一種固廢處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種固廢處理方法，屬于固體廢棄物處理領域。
【背景技術】
[0002] 垃圾污染是世界上大多數城市面臨的一大"惡疾"。僅僅我國每年產生的垃圾在億 噸以上（例如據統計2008年達到1. 54億噸，而且1. 54億噸垃圾只是655個城市的統計數 據），且增長迅速。這還不包括農村垃圾的產生量，增速可想而知。如果這個問題不能得到 有效地解決，將會對中國的可持續高速增長帶來嚴重的負面影響。
[0003] 目前國內外廣泛采用的城市生活垃圾處理方式主要有衛生填埋、高溫堆肥和焚燒 等。
[0004] 垃圾填埋是我國目前最常用的垃圾處理方法。因為它安全衛生，成本較低，已回填 完畢的場地可以作為綠化地、公園和游樂場等。但也產生了一系列問題：消耗大量土地資 源，不少城市現在已經很難找到新的填埋場；產生大量滲濾液，大部分垃圾場存在滲濾液污 染問題，等等。
[0005] 焚燒處理是將垃圾放在焚燒爐中進行燃燒，釋放出熱能，余熱回收可供熱或發電。 煙氣凈化后排出，少量剩余殘渣排出填埋或作其他用途。焚燒處理技術特點是處理量大、減 容性好、無害化徹底，且有熱能回收作用。因此，對生活垃圾實行焚燒處理是無害化、減量化 和資源化的有效處理方式。世界各國普遍采用這種垃圾處理技術。
[0006] 國內外垃圾焚燒技術主要有三大類：層狀燃燒技術、流化床燃燒技術和旋轉燃燒 技術，其中層狀燃燒技術發展較為成熟，一些國家都采用這種燃燒技術。為使垃圾燃燒過程 穩定，層狀燃燒關鍵是爐排。垃圾在爐排上通過三個區：預熱干燥區、主燃區和燃燼區。垃圾 在爐排上著火，熱量不僅來自上方的輻射和煙氣的對流，還來自垃圾層內部。在爐排上已著 火的垃圾在爐排的特殊作用下，使垃圾層強烈地翻動和攪動，不斷地推動下落，引起垃圾底 部也開始著火，連續的翻轉和攪動，使垃圾層松動，透氣性加強，有助于垃圾的著火和燃燒。
[0007] 但是在國外比較好地處理生活垃圾的焚燒處理方法，目前，在中國并不能得到很 好的運用。原因有以下幾點：1、引進的技術價格昂貴；2、難以適應我國的國情。目前對我國 垃圾本身的研宄還不夠深入，以致即使直接引進的國外運用較多的爐排爐焚燒處理沒有經 過預先分揀、成分復雜、熱值較低、含水率較高且變化范圍較大的中國生活垃圾時，焚燒處 理效果卻并不理想；3、焚燒處理方法的運行成本也比較高，對于目前經濟實力還不夠強的 大多數中國城鎮來說是難以接受的。此外，國外的爐排爐焚燒技術通常采用油助燃，運行成 本較高，需要高額的政府補貼。
[0008] 另一方面，人們對焚燒處理產生的有害氣體，尤其是二惡英的排放一直非常擔心。 中國各地爆發了多次反對建設垃圾焚燒廠的事件。

【發明內容】

[0009] 本發明解決的技術問題是：一是，可以使垃圾經暗火焚燒產生的氣體中的有害物 質減少，經暗火焚燒產生的尾氣較易處理到達標排放；二是，可以使重金屬在粉粒土中固 化，經暗火焚燒后的殘渣可以做為生產水泥的混合材，完全實現垃圾的資源化利用。
[0010] 本發明的技術方案是，包括如下步驟：⑴在固廢中加入按固廢重量不低于5%的 粉粒土；（2)將步驟（1)獲得的混合物在不低于800度的條件下暗火焚燒。
[0011] 進一步地，所述固廢包括生活垃圾、生活垃圾焚燒后的垃圾殘渣、污泥。
[0012] 進一步地，所述暗火焚燒的溫度為850~1100度。
[0013] 進一步地，所述粉粒土為黃土、紅土、黑土。
[0014] 進一步地，在所述步驟（1)中加入助燃物。
[0015] 進一步地，所述暗火焚燒在立式容器中進行。
[0016] 進一步地，所述立式容器為立窯。
[0017] 進一步地，步驟（1)中，在固廢中加入粉粒土的方式有兩種：一種為混合均勻；另 一種為分層加入，即加入一層固廢后，再加入一層粉粒土，在粉粒土層之上再加一層固廢， 然后再鋪一層粉粒土，依次類推。
[0018] 進一步地，當步驟⑴中的固廢為生活垃圾時，步驟（1)中加入粉粒土的比例為生 活垃圾重量的30~100%。
[0019] 進一步地，當步驟（1)中的垃圾為生活垃圾焚燒后的垃圾殘渣或/和污泥時，步驟 (1)中還需加入助燃物，加入的粉粒土的比例為固廢重量的50%以上。
[0020] 二惡英（DI0XIN，簡稱為 DXN)即 Poly Chlorinated Dibenzo-P-Dioxins，略寫為 PCDDs。而其中的苯環中的一部分氫原子被氯原子取代后，根據氯原子的數量和位置而異， 共有75種物質，其中毒性最大的為2, 3, 7, 8-四氯二苯并二惡英T⑶Ds (2, 3, 7, 8-T⑶Ds)， 計有22種。另外，和P⑶Ds-起產生的二苯呋喃P⑶Fs，共有135種物質。通常將上述兩類 物質統稱為二惡英，所以二惡英不是一種物質，而是多達210種物質（異構體）的統稱。
[0021] 二惡英在標準狀態下呈固態，熔點約為303~305°C。二惡英極難解溶于水，在常 溫情況下其溶解度在水中僅為7. 2Xl(T6mg/L。而同樣在常溫情況下，其在二氯苯中的溶解 度高達1400mg/L，這說明二惡英很容易溶解于脂肪，所以它容易在生物體內積累，并難以被 排出。二惡英在705°C以下時是相當穩定的，高于此溫度即開始分解。另外，二惡英的蒸汽 壓很低，在標準狀態下低于1.33X KT8Pa,這么低的蒸汽壓說明二惡英在一般環境溫度下不 易從表面揮發。這一特性加上熱穩定性和在水中的低溶解度，是決定二惡英在環境中去向 的重要特性。因此，垃圾焚燒中產生的二惡英通常會在后期以固態的形式與其他粉塵進入 大氣中，從而造成污染。
[0022] 土的種類繁多，可分為巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和特殊土（如淤泥、泥碳、 人工填土等）。砂土、粉土和粘土的粒徑是逐步減小的趨勢。
[0023] 粒徑大于0. 075mm的顆粒質量不超過總質量的50%，且塑性指數等于或小于10的 土應定名為粉土。塑性指數大于10的土應定名為粘性土。
[0024] 粘性土根據塑性指數分為粉質粘土和粘土。塑性指數大于10,且小于或等于17的 土，應定名為粉質粘土；塑性指數大于17的土應定名為粘土。
[0025] 本發明所指的粉粒土包括粉土和粉質粘土，是指粒徑大于0. 075mm的顆粒質量不 超過總質量的50%，且塑性指數Ip小于或等于17的土。它比傳統粉土的范圍要廣。
[0026] 固體廢物是指在生產建設、日常生活和其他活動中產生的污染環境的固態、半固 態廢棄物質。《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》（以下簡稱《固廢法》）把固體廢 物分為三大類：工業固體廢物、城市生活垃圾和危險廢物。此外，還有農業固體廢棄物、建筑 廢料及廢土。
[0027] 通常民間所說的黃土、黑土和紅土并非按土質結構進行的分類，而是簡單地根據 土壤顏色的劃分。可以說在粉粒土的定義下，存在黃土、黑土和紅土。
[0028] 粉土的結構特點是具有蜂窩結構。蜂窩結構是主要由粉粒（0. 075~0. 005mm)組 成的土的結構形式。
[0029] 下面以黃土為例進行對本發明原理進行說明，黃土也稱大黃土，不成層的壚坶沉 積物，其顆粒大小介于粘土與細砂之間，呈淺黃色或黃褐色，廣泛分布于北美、歐洲和亞洲， 現在一般認為主要是由風沉積的，常為鈣質并往往含貝殼、骨骼和哺乳動物的牙齒以及碳 酸鈣結核，有時也含氧化鐵結核而形成可大量貯水的優質土壤，約占地球表面積10 %的黃 土，富含大量的碳酸鈣成分。正因為這些碳酸鈣，黃土便有了不易粉碎的粘著力和摻水即變 粘土的物理特性。黃土的礦物成分有碎肩礦物、粘土礦物及自生礦物3類。碎肩礦物主要是 石英、長石和云母，占碎肩礦物的80%，其次有輝石、角閃石、綠簾石、綠泥石、磁鐵礦等；此 外，黃土中碳酸鹽礦物含量較多，主要是方解石。粘土礦物主要是伊利石、蒙脫石、高嶺石、 針鐵礦、含水赤鐵礦等。黃土的化學成分以SiO2占優勢，其次為A1 203、CaO,再次為Fe203、 Mg0、K20、Na20、Fe0、Ti0dPMn0等，當然，土壤中各個元素的含量不是絕對的，在不同的地方 取樣時，其元素分析結果會在一定的范圍內浮動，但是這不影響其被定義為粉土，也不影響 其結構。本發明中特別適合使用具有蜂窩結構的土用于與固廢混合暗火焚燒。
[0030] 本發明中使用的粉粒土應當具有較低的含水率。含水率高的話，會影響焚燒效果， 并消耗一定的熱能。本領域技術