專利名稱：一種垃圾飛灰無害化處理的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及危險(xiǎn)廢物處理處置的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可以將含有重金屬和二噁 英的垃圾焚燒的飛灰進(jìn)行無害化處理的工藝系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
焚燒垃圾是城市生活垃圾的重要處理手段。在通常采用的爐排爐焚燒工藝中，焚燒過程 將產(chǎn)生約為入爐垃圾質(zhì)量2~5%的飛灰，流化床焚燒則產(chǎn)生更多的飛灰。垃圾焚燒的飛灰因?yàn)?含有較高濃度的重金屬和一定濃度的二噁英，應(yīng)按危險(xiǎn)廢物處理,未經(jīng)特殊處理不可進(jìn)入填埋 場(chǎng)。飛灰中所含的氯元素和堿金屬元素增加了回收利用的難度，而去掉所含的氯元素和堿金 屬元素，并穩(wěn)定所含的重金屬，壓制成型后重新進(jìn)爐焚燒去除二噁英，可使飛灰徹底無害化， -f更于下一步的最終處置和資源化利用 現(xiàn)有技術(shù)中垃圾焚燒的飛灰處理主要包括以下幾種方法水泥固化法、藥劑處理法、高 溫處理法和酸等溶劑提取重金屬法，以及燒制水泥、制陶粒等建材化的方法。這些方法和技 術(shù)均存在一定的缺陷或局限。如水泥固化法增容比(固化后和固化前的體積比)大，約為1.5~2， 而且固化后有害物的浸出率也比較高，固化物最后進(jìn)入了填埋場(chǎng)，永久占用了場(chǎng)地。藥劑處 理法絕大多數(shù)是為了穩(wěn)定重金屬，飛灰仍未達(dá)到回收利用的要求。現(xiàn)有的高溫處理包括熔融 固化法和燒結(jié)技術(shù)，能耗很高，需要對(duì)二次煙塵進(jìn)行處理，由于氯的大量存在，二次煙塵中 也有可能再次生成二噁英的物質(zhì)。而酸等溶劑提取重金屬法工序復(fù)雜，需要處理廢水。所有 公開的利用焚燒灰渣燒制生態(tài)水泥熟料的技術(shù)，生產(chǎn)水泥熟料時(shí)必須有有效措施防止水泥窯 內(nèi)結(jié)皮，而且所生產(chǎn)的水泥因?yàn)槁入x子含量高，應(yīng)用途徑受限。公開號(hào)為CN1947872A的發(fā) 明專利申請(qǐng)公布了一種飛灰水洗預(yù)處理方法，可以去除飛灰中大部分氯離子，但是該工藝產(chǎn) 生的大量廢水，需要用碳化一絮凝再處理才能排放，洗滌后的飛灰不能保證重金屬的浸出達(dá) 標(biāo)，也不能避免二噁英向環(huán)境的擴(kuò)散。鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，迫切需要開發(fā)相對(duì)簡(jiǎn)單的垃圾 焚燒飛灰無害化處理技術(shù)，提高其無害化處理的簡(jiǎn)易性和徹底性，以利于下一步資源化利用 的普適性和經(jīng)濟(jì)性。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決上述技術(shù)問題，而提供一種垃圾飛灰無害化處理的系統(tǒng)，以 去除飛灰中的氯離子和堿金屬，并穩(wěn)定所含的重金屬，將固化后的飛灰壓制成型后,重新進(jìn)爐 焚燒去除二噁英，可^f吏飛灰徹底無害化，^使于下一步的最終處置和資源化利用。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種垃圾飛灰無害化處理的系統(tǒng)，其包括用于飛 灰固化的反應(yīng)裝置、通過管道與該反應(yīng)裝置連接的液固分離設(shè)備、與該液固分離設(shè)備連接的 沖洗裝置、通過帶輸送裝置與所述液固分離設(shè)備連接的壓制設(shè)備。還包括晾曬場(chǎng)和焚燒裝置， 所述的壓制設(shè)備、晾曬場(chǎng)和焚燒裝置通過運(yùn)送設(shè)備連接起來。本實(shí)用新型優(yōu)選方案，所述液固分離設(shè)備通過管道與蒸發(fā)設(shè)備連接，該液固分離設(shè)備還通過管道分別與所述的反應(yīng)裝置及焚燒裝置連接。其中，所述的液固分離設(shè)備可以為壓濾設(shè)備，也可以為真空抽濾設(shè)備。 所述的運(yùn)送設(shè)備可以為機(jī)動(dòng)車，也可以為輸送帶。 所述的蒸發(fā)設(shè)備可以為噴霧熱風(fēng)干燥塔，也可以為多效蒸發(fā)裝置。 所述的焚燒裝置可以是爐排爐、流化床、裂解氣化爐中的任一種裝置。 利用本實(shí)用新型將垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰與水和/或亞鐵鹽藥劑在反應(yīng)裝置中充分混合后， 形成液固狀態(tài)的混合物，將該混合物送入液固分離設(shè)備，將其中固態(tài)的飛灰壓濾成灰餅、將 其中廢液送入蒸發(fā)設(shè)備蒸發(fā)回收鹽，再用水沖洗液固分離設(shè)備中的灰餅，然后將灰餅送入壓 制設(shè)備壓縮成棒狀或塊狀，晾干后送入焚燒裝置與生活垃圾一同焚燒。沖洗灰餅后的廢水一 部分送入反應(yīng)裝置與飛灰混合，循環(huán)利用，另一部分用于其它方面的循環(huán)用水。 利用本實(shí)用新型可以產(chǎn)生如下有益效果1、 飛灰中的絕大部分C1、 Na、 K,在液、固分離過程和隨后的再?zèng)_洗過程中除去，而 加入亞鐵鹽藥劑中的鐵卻留在飛灰中，提高了飛灰的材料品質(zhì)；2、 壓制成型的飛灰棒(或塊)，在隨后的焚燒處理過程中因亞鐵發(fā)生氧化反應(yīng)和飛灰 自身的凝l^應(yīng)，對(duì)重金屬起到穩(wěn)定和固化作用，同時(shí)焚燒中的高溫環(huán)境可徹底降解二噁英， 避免了二次污染；3、 與現(xiàn)有技術(shù)相比，完全避免了廢氣向環(huán)境的釋放以及重金屬和二噁英對(duì)環(huán)境的潛在危害；4、 經(jīng)過液固分離提高飛灰品質(zhì)的同時(shí)，由于分離的廢液量很低，且含有高濃度、重金 屬含量極低的鹽，因此，廢液可以蒸干并回收鹽，無廢水排放。


以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明，其中 圖1是本實(shí)用新型的示意框圖；圖2是利用本實(shí)用新型進(jìn)行垃圾飛灰無害化處理的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1所示，為實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，所述的垃圾飛灰無害化處理的系統(tǒng)，其包括用于 飛灰固化的反應(yīng)裝置l、通過管道與該反應(yīng)裝置連接的液固分離設(shè)備2、與該液固分離設(shè)備連 接的沖洗裝置7、通過帶輸送裝置與所述液固分離設(shè)備2連接的壓制設(shè)備3。該系統(tǒng)還包括晾 曬場(chǎng)4、焚燒裝置5。所述的壓制設(shè)備、晾曬場(chǎng)和焚燒裝置通過運(yùn)送設(shè)備連接起來。所迷液固 分離設(shè)備2通過管道與蒸發(fā)設(shè)備6連接，該管道上還設(shè)有一用于輸送含有較多亞鐵鹽液體的 鹽液泵(圖中未示出)。液固分離設(shè)備2還通過管道分別與所述的反應(yīng)裝置1及焚燒裝置5 連接，該管道上也可以設(shè)有一用于輸送廢水的水泵(圖中未示出)。所述的液固分離設(shè)備2 可以為壓濾設(shè)備或真空抽濾設(shè)備。所述的運(yùn)送設(shè)備可以為機(jī)動(dòng)車或輸送帶。所述的蒸發(fā)設(shè)備 6可以為噴霧熱風(fēng)干燥塔或多效蒸發(fā)裝置。所述的焚燒裝置5可以是爐排爐、流化床、裂解 氣化爐中的任一種裝置。利用本實(shí)用新型可以將垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰與水和/或亞鐵鹽藥劑在反應(yīng)裝置中充分混 合后，形成液固狀態(tài)的混合物；將該混合物送入液固分離設(shè)備，將其中固態(tài)的飛灰壓濾成灰 餅、將其中的廢液送入蒸發(fā)設(shè)備蒸發(fā)回收鹽，再用水沖洗液固分離設(shè)備中的灰餅，然后將灰 餅送入壓制設(shè)備壓縮成4奉狀或塊狀，晾干后送入焚燒裝置與生活垃圾一同焚燒。沖洗灰餅后的廢水一部分送入反應(yīng)裝置與飛灰混合，其余魔水可用于輿它方面的循環(huán)用水。 下面通過舉例并結(jié)合圖1和圖2來說明本實(shí)用新型的應(yīng)用。例一一種爐排式垃圾焚燒爐濾袋除塵器收集的飛灰，部分重金屬、氯和堿金屬的含量如表l: 表l某焚燒爐飛灰中部分重金屬、氯和堿金屬的含量元素種類Pb mg/kgCr Mg/kgCd mg/kgZn mg/kgCl g/kgCaONa20 g/kgK20含量1938149.359328313232344.433.7表l所示的飛灰，用4.5%的FeS04溶液按液固比=1.5 : l與飛灰在反應(yīng)裝置l中充分混 合、攪勻(對(duì)應(yīng)4^/灰質(zhì)量比為l:40)后，形成液固狀態(tài)的混合物，然后用石危酸或者鈥白廢酸將 系統(tǒng)的pH值調(diào)節(jié)到ll士0.15;將混合物送至真空抽濾設(shè)備2中進(jìn)行液固分離；經(jīng)抽濾后，廢液 用鹽液泵送入噴霧熱風(fēng)干燥塔6中噴霧蒸發(fā)(此時(shí)關(guān)閉真空抽濾設(shè)備2與反應(yīng)裝置l及焚燒裝置 5連接的管道)，即可回收含有少量辟u酸鹽雜質(zhì)的CaCl2，NaCl， KC1。抽濾后飛灰形成灰餅， 立即通過沖洗裝置7送入3.5倍于原飛灰質(zhì)量的河水沖洗(河水事先過濾)，并再次抽濾， 一部 分廢水送至前端的反應(yīng)裝置l中，用作為FeS04的溶解液再與飛灰混合，循環(huán)利用、 一部分作 為其它方面的循環(huán)用水。飛灰去除Cl，Na,K的效率分別在85。/。， 80%, 83%以上，將灰餅通過 輸送裝置由真空抽濾設(shè)備2中送入壓制設(shè)備3，壓制成棒狀或塊狀后，通過機(jī)動(dòng)車或輸送帶送 至晾曬場(chǎng)4，自然涼干后，其本身具有一定的強(qiáng)度，重金屬也被穩(wěn)定，Pb，Cr,Cd，Zn的浸出濃 度分別為390ppb, 53ppb,5ppb和453ppb,均遠(yuǎn)在控制指標(biāo)lppm以下。涼干后的棒狀或塊狀的飛 灰，通過機(jī)動(dòng)車或輸送帶送入焚燒裝置5中與原生垃圾混燒，其中的二噁英在焚燒過程中被分 解，殘余物與垃圾灰渣混合可制成高品質(zhì)的建材。FeSO4溶液藥劑耗量不足40元/p屯飛灰。例二表l所示的飛灰，將中水按液固比=3.5: l與飛灰在反應(yīng)裝置l中充分混合，同時(shí)每噸飛 灰加入300kg七水合硫酸亞鐵(對(duì)應(yīng)4A/灰質(zhì)量比為1:16.7),然后攪拌至系統(tǒng)pH值自然回升至IO 以后，將灰-水混合物送至壓濾設(shè)備2進(jìn)行液固分離，分離的廢液送入多效蒸發(fā)裝置6進(jìn)行蒸發(fā) 回收鹽分(此時(shí)關(guān)閉壓濾設(shè)備2與反應(yīng)裝置1及焚燒裝置5連接的管道)。壓濾基本結(jié)束之后， 再通過沖洗裝置7送入1.5倍于原飛灰質(zhì)量的中水，在壓濾設(shè)備2中沖洗灰餅,分離的廢水送至前 端的反應(yīng)裝置l中，用作與飛灰混合的處理用水(此時(shí)關(guān)閉壓濾設(shè)備2與多效蒸發(fā)裝置6連接的 管道)。將灰餅通過輸送裝置由壓濾設(shè)備2中送入壓制設(shè)備3，壓制成棒狀或塊狀后，通過機(jī) 動(dòng)車或輸送帶送至晾曬場(chǎng)4，自然涼干后具有較石膏更高的強(qiáng)度，Pb,Cr,Cd,Zn的浸出濃度分 別為70.9ppb, 13ppb,9ppb和98ppb,均遠(yuǎn)在控制指標(biāo)lppm以下；Cl，Na, K的去效率分別在870/0, 82%， 85%以上。涼干后的棒狀或塊狀的飛灰通過機(jī)動(dòng)車或輸送帶送入焚燒裝置5中與原生垃 圾混燒，經(jīng)過800。C以上的熱處理后將徹底降解二噁英，殘余物與垃;及灰渣混合可制成高品質(zhì) 的建材。本過程石克酸亞鐵藥劑費(fèi)用低于100元/叱飛灰。例三一種爐排式垃圾焚燒爐濾袋除塵器收集的飛灰，部分重金屬、氯和堿金屬的含量如^2: 表2某焚燒爐飛灰中部分重金屬、氯和堿金屬的含量元素種類Pb mg/kgCr Mg/kg'C3 mg/kgZn mg/kgCl g/kgCaO g/kgNa20K20含量1395134.991317512922134.338.7將未經(jīng)提純的硝酸亞鐵溶液按H飛灰質(zhì)量比=1 :90與飛灰在反應(yīng)裝置1中混合、攪拌， 液固比為1.8 : 1;并用少量六水合硝酸亞鐵固體將系統(tǒng)的pH值調(diào)節(jié)為10.5士0.15,隨后將飛灰 -水溶液送入真空抽濾設(shè)備2中進(jìn)行液、固分離，分離出的液體送入置于噴霧熱風(fēng)干燥塔6中的 噴霧蒸發(fā)(此時(shí)關(guān)閉真空抽濾設(shè)備2與反應(yīng)裝置1及焚燒裝置5連接的管道)，回收鹽分。通過 沖洗裝置7送入相當(dāng)于飛灰舉量3.5倍左右的河水或中水沖洗真空抽濾設(shè)備2中灰餅，再抽濾， 一部分廢水送至前端的反應(yīng)裝置l中，用作與飛灰混合的處理用水、其余廢水可用于其它方面 的循環(huán)用水。處理后的飛灰Cl,Na,K的除去效率分別在90。/。， 84%, 86%以上。將灰餅通過輸 送裝置由真空抽濾設(shè)備2中送入壓制設(shè)備3，壓制成棒狀或塊狀后，通過機(jī)動(dòng)車或輸送帶送至 晾曬場(chǎng)4，自然涼干后的棒狀或塊狀的飛灰通過機(jī)動(dòng)車或輸送帶送入焚燒裝置5中與原生垃圾 混燒，二噁英在焚燒過程中被分解，殘余物與垃圾灰渣混合可制成高品質(zhì)的建材。上述實(shí)施例僅作為本實(shí)用新型應(yīng)用的例證，本實(shí)用新型的應(yīng)用并不局限于此。經(jīng)去除C1 離子和堿金屬、并穩(wěn)定所含重金屬的飛灰，除了可壓制成型重新進(jìn)爐焚燒的熱處理外，還可 采用其它方式的熱處理，如作為生料原料之一燒制普通水泥熟料、燒磚、燒陶粒；或者進(jìn)行 水熱處理及直接煅燒后，作為活性材料添加到任意有需求的場(chǎng)合。本實(shí)用新型的熱處理與現(xiàn)有熱處理或者熱利用過程相比，其優(yōu)點(diǎn)是無氯離子釋放、不受 堿金屬含量限制、無廢氣和重金屬及二噁英的二次污染；所述熱處理過程前的晾曬放置階段 的特征是經(jīng)初步過濾的飛灰成泥餅狀或者成顆粒狀，在晾曬放置過程中，重金屬與氧氣接 觸而被穩(wěn)定化，同時(shí)泥餅狀或者成型為棒狀或塊狀的飛灰也逐漸硬化并具有一定的強(qiáng)度，適 合運(yùn)輸、回爐再燒、煅燒成陶粒等，遇水時(shí)重金屬不再浸出而超標(biāo)。所述的亞鐵鹽溶液還可 以采用鋼材的酸洗廢液，被污染的乳酸亞鐵等，取材非常廣泛。與現(xiàn)有垃圾焚燒飛灰處理方法相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、 采用較低的液固比和在合適的堿性環(huán)境下加入亞鐵鹽，使反應(yīng)后分離的廢液量少、含 鹽量高，可以蒸法回收鹽分，徹底避免了廢水的處理；2、 沖洗灰餅進(jìn)一步降低了飛灰中氯和堿金屬的含量，提高了飛灰的建材品質(zhì)，同時(shí)沖洗 廢水中重金屬含量極少可以循環(huán)使用，多余的可以用作沖洗廢水；3、 整個(gè)過程無廢氣排放，飛灰在晾曬放置和直接進(jìn)入建材制品利用的過程中均不會(huì)有重 金屬浸出的危險(xiǎn)；4、 整個(gè)過程沒有二噁英的二次污染，成型的飛灰進(jìn)爐經(jīng)過焚燒過程的高溫處理徹底降解 二噁英，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染；5、 處理過程易實(shí)施，處理后的飛灰殘余物資源化利用途徑靈活，不受單一建材行業(yè)的限 制，每噸飛灰費(fèi)用低于現(xiàn)行安全填埋場(chǎng)的處理費(fèi)用。
權(quán)利要求1、一種垃圾飛灰無害化處理的系統(tǒng)，其特征在于，包括用于飛灰固化的反應(yīng)裝置、通過管道與該反應(yīng)裝置連接的液固分離設(shè)備、與該液固分離設(shè)備連接的沖洗裝置、通過帶輸送裝置與所述液固分離設(shè)備連接的壓制設(shè)備；還包括晾曬場(chǎng)、焚燒裝置，所述的壓制設(shè)備、晾曬場(chǎng)和焚燒裝置通過運(yùn)送設(shè)備連接起來。
2、 如權(quán)利要求1所述的垃圾飛灰無害化處理的系統(tǒng)，其特征在于，所述液固分離設(shè) 備通過管道與蒸發(fā)設(shè)備連接，該液固分離設(shè)備還通過管道分別與所述的反應(yīng)裝置連接。
3、 如權(quán)利要求2所述的垃圾飛灰無害化處理的系統(tǒng)，其特征在于，所述的液固分離 設(shè)備為壓濾設(shè)備或真空抽濾設(shè)備。
4、 如權(quán)利要求3所述的垃圾飛灰無害化處理的系統(tǒng)，其特征在于，所述的運(yùn)送設(shè)備 為機(jī)動(dòng)車或輸送帶。
5、 如權(quán)利要求4所述的垃圾飛灰無害化處理的系統(tǒng)，其特征在于，所述的蒸發(fā)設(shè)備 為噴霧熱風(fēng)干燥塔或多效蒸發(fā)裝置。
6、 如權(quán)利要求5所述的垃圾飛灰無害化處理的系統(tǒng)，其特征在于，所述的焚燒裝置 是爐排爐、流化床、裂解氣化爐中的任一種裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種垃圾飛灰無害化處理的系統(tǒng)，其包括用于飛灰固化的反應(yīng)裝置、通過管道與該反應(yīng)裝置連接的液固分離設(shè)備、與該液固分離設(shè)備連接的沖洗裝置、通過帶輸送裝置與所述液固分離設(shè)備連接的壓制設(shè)備；還包括晾曬場(chǎng)、焚燒裝置，所述的壓制設(shè)備、晾曬場(chǎng)和焚燒裝置通過運(yùn)送設(shè)備連接起來。本實(shí)用新型可用于去除飛灰中的氯離子和堿金屬，并穩(wěn)定所含的重金屬，將固化后的飛灰壓制成型后重新進(jìn)爐焚燒，去除二噁英，可使飛灰徹底無害化，便于下一步的最終處置和資源化利用。
文檔編號(hào)A62D3/00GK201082325SQ200820091458
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2008年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月9日
發(fā)明者清 張, 張?jiān)圃? 羅智宇, 陳德珍, 莉 馬 申請(qǐng)人:光大環(huán)保工程技術(shù)(深圳)有限公司