调节含水率为40%,并装填入风化柱,其中风化柱直径和高度比例为1:4,填埋气由底部通入,由顶部排出,并避免短流。将填埋气经过装有水的气体增湿装置后,通入上述的风化柱,通风量为0.50立方米/小时/吨焚烧炉渣(干基计)。在风化次稳定期(第6天)喷洒液体外源菌3

剂,添加量为1000mL/m ,外源菌剂含有凝结芽孢杆菌(Bacilus Coagulans)、热带假丝酵母

10

(Candidatropicalis)、诺卡氏放线菌(Nocardia)菌剂,总活菌数为2×10 CFU/mL。风化总时长为16d,得到处理后的焚烧炉渣。

[0043] 风化过程中每隔2d取焚烧炉渣样品,将焚烧炉渣样品在惰性气体(高纯氮)保护马弗炉烘干(45℃),测定pH以分析其固碳速率,并测定重金属浸出风险以评估其稳定化效果。对照组:将新鲜焚烧炉渣填入风化柱,其中风化柱形状和通风量与处理组一致,作为对照。

[0044] 如图1(a)所示,通过采取实施例1,处理组的pH下降速率显著高于对照组,在2天后处理组pH迅速下降到10.88而对照组为11.77,风化处理结束后处理组和对照组pH分别为8.81和10.09,这显示处理组有效加速了固碳进程。如图1(b),风化处理结束后对照组和处理组Cu的浸出浓度分别为367和111μg/L,相较于风化前浸出浓度分别降低了38.64%和

81.40%;Ba的浸出浓度分别为173和56μg/L,相较于风化前浸出浓度分别降低了40.41%和80.46%。实施例1处理组对Cu和Ba的固定效率显著高于对照组。处理组中的CMC和HPMC组分,改善了CO2与焚烧炉渣颗粒表面Ca\Mg碱性物的反应界面,提升焚烧炉渣的CO2的固定速率。CMC和HPMC组分的存在下,可为微生物繁殖代谢提供有益条件(水、稳定pH、载体等),从而在风化次稳定期有效降解非腐殖酸类、非富里酸类物质等小分子有机物,削弱小分子有机物与Cu和Ba的络合能力,显著降低Cu和Ba的浸出浓度。同时,实施例1可通过化学吸收H2S和二氧化碳,从而导致填埋气H2S含量降低和甲烷含量增加,处理组降低填埋气的H2S含量

91%,甲烷含量提升12.5%。

[0045] 实施例2:[0046] 按总质量比1:25000(干基)将羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与新鲜焚烧炉渣混合均匀,其中CMC:HPMC的质量比为1:5。将CMC、HPMC与新鲜焚烧炉渣混合调节含水率为30%,并装填入风化柱,其中风化柱直径和高度比例为1:6,填埋气由底部通入,由顶部排出,并避免短流。将填埋气经过装有水的气体增湿装置后,通入上述的风化柱,通风量为1.25立方米/小时/吨焚烧炉渣(干基计)。在风化次稳定期(第6天)喷洒液体外源菌3

剂,添加量为2000mL/m ,外源菌剂含有凝结芽孢杆菌(Bacilus Coagulans)、热带假丝酵母

10

(Candidatropicalis),总活菌数为10×10 CFU/mL。风化总时长为12d,得到处理后的焚烧炉渣。

[0047] 风化过程中每隔2d取焚烧炉渣样品,将焚烧炉渣样品在惰性气体(高纯氮)保护马弗炉烘干(45℃),测定pH以分析其固碳速率,并测定重金属浸出风险以评估其稳定化效果。对照组:将新鲜焚烧炉渣填入风化柱,其中风化柱形状和通风量与处理组一致,作为对照。

[0048] 如图2(a)所示,通过采取实施例2,处理组的pH下降速率远高于对照组,在2天后处理组pH迅速下降到10.86而对照组为11.89,风化处理结束后处理组和对照组pH分别为8.65和10.10,这显示处理组有效加速了固碳进程。如图2(b),风化处理结束后对照组和处理组Cu的浸出浓度分别为366和140μg/L,相较于风化前浸出浓度分别降低了35.54%和75.63%;Ba的浸出浓度分别为195和86μg/L,相较于风化前浸出浓度分别降低了36.20%和71.89%。实施例2处理组对Cu和Ba的固定效率显著高于对照组。同时,通过实施例2可降低填埋气的H2S含量94%,甲烷含量提升10.4%。

[0049] 实施例3:[0050] 按总质量比1:15000(干基)将羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与新鲜焚烧炉渣混合均匀,其中CMC:HPMC的质量比为1:3。将CMC、HPMC与新鲜焚烧炉渣混合调节含水率为25%,并装填入风化柱,其中风化柱直径和高度比例为1:5,填埋气由底部通入,由顶部排出,并避免短流。将填埋气经过装有水的气体增湿装置后,通入上述的风化柱,通风量为1.10立方米/小时/吨焚烧炉渣(干基计)。在风化次稳定期(第6天)喷洒液体外源菌3

剂,添加量为600mL/m ,外源菌剂含有热带假丝酵母(Candidatropicalis)、诺卡氏放线菌

10

(Nocardia),总活菌数为5×10 CFU/mL。风化总时长为10d,得到处理后的焚烧炉渣。

[0051] 风化过程中每隔2d取一个焚烧炉渣样品,将焚烧炉渣样品在惰性气体(高纯氮)保护马弗炉烘干(45℃),测定pH以分析其固碳速率,并测定重金属浸出风险以评估其稳定化效果。对照组:将新鲜焚烧炉渣填入风化柱,其中风化柱形状和通风量与处理组一致,作为对照。[0052] 如图3所示,通过采取实施例3,处理组的pH下降速率远高于对照组,在2天后处理组pH迅速下降到10.56而对照组为11.65,风化处理结束后处理组和对照组pH分别为9.10和10.45,这显示处理组有效加速了固碳进程。如图3(b),风化处理结束后对照组和处理组Cu的浸出浓度分别为401和155μg/L,相较于风化前浸出浓度分别降低了26.79%和71.66%;

Ba的浸出浓度分别为206和102μg/L,相较于风化前浸出浓度分别降低了28.13%和

64.37%。实施例3处理组对Cu和Ba的固定效率显著高于对照组。同时,通过实施例3可降低填埋气的H2S含量89%,甲烷含量提升9.4%。

[0053] 实施例4:[0054] 按总质量比1:20000(干基)将羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与新鲜焚烧炉渣混合均匀,其中CMC:HPMC的质量比为1:2.5。将CMC、HPMC与新鲜焚烧炉渣混合调节含水率为29%,并装填入风化柱,其中风化柱直径和高度比例为1:2,填埋气由底部通入,由顶部排出,并避免短流。将填埋气经过装有水的气体增湿装置后,通入上述的风化柱,通风量为0.60立方米/小时/吨焚烧炉渣(干基计)。在风化次稳定期(第4天)喷洒液体外源菌3

剂,添加量为200mL/m ,外源菌剂含有凝结芽孢杆菌(Bacilus Coagulans)、诺卡氏放线菌

10

(Nocardia),总活菌数为0.1×10 CFU/mL。风化总时长为8d,得到处理后的焚烧炉渣。

[0055] 风化过程中每隔2d取一个焚烧炉渣样品,将焚烧炉渣样品在惰性气体(高纯氮)保护马弗炉烘干(45℃),测定pH以分析其固碳速率,并测定重金属浸出风险以评估其稳定化效果。对照组:将新鲜焚烧炉渣填入风化柱,其中风化柱形状和通风量与处理组一致,作为对照。[0056] 如图4(a)所示,通过采取实施例4,处理组的pH下降速率远高于对照组,在2天后处理组pH迅速下降到10.26而对照组为11.25,风化处理结束后处理组和对照组pH分别为9.12和10.43,这显示处理组有效加速了固碳进程。如图4(b),风化处理结束后对照组和处理组Cu的浸出浓度分别为407和187μg/L,相较于风化前浸出浓度分别降低了28.32%和67.02%;Ba的浸出浓度分别为236和110μg/L,相较于风化前浸出浓度分别降低了21.07%和63.21%。实施例4处理组对Cu和Ba的固定效率显著高于对照组。同时,通过实施例4可降低填埋气的H2S含量87%,甲烷含量提升11.4%。

[0057] 实施例5:[0058] 按总质量比1:20000(干基)将羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与新鲜焚烧炉渣混合均匀,其中CMC:HPMC的质量比为分别设置为1:5、1:3、1:2.5、1:1、2:1。将CMC、HPMC与新鲜焚烧炉渣混合调节含水率为35%,并装填入风化柱,其中风化柱直径和高度比例为1:5,填埋气由底部通入,由顶部排出,并避免短流。将填埋气经过装有水的气体增湿装置后,通入上述的风化柱,通风量为1.0立方米/小时/吨焚烧炉渣(干基计)。在风化次3

稳定期(第4天)喷洒液体外源菌剂,添加量为600mL/m ,外源菌剂含有凝结芽孢杆菌

10

(BacilusCoagulans)、诺卡氏放线菌(Nocardia),总活菌数为3×10 CFU/mL。风化总时长为10d,得到处理后的焚烧炉渣。

[0059] 风化过程中每隔2d取一个焚烧炉渣样品。对照组:将新鲜焚烧炉渣填入风化柱,其中风化柱形状和通风量与处理组一致,作为对照。实施例5焚烧炉渣稳定化及填埋气提质结果,如表2所示。[0060] 表2实施例5焚烧炉渣稳定化及填埋气提质结果[0061][0062][0063] 如表2所示,当CMC:HPMC的质量比为1:2.5时,具有更好的碳固定效率、重金属稳定效能和填埋气提质结果。在其他参数相同条件下,CMC:HPMC的质量比为1:2.5,可为H2S、CO2与焚烧炉渣颗粒表面Ca\Mg碱性物反应提供更佳反应条件,并为微生物降低焚烧炉渣小分子有机物提供更佳的环境条件。[0064] 本发明提供了一种快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法。在焚烧炉渣风化的次稳定期,通过添加特定外源微生物有效降解小分子有机物,弱化小分子有机物与重金属的络合能力,显著降低重金属浸出风险;在焚烧炉渣风化初期,通过添加少量羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素,提升焚烧炉渣颗粒表面碱性物质对CO2的固定速率。此外,CMC、HPMC可耦合为外源微生物繁殖代谢提供有益环境,并可削减焚烧炉渣的重金属环境释放。本发明所提供处理方法具有工艺简单、固碳效率高、重金属稳定化效果好以及处理成本低廉等优点,可扩展焚烧炉渣的利用途径。同时,该发明可通过显著脱除填埋气中的H2S和CO2含量,提升填埋气中CH4含量,从而实现填埋气的高效净化和提纯。[0065] 应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。



声明:
“快速碳固定和稳定化的焚烧炉渣预处理方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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