權(quán)利要求書(shū)： 1.一種快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法，其特征在于：包括，將新鮮焚燒爐渣與羧甲基纖維素(CMC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)混合均勻得到混合物；調(diào)節(jié)混合物含水率，裝填入風(fēng)化柱；將填埋氣經(jīng)過(guò)氣體增濕裝置后，通入風(fēng)化柱，在風(fēng)化次穩(wěn)定期噴灑外源菌劑，風(fēng)化總時(shí)長(zhǎng)10～16d，即可實(shí)現(xiàn)圾焚燒爐渣的快速碳固定和穩(wěn)定化；

所述新鮮焚燒爐渣為生活垃圾焚燒廠產(chǎn)生后未經(jīng)過(guò)風(fēng)化處理或者其它預(yù)處理的焚燒爐渣，pH≥11.5；

所述羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素總質(zhì)量與以干基計(jì)的新鮮焚燒爐渣的質(zhì)量比為

1:8000～25000；

所述羧甲基纖維素：羥丙基甲基纖維素的質(zhì)量比為1:2～5。

2.如權(quán)利要求1所述快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法，其特征在于：所述調(diào)節(jié)混合物的含水率為25～40％。

3.如權(quán)利要求1所述快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法，其特征在于：所述風(fēng)化柱直徑和高度比例為1:2～6，填埋氣由底部通入，由頂部排出，并避免短流。

4.如權(quán)利要求1所述快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法，其特征在于：所述填埋氣為生活垃圾填埋后，產(chǎn)生的以CH4和CO2為主要成分的混合氣體。

5.如權(quán)利要求1所述快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法，其特征在于：所述風(fēng)化次穩(wěn)定期指風(fēng)化焚燒爐渣pH≤9.5且風(fēng)化時(shí)間大于4d時(shí)。

6.如權(quán)利要求1所述快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法，其特征在于：所述風(fēng)化過(guò)程的通風(fēng)量為0.50～1.25立方米/小時(shí)/噸焚燒爐渣。

7.如權(quán)利要求1所述快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法，其特征在于：所述外3

源菌劑為液態(tài)，添加量為200～2000mL/m ；外源菌劑含有凝結(jié)芽孢桿菌(BacilusCoagulans)、熱帶假絲酵母(Candidatropicalis)、諾卡氏放線菌(Nocardia)中的

10

兩種或多種；所述混合菌液中總活菌數(shù)為0.1～10×10 CFU/mL，添加方式為噴灑。

說(shuō)明書(shū)： 一種快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于能源與環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法。背景技術(shù)[0002] 在中國(guó)，焚燒已經(jīng)成為一個(gè)越來(lái)越有吸引力的城市固體廢棄物(MSW)處理技術(shù)，由于其具有顯著的體積減少(約90％)，質(zhì)量降低(約70％)，能量回收(約200kwh/t)，以及減少毒性等優(yōu)勢(shì)。大量的焚燒爐渣，約占其中焚燒生活垃圾的85％～95％，要么是作為二次建筑材料(SecondaryConstruction Material，SCM)重新利用，或棄置于堆填場(chǎng)等。[0003] 焚燒爐渣的重金屬(如受關(guān)注的Cu等)具有較高的潛在毒性，特別是對(duì)水生生物，并可相當(dāng)量地浸出到生態(tài)系統(tǒng)中，需要進(jìn)一步預(yù)處理以降低焚燒爐渣重金屬浸出風(fēng)險(xiǎn)等。不同的預(yù)處理技術(shù)，如粒徑分離，洗滌，風(fēng)化，化學(xué)提取和化學(xué)固定等，被用于焚燒爐渣的預(yù)處理。如中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)《一種降低生活垃圾焚燒爐渣中金屬溶出的方法與裝置》(公開(kāi)號(hào)CN107904405A，公開(kāi)日期2018年4月13日)，公開(kāi)了一種降低生活垃圾焚燒爐渣中金屬溶出的方法，包括焚燒爐渣顆粒粉碎、檸檬酸溶液浸沒(méi)、向反應(yīng)釜中加入MgCl2并加熱、冷卻等步驟，以降低焚燒爐渣的金屬溶出。相對(duì)于其他與預(yù)處理方法，風(fēng)化由于具有簡(jiǎn)單性和高性價(jià)比，且不需要消耗化學(xué)試劑，是最常用的方法。風(fēng)化可以顯著改變焚燒爐渣的化學(xué)和礦物學(xué)特征，如鈣，鋁，鈉和鉀的水解，主要的陽(yáng)離子的氫氧化物和鹽的溶解/沉淀，碳化，如下列反應(yīng)式，pH中和和新形成的粘土礦物等。

[0004] Ca6Al2(SO4)3(OH)12·26H2O+6CO2(g)→[0005] 6CaCO3(s)+2Al(OH)3(s)+3SO42?+6H++32H2O[0006] 焚燒爐渣在風(fēng)化過(guò)程產(chǎn)生的由于化學(xué)性質(zhì)的改變而導(dǎo)致礦物性質(zhì)的變化，包括ANC，pH值，氧化還原電位，吸附和離子交換容量。新形成的次生物質(zhì)(secondaryphases)包括有硅鋁酸鹽，石膏等，可能會(huì)導(dǎo)致水泥類(lèi)似物質(zhì)的形成(具有黏合劑特性)。新形成的的活性和吸附性固體基質(zhì)也可以影響焚燒爐渣重金屬的浸出，溶解度和絡(luò)合能力等。如發(fā)明人發(fā)表的論文CopperleachingofMSWIbottomashco?disposedwithrefuse：Effectofshort?termacceleratedweathering.Wastemanagement,2013,33(6):

1411?7，顯示風(fēng)化爐渣可有效降低重金屬浸出，尤其是與生活垃圾共處置的場(chǎng)景中。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)《一種加速生活垃圾焚燒爐渣穩(wěn)定化的風(fēng)化處理裝置》(公開(kāi)號(hào)CN201320431177.8，公開(kāi)日期2014年02月19日)，公開(kāi)了一種加速生活垃圾焚燒爐渣穩(wěn)定化的風(fēng)化處理裝置，包括殼體、支撐層、氣體導(dǎo)排室、風(fēng)化室、霧化器等，可加速爐渣的風(fēng)化作用進(jìn)程，提高爐渣的機(jī)械特性，降低爐渣在回用過(guò)程中污染物的溶出。

[0007] 同時(shí)，焚燒爐渣風(fēng)化還具有較好的固碳利用潛力。由于固體廢物焚燒爐的煅燒過(guò)程中，氧化鈣被認(rèn)為是的燃燒反應(yīng)的固相副產(chǎn)物。驟冷時(shí)，所生成的氧化鈣進(jìn)行水解，得到氫氧化鈣。因此，新鮮焚燒爐渣的pH值接近飽和氫氧化鈣溶液(pH＝12.45，T＝298.15K)，pH約為12。風(fēng)化過(guò)程，CO2的吸收被認(rèn)為是焚燒爐渣最主要的風(fēng)化反應(yīng)。由于風(fēng)化的推進(jìn)，CO2(如生活垃圾填埋氣的CO2含量約5～35％)被堿性的焚燒爐渣吸收，然后與其他礦物和氫氧化物形成碳酸鹽礦物，因此新鮮焚燒爐渣較好固碳潛力。傳統(tǒng)的焚燒爐渣風(fēng)化過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng)，如自然風(fēng)化需要0.5～3年，而加速(強(qiáng)制)風(fēng)化一般也需要30～90d，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化。因此，如何實(shí)現(xiàn)風(fēng)化過(guò)程中焚燒爐渣的更快速碳固定和穩(wěn)定化，顯然是發(fā)揮好焚燒爐渣固碳潛力、推進(jìn)焚燒爐渣資源化利用的關(guān)鍵，也是提升預(yù)處理技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的重要步驟，具有迫切需求。發(fā)明內(nèi)容[0008] 本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。[0009] 鑒于上述及現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。[0010] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法，該方法創(chuàng)新地采取了(1)在焚燒爐渣風(fēng)化的次穩(wěn)定期，通過(guò)添加特定外源微生物有效降解小分子有機(jī)物(非腐殖酸類(lèi)、富里酸類(lèi)物質(zhì))，弱化小分子有機(jī)物與重金屬的絡(luò)合能力，顯著降低重金屬浸出風(fēng)險(xiǎn)；(2)在焚燒爐渣風(fēng)化初期，通過(guò)添加少量羧甲基纖維素(CMC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)，提升焚燒爐渣顆粒表面堿性物質(zhì)對(duì)CO2的固定速率。此外，CMC、HPMC可耦合為外源微生物繁殖代謝提供有益環(huán)境，并可削減焚燒爐渣的重金屬環(huán)境釋放。[0011] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法，包括，[0012] 將新鮮焚燒爐渣與羧甲基纖維素(CMC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)混合均勻得到混合物；調(diào)節(jié)混合物含水率，裝填入風(fēng)化柱；將填埋氣經(jīng)過(guò)氣體增濕裝置后，通入風(fēng)化柱，在風(fēng)化次穩(wěn)定期噴灑外源菌劑，風(fēng)化總時(shí)長(zhǎng)10～16d，即可實(shí)現(xiàn)圾焚燒爐渣的快速碳固定和穩(wěn)定化。[0013] 作為本發(fā)明所述快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述新鮮焚燒爐渣為生活垃圾焚燒廠產(chǎn)生后未經(jīng)過(guò)風(fēng)化處理或者其它預(yù)處理的焚燒爐渣，pH≥11.5。[0014] 作為本發(fā)明所述快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述CMC、HPMC總質(zhì)量與新鮮焚燒爐渣優(yōu)選的質(zhì)量比為1:8000～25000(干基)。[0015] 作為本發(fā)明所述快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述CMC：HPMC的質(zhì)量比為1:2～5。[0016] 作為本發(fā)明所述快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述調(diào)節(jié)混合物的含水率為25～40％。[0017] 作為本發(fā)明所述快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述風(fēng)化柱直徑和高度比例為1:2～6，填埋氣由底部通入，由頂部排出，并避免短流[0018] 作為本發(fā)明所述快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述填埋氣為生活垃圾填埋后，產(chǎn)生的以CH4和CO2為主要成分的混合氣體。[0019] 作為本發(fā)明所述快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述風(fēng)化次穩(wěn)定期指風(fēng)化焚燒爐渣pH≤9.5且風(fēng)化時(shí)間大于4d時(shí)。[0020] 作為本發(fā)明所述快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述風(fēng)化過(guò)程的通風(fēng)量為0.50～1.25立方米/小時(shí)/噸焚燒爐渣(干基計(jì))。[0021] 作為本發(fā)明所述快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法的一種優(yōu)選方案，其3

中：所述外源菌劑為液態(tài)，添加量為200～2000mL/m ；外源菌劑含有凝結(jié)芽孢桿菌(BacilusCoagulans)、熱帶假絲酵母(Candidatropicalis)、諾卡氏放線菌(Nocardia)中的兩種或

10

多種；所述混合菌液中總活菌數(shù)為0.1～10×10 CFU/mL，添加方式為噴灑。

[0022] 本發(fā)明的有益效果：[0023] 本發(fā)明提供了一種快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法。在焚燒爐渣風(fēng)化的次穩(wěn)定期，通過(guò)添加特定外源微生物有效降解小分子有機(jī)物(非腐殖酸類(lèi)、富里酸類(lèi)物質(zhì))，弱化小分子有機(jī)物與重金屬的絡(luò)合能力，顯著降低重金屬浸出風(fēng)險(xiǎn)；在焚燒爐渣風(fēng)化初期，通過(guò)添加少量羧甲基纖維素(CMC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)，提升焚燒爐渣顆粒表面堿性物質(zhì)對(duì)CO2的固定速率。此外，CMC、HPMC可耦合為外源微生物繁殖代謝提供有益環(huán)境，并可削減焚燒爐渣的重金屬環(huán)境釋放。本發(fā)明所提供處理方法具有工藝簡(jiǎn)單、固碳效率高、重金屬穩(wěn)定化效果好以及處理成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，可擴(kuò)展焚燒爐渣的利用途徑。同時(shí)，該發(fā)明可通過(guò)顯著脫除填埋氣中的H2S(硫化物作為填埋氣的雜質(zhì)需去除以滿足后續(xù)利用要求)和CO2含量，提升填埋氣中CH4含量，從而實(shí)現(xiàn)填埋氣的高效凈化和提純。附圖說(shuō)明[0024] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中：[0025] 圖1為實(shí)施例1對(duì)焚燒爐渣的固碳和重金屬穩(wěn)定化效果示意圖；[0026] 圖2為實(shí)施例2對(duì)焚燒爐渣的固碳和重金屬穩(wěn)定化效果示意圖；[0027] 圖3為實(shí)施例3對(duì)焚燒爐渣的固碳和重金屬穩(wěn)定化效果示意圖；[0028] 圖4為實(shí)施例4對(duì)焚燒爐渣的固碳和重金屬穩(wěn)定化效果示意圖。具體實(shí)施方式[0029] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。[0030] 在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類(lèi)似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。[0031] 其次，此處所稱的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說(shuō)明書(shū)中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。[0032] 本發(fā)明所述羧甲基纖維素(CMC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)無(wú)特殊要求。實(shí)施例中所使用羧甲基纖維素(CMC)(型號(hào)為羧甲基纖維素32)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)均采購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。[0033] 本發(fā)明所用增濕裝置僅提供增濕，有利于爐渣堆體的水分保持，對(duì)填埋氣含水量無(wú)要求，可用其他任一具有增濕效果的裝置代替。[0034] 本發(fā)明實(shí)施例中所用測(cè)定pH的方法如下：將5克風(fēng)干焚燒爐渣樣品稱重放入250mL錐形瓶中，添加100mL去離子水，焚燒爐渣與水的質(zhì)量比為1：20。將錐形瓶在搖床振蕩3小時(shí)(室溫，160r/min)，pH采用梅特勒?托利多S470多參數(shù)測(cè)定儀測(cè)定。[0035] 本發(fā)明實(shí)施例中所用測(cè)定重金屬浸出風(fēng)險(xiǎn)的方法如下：重金屬的浸出程序采用合成酸沉降浸出程序(syntheticprecipitationleachingprocedure，SPLP)，即將2g風(fēng)干焚燒爐渣樣品，加入40mLpH為4.2的溶液，該溶液由60/40％(wt)的硫酸和硝酸的混合液添加到水中制得。在25℃下振蕩24hr后(160r/min)，采用ICP?OES(arian720ES，AgilentTechnologies,Inc)測(cè)定溶液中的重金屬含量(Cu和Ba)。[0036] 實(shí)施例中的新鮮焚燒爐渣均取自上海某大型生活垃圾焚燒廠，未經(jīng)預(yù)處理，通過(guò)XRD分析發(fā)現(xiàn)其主要礦物為石英(SiO2)，石膏(CaSO4)，方解石 (CaCO3)，斜長(zhǎng)石(plagioclasefeldspar)和鈣礬石(Ca6Al2(SO4)3(OH)12·26H2O)，其基本特性如表1所示(以干基計(jì))。實(shí)施例中模擬填埋氣的組分(體積)為：0.5％H2S/60％CH4/15.0％CO2/3.5％O2，其他氣體為氮?dú)?。[0037] 表1新鮮焚燒爐渣樣品基本特性(mg/kg，pH為12.9)[0038][0039][0040] 本發(fā)明實(shí)施例中所使用的外源菌劑購(gòu)買(mǎi)于中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心。凝結(jié)芽孢桿菌(BacilusCoagulans)，編號(hào)CGMCC1.4462；熱帶假絲酵母(Candidatropicalis)，編號(hào)CGMCC2.3967；諾卡氏放線菌(Nocardia)菌劑編號(hào)CGMCC4.6403。本發(fā)明所述外源菌劑中各菌劑配比無(wú)特殊要求，實(shí)施例所使用外源菌劑中其不同菌種活菌數(shù)配比為1：1。[0041] 實(shí)施例1：[0042] 按總質(zhì)量比1:8000(干基)將羧甲基纖維素(CMC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)與新鮮焚燒爐渣混合均勻，其中CMC:HPMC的質(zhì)量比為1:2。將CM C、HPMC與新鮮焚燒爐渣混合調(diào)節(jié)含水率為40％，并裝填入風(fēng)化柱，其中風(fēng)化柱直徑和高度比例為1:4，填埋氣由底部通入，由頂部排出，并避免短流。將填埋氣經(jīng)過(guò)裝有水的氣體增濕裝置后，通入上述的風(fēng)化柱，通風(fēng)量為0.50立方米/小時(shí)/噸焚燒爐渣(干基計(jì))。在風(fēng)化次穩(wěn)定期(第6天)噴灑液體外源菌3

劑，添加量為1000mL/m ，外源菌劑含有凝結(jié)芽孢桿菌(Bacilus Coagulans)、熱帶假絲酵母

10

(Candidatropicalis)、諾卡氏放線菌(Nocardia)菌劑，總活菌數(shù)為2×10 CFU/mL。風(fēng)化總時(shí)長(zhǎng)為16d，得到處理后的焚燒爐渣。

[0043] 風(fēng)化過(guò)程中每隔2d取焚燒爐渣樣品，將焚燒爐渣樣品在惰性氣體(高純氮)保護(hù)馬弗爐烘干(45℃)，測(cè)定pH以分析其固碳速率，并測(cè)定重金屬浸出風(fēng)險(xiǎn)以評(píng)估其穩(wěn)定化效果。對(duì)照組：將新鮮焚燒爐渣填入風(fēng)化柱，其中風(fēng)化柱形狀和通風(fēng)量與處理組一致，作為對(duì)照。

[0044] 如圖1(a)所示，通過(guò)采取實(shí)施例1，處理組的pH下降速率顯著高于對(duì)照組，在2天后處理組pH迅速下降到10.88而對(duì)照組為11.77，風(fēng)化處理結(jié)束后處理組和對(duì)照組pH分別為8.81和10.09，這顯示處理組有效加速了固碳進(jìn)程。如圖1(b)，風(fēng)化處理結(jié)束后對(duì)照組和處理組Cu的浸出濃度分別為367和111μg/L，相較于風(fēng)化前浸出濃度分別降低了38.64％和

81.40％；Ba的浸出濃度分別為173和56μg/L，相較于風(fēng)化前浸出濃度分別降低了40.41％和80.46％。實(shí)施例1處理組對(duì)Cu和Ba的固定效率顯著高于對(duì)照組。處理組中的CMC和HPMC組分，改善了CO2與焚燒爐渣顆粒表面Ca\Mg堿性物的反應(yīng)界面，提升焚燒爐渣的CO2的固定速率。CMC和HPMC組分的存在下，可為微生物繁殖代謝提供有益條件(水、穩(wěn)定pH、載體等)，從而在風(fēng)化次穩(wěn)定期有效降解非腐殖酸類(lèi)、非富里酸類(lèi)物質(zhì)等小分子有機(jī)物，削弱小分子有機(jī)物與Cu和Ba的絡(luò)合能力，顯著降低Cu和Ba的浸出濃度。同時(shí)，實(shí)施例1可通過(guò)化學(xué)吸收H2S和二氧化碳，從而導(dǎo)致填埋氣H2S含量降低和甲烷含量增加，處理組降低填埋氣的H2S含量

91％，甲烷含量提升12.5％。

[0045] 實(shí)施例2：[0046] 按總質(zhì)量比1:25000(干基)將羧甲基纖維素(CMC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)與新鮮焚燒爐渣混合均勻，其中CMC:HPMC的質(zhì)量比為1:5。將CMC、HPMC與新鮮焚燒爐渣混合調(diào)節(jié)含水率為30％，并裝填入風(fēng)化柱，其中風(fēng)化柱直徑和高度比例為1:6，填埋氣由底部通入，由頂部排出，并避免短流。將填埋氣經(jīng)過(guò)裝有水的氣體增濕裝置后，通入上述的風(fēng)化柱，通風(fēng)量為1.25立方米/小時(shí)/噸焚燒爐渣(干基計(jì))。在風(fēng)化次穩(wěn)定期(第6天)噴灑液體外源菌3

劑，添加量為2000mL/m ，外源菌劑含有凝結(jié)芽孢桿菌(Bacilus Coagulans)、熱帶假絲酵母

10

(Candidatropicalis)，總活菌數(shù)為10×10 CFU/mL。風(fēng)化總時(shí)長(zhǎng)為12d，得到處理后的焚燒爐渣。

[0047] 風(fēng)化過(guò)程中每隔2d取焚燒爐渣樣品，將焚燒爐渣樣品在惰性氣體(高純氮)保護(hù)馬弗爐烘干(45℃)，測(cè)定pH以分析其固碳速率，并測(cè)定重金屬浸出風(fēng)險(xiǎn)以評(píng)估其穩(wěn)定化效果。對(duì)照組：將新鮮焚燒爐渣填入風(fēng)化柱，其中風(fēng)化柱形狀和通風(fēng)量與處理組一致，作為對(duì)照。

[0048] 如圖2(a)所示，通過(guò)采取實(shí)施例2，處理組的pH下降速率遠(yuǎn)高于對(duì)照組，在2天后處理組pH迅速下降到10.86而對(duì)照組為11.89，風(fēng)化處理結(jié)束后處理組和對(duì)照組pH分別為8.65和10.10，這顯示處理組有效加速了固碳進(jìn)程。如圖2(b)，風(fēng)化處理結(jié)束后對(duì)照組和處理組Cu的浸出濃度分別為366和140μg/L，相較于風(fēng)化前浸出濃度分別降低了35.54％和75.63％；Ba的浸出濃度分別為195和86μg/L，相較于風(fēng)化前浸出濃度分別降低了36.20％和71.89％。實(shí)施例2處理組對(duì)Cu和Ba的固定效率顯著高于對(duì)照組。同時(shí)，通過(guò)實(shí)施例2可降低填埋氣的H2S含量94％，甲烷含量提升10.4％。

[0049] 實(shí)施例3：[0050] 按總質(zhì)量比1:15000(干基)將羧甲基纖維素(CMC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)與新鮮焚燒爐渣混合均勻，其中CMC:HPMC的質(zhì)量比為1:3。將CMC、HPMC與新鮮焚燒爐渣混合調(diào)節(jié)含水率為25％，并裝填入風(fēng)化柱，其中風(fēng)化柱直徑和高度比例為1:5，填埋氣由底部通入，由頂部排出，并避免短流。將填埋氣經(jīng)過(guò)裝有水的氣體增濕裝置后，通入上述的風(fēng)化柱，通風(fēng)量為1.10立方米/小時(shí)/噸焚燒爐渣(干基計(jì))。在風(fēng)化次穩(wěn)定期(第6天)噴灑液體外源菌3

劑，添加量為600mL/m ，外源菌劑含有熱帶假絲酵母(Candidatropicalis)、諾卡氏放線菌

10

(Nocardia)，總活菌數(shù)為5×10 CFU/mL。風(fēng)化總時(shí)長(zhǎng)為10d，得到處理后的焚燒爐渣。

[0051] 風(fēng)化過(guò)程中每隔2d取一個(gè)焚燒爐渣樣品，將焚燒爐渣樣品在惰性氣體(高純氮)保護(hù)馬弗爐烘干(45℃)，測(cè)定pH以分析其固碳速率，并測(cè)定重金屬浸出風(fēng)險(xiǎn)以評(píng)估其穩(wěn)定化效果。對(duì)照組：將新鮮焚燒爐渣填入風(fēng)化柱，其中風(fēng)化柱形狀和通風(fēng)量與處理組一致，作為對(duì)照。[0052] 如圖3所示，通過(guò)采取實(shí)施例3，處理組的pH下降速率遠(yuǎn)高于對(duì)照組，在2天后處理組pH迅速下降到10.56而對(duì)照組為11.65，風(fēng)化處理結(jié)束后處理組和對(duì)照組pH分別為9.10和10.45，這顯示處理組有效加速了固碳進(jìn)程。如圖3(b)，風(fēng)化處理結(jié)束后對(duì)照組和處理組Cu的浸出濃度分別為401和155μg/L，相較于風(fēng)化前浸出濃度分別降低了26.79％和71.66％；

Ba的浸出濃度分別為206和102μg/L，相較于風(fēng)化前浸出濃度分別降低了28.13％和

64.37％。實(shí)施例3處理組對(duì)Cu和Ba的固定效率顯著高于對(duì)照組。同時(shí)，通過(guò)實(shí)施例3可降低填埋氣的H2S含量89％，甲烷含量提升9.4％。

[0053] 實(shí)施例4：[0054] 按總質(zhì)量比1:20000(干基)將羧甲基纖維素(CMC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)與新鮮焚燒爐渣混合均勻，其中CMC:HPMC的質(zhì)量比為1:2.5。將CMC、HPMC與新鮮焚燒爐渣混合調(diào)節(jié)含水率為29％，并裝填入風(fēng)化柱，其中風(fēng)化柱直徑和高度比例為1:2，填埋氣由底部通入，由頂部排出，并避免短流。將填埋氣經(jīng)過(guò)裝有水的氣體增濕裝置后，通入上述的風(fēng)化柱，通風(fēng)量為0.60立方米/小時(shí)/噸焚燒爐渣(干基計(jì))。在風(fēng)化次穩(wěn)定期(第4天)噴灑液體外源菌3

劑，添加量為200mL/m ，外源菌劑含有凝結(jié)芽孢桿菌(Bacilus Coagulans)、諾卡氏放線菌

10

(Nocardia)，總活菌數(shù)為0.1×10 CFU/mL。風(fēng)化總時(shí)長(zhǎng)為8d，得到處理后的焚燒爐渣。

[0055] 風(fēng)化過(guò)程中每隔2d取一個(gè)焚燒爐渣樣品，將焚燒爐渣樣品在惰性氣體(高純氮)保護(hù)馬弗爐烘干(45℃)，測(cè)定pH以分析其固碳速率，并測(cè)定重金屬浸出風(fēng)險(xiǎn)以評(píng)估其穩(wěn)定化效果。對(duì)照組：將新鮮焚燒爐渣填入風(fēng)化柱，其中風(fēng)化柱形狀和通風(fēng)量與處理組一致，作為對(duì)照。[0056] 如圖4(a)所示，通過(guò)采取實(shí)施例4，處理組的pH下降速率遠(yuǎn)高于對(duì)照組，在2天后處理組pH迅速下降到10.26而對(duì)照組為11.25，風(fēng)化處理結(jié)束后處理組和對(duì)照組pH分別為9.12和10.43，這顯示處理組有效加速了固碳進(jìn)程。如圖4(b)，風(fēng)化處理結(jié)束后對(duì)照組和處理組Cu的浸出濃度分別為407和187μg/L，相較于風(fēng)化前浸出濃度分別降低了28.32％和67.02％；Ba的浸出濃度分別為236和110μg/L，相較于風(fēng)化前浸出濃度分別降低了21.07％和63.21％。實(shí)施例4處理組對(duì)Cu和Ba的固定效率顯著高于對(duì)照組。同時(shí)，通過(guò)實(shí)施例4可降低填埋氣的H2S含量87％，甲烷含量提升11.4％。

[0057] 實(shí)施例5：[0058] 按總質(zhì)量比1:20000(干基)將羧甲基纖維素(CMC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)與新鮮焚燒爐渣混合均勻，其中CMC:HPMC的質(zhì)量比為分別設(shè)置為1:5、1:3、1:2.5、1:1、2:1。將CMC、HPMC與新鮮焚燒爐渣混合調(diào)節(jié)含水率為35％，并裝填入風(fēng)化柱，其中風(fēng)化柱直徑和高度比例為1:5，填埋氣由底部通入，由頂部排出，并避免短流。將填埋氣經(jīng)過(guò)裝有水的氣體增濕裝置后，通入上述的風(fēng)化柱，通風(fēng)量為1.0立方米/小時(shí)/噸焚燒爐渣(干基計(jì))。在風(fēng)化次3

穩(wěn)定期(第4天)噴灑液體外源菌劑，添加量為600mL/m ，外源菌劑含有凝結(jié)芽孢桿菌

10

(BacilusCoagulans)、諾卡氏放線菌(Nocardia)，總活菌數(shù)為3×10 CFU/mL。風(fēng)化總時(shí)長(zhǎng)為10d，得到處理后的焚燒爐渣。

[0059] 風(fēng)化過(guò)程中每隔2d取一個(gè)焚燒爐渣樣品。對(duì)照組：將新鮮焚燒爐渣填入風(fēng)化柱，其中風(fēng)化柱形狀和通風(fēng)量與處理組一致，作為對(duì)照。實(shí)施例5焚燒爐渣穩(wěn)定化及填埋氣提質(zhì)結(jié)果，如表2所示。[0060] 表2實(shí)施例5焚燒爐渣穩(wěn)定化及填埋氣提質(zhì)結(jié)果[0061][0062][0063] 如表2所示，當(dāng)CMC:HPMC的質(zhì)量比為1:2.5時(shí)，具有更好的碳固定效率、重金屬穩(wěn)定效能和填埋氣提質(zhì)結(jié)果。在其他參數(shù)相同條件下，CMC:HPMC的質(zhì)量比為1:2.5，可為H2S、CO2與焚燒爐渣顆粒表面Ca\Mg堿性物反應(yīng)提供更佳反應(yīng)條件，并為微生物降低焚燒爐渣小分子有機(jī)物提供更佳的環(huán)境條件。[0064] 本發(fā)明提供了一種快速碳固定和穩(wěn)定化的焚燒爐渣預(yù)處理方法。在焚燒爐渣風(fēng)化的次穩(wěn)定期，通過(guò)添加特定外源微生物有效降解小分子有機(jī)物，弱化小分子有機(jī)物與重金屬的絡(luò)合能力，顯著降低重金屬浸出風(fēng)險(xiǎn)；在焚燒爐渣風(fēng)化初期，通過(guò)添加少量羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素，提升焚燒爐渣顆粒表面堿性物質(zhì)對(duì)CO2的固定速率。此外，CMC、HPMC可耦合為外源微生物繁殖代謝提供有益環(huán)境，并可削減焚燒爐渣的重金屬環(huán)境釋放。本發(fā)明所提供處理方法具有工藝簡(jiǎn)單、固碳效率高、重金屬穩(wěn)定化效果好以及處理成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，可擴(kuò)展焚燒爐渣的利用途徑。同時(shí)，該發(fā)明可通過(guò)顯著脫除填埋氣中的H2S和CO2含量，提升填埋氣中CH4含量，從而實(shí)現(xiàn)填埋氣的高效凈化和提純。[0065] 應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。