一種垃圾焚燒飛灰燒結(jié)減量化處理技術(shù)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種垃圾焚燒飛灰燒結(jié)減量化處理技術(shù)，本技術(shù)尤其適用于含鹽量低于20％的垃圾焚燒飛灰的處理處置。通過(guò)向飛灰中加入脫氯助熔劑，強(qiáng)化重金屬揮發(fā)和二噁英分解，在相對(duì)較低的溫度范圍內(nèi)將重金屬和氯鹽高度富集在二次飛灰中，再通過(guò)對(duì)二次飛灰的水洗處理，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)污染物富集和飛灰減量化。水洗后飛灰返回快速燒結(jié)裝置以徹底降解二噁英類(lèi)污染物；水洗液利用燒結(jié)系統(tǒng)余熱進(jìn)行蒸發(fā)濃縮回收鹽，蒸發(fā)所得濃縮液和污泥、以及上述得到的燒結(jié)體或安全填埋或資源化利用。本發(fā)明整體工藝和設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，能耗和處理費(fèi)用較低，得到的終產(chǎn)物環(huán)境友好性提高，將飛灰對(duì)環(huán)境的長(zhǎng)期潛在影響降至最低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種垃圾焚燒飛灰燒結(jié)減量化處理技術(shù)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及一種垃圾焚燒飛灰燒結(jié)減量化處理技術(shù)，屬于危險(xiǎn)廢物處理處置【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]垃圾焚燒過(guò)程會(huì)產(chǎn)生3~15%的垃圾焚燒飛灰，其中含有較高濃度的重金屬、二噁英類(lèi)污染物以及大量的鹽類(lèi)，對(duì)環(huán)境及人類(lèi)健康造成了嚴(yán)重的危害，被規(guī)定為危險(xiǎn)廢物，需要特殊處理?！笆濉蹦┤珖?guó)規(guī)劃建設(shè)垃圾焚燒電廠380座，年飛灰產(chǎn)量將接近400萬(wàn)噸大關(guān)，大量的飛灰亟待合理處置。
[0003]目前，飛灰處理方法主要包括固化法、藥劑穩(wěn)定法、酸析出法、熔融法和燒結(jié)法等，熔融和燒結(jié)等高溫處理方法可有效控制污染，實(shí)現(xiàn)資源化利用，相對(duì)于熔融處理技術(shù)而言，燒結(jié)技術(shù)能耗低，運(yùn)行維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單。
[0004]現(xiàn)有的垃圾焚燒飛灰高溫處理技術(shù)基本均可實(shí)現(xiàn)二噁英的徹底降解，并對(duì)燒結(jié)煙氣進(jìn)行高效處理防止二噁英的再次生成；同時(shí)，添加/不添加固化劑/重金屬穩(wěn)定劑，通過(guò)高溫?zé)Y(jié)將重金屬固化在燒結(jié)產(chǎn)物中，從而降低燒結(jié)體的重金屬浸出率，以達(dá)到無(wú)害化的目的。但問(wèn)題在于此種工藝處理后的飛灰燒結(jié)體重金屬含量仍較高，資源化利用時(shí)存在潛在危害。 申請(qǐng)人:已申請(qǐng)的專(zhuān)利《一種垃圾焚燒飛灰燒結(jié)無(wú)害化資源化處理系統(tǒng)》(申請(qǐng)?zhí)?201310460137.0)是在垃圾焚燒飛灰中添加預(yù)混煤和輔料，通過(guò)燒結(jié)使燒結(jié)體產(chǎn)生氣孔和孔洞，以利于重金屬揮發(fā)，達(dá)到燒結(jié)體中重金屬含量和浸出量均較低，降低潛在危害的目的。為進(jìn)一步降低燒結(jié)體中重金屬含量和浸出量，以提高燒結(jié)體資源化利用的環(huán)境友好性，仍需開(kāi)發(fā)更加環(huán)保、低能耗、安全高效的飛灰處理處置技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有飛灰處理技術(shù)的不足，提出一種垃圾焚燒飛灰燒結(jié)減量化處理技術(shù)。該技術(shù)尤其適用于含鹽量低于20%的垃圾焚燒飛灰的處理處置，通過(guò)向飛灰中加入脫氯助熔劑，強(qiáng)化重金屬揮發(fā)和二噁英分解，在相對(duì)較低的溫度范圍內(nèi)將重金屬和氯鹽高度富集在二次飛灰中，再通過(guò)對(duì)二次飛灰的水洗處理，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)污染物富集和飛灰減量化。水洗后飛灰返回?zé)Y(jié)裝置以徹底降解二噁英類(lèi)污染物；水洗液利用燒結(jié)系統(tǒng)余熱進(jìn)行蒸發(fā)濃縮回收鹽，蒸發(fā)所得濃縮液和污泥、以及上述得到的燒結(jié)體或安全填埋或資源化利用。
[0006]本發(fā)明通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0007](I)將垃圾焚燒飛灰和脫氯助熔劑攪拌混合均勻形成燒結(jié)坯體，其中垃圾焚燒飛灰:脫氯助熔劑=99: I~70: 30 ;或?qū)⒗贌w灰、脫氯助熔劑和水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，含水率控制?%~50%，送至造粒機(jī)壓制成型，制備成粒徑為2.35~20mm、高徑比為I~4的燒結(jié)坯體顆粒；
[0008]所述垃圾焚燒飛灰含鹽量≤20% ;
[0009]所述脫氯助熔劑為:活性氧化鋁、氧化鐵、碳酸鈉、碳酸鉀、硅酸鈉、螢石中的一種或幾種；
[0010](2)燒結(jié)坯體在350?1000°C環(huán)境下進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間10?30min，降解二噁英類(lèi)污染物，在脫氯助熔劑作用下重金屬、氯鹽大量揮發(fā)；
[0011](3)將燒結(jié)產(chǎn)生的煙氣采用急冷降溫處理，煙氣溫度迅速降至200°C以下，揮發(fā)出的重金屬、氯鹽在此期間冷卻凝結(jié)并吸附于二次飛灰表面，急冷后的煙氣經(jīng)靜電捕集裝置或布袋收塵器收集二次飛灰，實(shí)現(xiàn)飛灰中重金屬污染物的富集和垃圾焚燒飛灰的減量化；
[0012](4)收集的二次飛灰為原飛灰的I?10%，將二次飛灰進(jìn)行水洗，其中可溶性的重金屬和氯鹽進(jìn)入水洗液，水洗后的飛灰再次實(shí)現(xiàn)減量化為二次飛灰的10?30%，水洗灰返回步驟(2)與原灰一起再次進(jìn)行燒結(jié)，以保證二噁英的降解率達(dá)99.9%以上；水洗液利用燒結(jié)系統(tǒng)的余熱進(jìn)行蒸發(fā)濃縮處理回收鹽，蒸發(fā)所得濃縮液及污泥中重金屬含量較高，可作為富礦交由金屬冶煉企業(yè)進(jìn)行提煉利用，或作為危險(xiǎn)廢棄物進(jìn)行安全填埋處置；
[0013]步驟(I)和(4)所述用水可采用自來(lái)水、地下水、地表水、循環(huán)冷卻水、滲濾液、滲濾液處理過(guò)程中間水，以及臨近外部各種來(lái)源水；
[0014]所述滲濾液處理過(guò)程中間水為厭氧出水、好氧出水、MBR出水、RO濃水與出水；
[0015](5)對(duì)燒結(jié)后的初燒體按照危險(xiǎn)廢物毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn)、路基材料或輕集料等建材標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，如不達(dá)標(biāo)返回?zé)Y(jié)裝置繼續(xù)燒結(jié)直至達(dá)標(biāo)；
[0016](6)達(dá)標(biāo)后的燒結(jié)體可作為建材原料或產(chǎn)品進(jìn)行資源化利用。
[0017]本發(fā)明的有益效果:
[0018]本專(zhuān)利技術(shù)尤其適用于含鹽量低于20%的垃圾焚燒飛灰的處理處置，在相對(duì)較低的溫度范圍內(nèi)，通過(guò)在垃圾焚燒飛灰中加入脫氯助溶劑，強(qiáng)化重金屬揮發(fā)和二噁英分解，實(shí)現(xiàn)低能耗、低成本的目的。
[0019]本專(zhuān)利通過(guò)將重金屬、氯鹽等污染物轉(zhuǎn)移至二次飛灰中，可實(shí)現(xiàn)污染物的富集和飛灰減量化。對(duì)二次飛灰進(jìn)行水洗，使其中可溶性的重金屬和氯鹽進(jìn)入廢水，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)污染物富集和飛灰減量化，總減量率達(dá)97?99.9%。得到的燒結(jié)體重金屬含量和浸出量更低，再次處理相對(duì)簡(jiǎn)單，且不存在潛在危害。二噁英徹底降解或少量轉(zhuǎn)移至二次飛灰中，將二次飛灰進(jìn)行再燒結(jié)，可保證二噁英降解率達(dá)99.9%。對(duì)二次飛灰進(jìn)行水洗相對(duì)于原灰水洗可節(jié)約大量水資源，水洗液利用燒結(jié)系統(tǒng)余熱進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，重金屬和氯鹽高度富集，回收利用效率顯著提高。
[0020]本專(zhuān)利整體工藝和設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，能耗和處理費(fèi)用大幅降低，得到的終產(chǎn)物環(huán)境友好性提高，將飛灰對(duì)環(huán)境的長(zhǎng)期潛在影響降至最低。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是垃圾焚燒飛灰燒結(jié)減量化技術(shù)工藝流程圖具體實(shí)施例
[0022]實(shí)施例1
[0023](I)取垃圾焚燒飛灰I噸，測(cè)定垃圾焚燒飛灰總含鹽量為18.8%，按照垃圾焚燒飛灰:脫氯助溶劑:水=88: 2: 10的質(zhì)量比例，將三者混合均勻，造粒成型，坯體直徑10mm、長(zhǎng)10mm，其中脫氯助溶劑為活性氧化鋁和碳酸鈉；
[0024](2)將燒結(jié)坯體在550°C環(huán)境下進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間28min，將燒結(jié)產(chǎn)生的煙氣采用急冷降溫處理，使煙氣溫度迅速降至200°C以下，之后經(jīng)靜電捕集器收集二次飛灰，二次飛灰為原灰的5.6% (干重)；
[0025](3)將收集的二次飛灰與滲濾液攪拌進(jìn)行水洗，水洗后的飛灰為二次飛灰的15.2% (干重)，的飛灰返回?zé)Y(jié)裝置再次燒結(jié)，水洗液利用燒結(jié)系統(tǒng)的余熱進(jìn)行蒸發(fā)濃縮處理回收鹽，蒸發(fā)所得濃縮液及污泥作為富礦交由金屬冶煉企業(yè)進(jìn)行提煉利用，或作為危險(xiǎn)廢棄物進(jìn)行安全填埋處置；
[0026](4)對(duì)燒結(jié)后的初燒體進(jìn)行重金屬含量和浸出毒性檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1，重金屬浸出達(dá)到GB 16889-2008《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》要求，重金屬含量和二噁英含量(0.012ng 1-TEQ/Nm3)達(dá)到GB 15618-2008《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(征求意見(jiàn)稿)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求，可作為建材原料或產(chǎn)品進(jìn)行資源化利用。
[0027]表1原灰和燒結(jié)體重金屬含量及浸出量測(cè)試(mg/L)
[0028]

【權(quán)利要求】
1.一種垃圾焚燒飛灰燒結(jié)減量化技術(shù)，其步驟為: (1)將垃圾焚燒飛灰和脫氯助熔劑攪拌混合均勻形成燒結(jié)坯體，其中垃圾焚燒飛灰:脫氯助熔劑=99:1~70: 30 ;或?qū)⒗贌w灰、脫氯助熔劑和水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，含水率控制?%~50%，送至造粒機(jī)壓制成型，制備成粒徑為2.35~20mm、高徑比為I~4的燒結(jié)坯體顆粒； (2)燒結(jié)坯體在350~1000°C環(huán)境下進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間10~30min，降解二噁英類(lèi)污染物，在脫氯助熔劑作用下重金屬、氯鹽大量揮發(fā)； (3)將燒結(jié)產(chǎn)生的煙氣采用急冷降溫處理，煙氣溫度迅速降至200°C以下，揮發(fā)出的重金屬、氯鹽在此期間冷卻凝結(jié)并吸附于二次飛灰表面，急冷后的煙氣經(jīng)靜電捕集裝置或布袋收塵器收集二次飛灰，實(shí)現(xiàn)飛灰中重金屬污染物的富集和垃圾焚燒飛灰的減量化； (4)將二次飛灰進(jìn)行水洗，其中可溶性的重金屬和氯鹽進(jìn)入廢水，水洗灰返回步驟(2)再次進(jìn)行燒結(jié)，以保證二噁英的降解率達(dá)99.9%以上；水洗液利用燒結(jié)系統(tǒng)的余熱進(jìn)行蒸發(fā)濃縮處理，蒸發(fā)所得濃縮液及污泥中重金屬含量較高，可作為富礦交由金屬冶煉企業(yè)進(jìn)行提煉利用，或作為危險(xiǎn)廢棄物進(jìn)行安全填埋處置； (5)對(duì)燒結(jié)后的初燒體進(jìn)行重金屬浸出毒性檢測(cè)，如不達(dá)標(biāo)返回?zé)Y(jié)裝置繼續(xù)燒結(jié)直至達(dá)標(biāo)，達(dá)標(biāo)后的燒結(jié)體可作為建材原料或產(chǎn)品進(jìn)行資源化利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒飛灰燒結(jié)減量化技術(shù),其特征為:所述垃圾焚燒飛灰含鹽量≤20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒飛灰燒結(jié)減量化技術(shù)，其特征為:所述脫氯助熔劑為:活性氧化鋁、氧化鐵、碳酸鈉、碳酸鉀、硅酸鈉、螢石中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒飛灰燒結(jié)減量化技術(shù)，其特征為:所述用水采用自來(lái)水、地下水、地表水、循環(huán)冷卻水、滲濾液、滲濾液處理過(guò)程中間水，以及臨近外部各種來(lái)源水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒飛灰燒結(jié)減量化技術(shù)，其特征為:所述二次飛灰為原飛灰的1~10%，水洗后的飛灰為二次飛灰的10~30%，原灰總減量率達(dá)97~.99.9%。
【文檔編號(hào)】B09B3/00GK104070054SQ201410324537
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】張曙光, 王娟娟, 李萍 申請(qǐng)人:天津壹鳴環(huán)境工程有限公司