一種垃圾焚燒飛灰分級(jí)煅燒減量化處理技術(shù)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本技術(shù)涉及一種垃圾焚燒飛灰分級(jí)煅燒減量化處理技術(shù)，尤其適用于含鹽量低于20％的垃圾焚燒飛灰的處理處置。將垃圾焚燒飛灰中加入脫氯助熔劑，攪拌混合均勻制成坯體顆粒，一級(jí)快速煅燒采用小型煅燒裝置煅燒時(shí)間短、能耗低，在脫氯助熔劑作用下二噁英類(lèi)污染物徹底降解，重金屬、氯鹽大量揮發(fā)，捕集二次飛灰實(shí)現(xiàn)重金屬、氯鹽的富集及飛灰的減量化，減量率為90～99％；一級(jí)快速煅燒后的初燒體重金屬浸出達(dá)標(biāo)后，送入垃圾焚燒爐，進(jìn)行二級(jí)延續(xù)煅燒，形成的爐渣可進(jìn)行普通填埋，或作建材原料實(shí)現(xiàn)資源化利用。本發(fā)明整套處理工藝全部在垃圾焚燒廠完成，投資小、運(yùn)行成本低，操作簡(jiǎn)單，更適用于不具備建設(shè)危廢處理廠條件的垃圾焚燒飛灰的處理處置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種垃圾焚燒飛灰分級(jí)煅燒減量化處理技術(shù)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及一種垃圾焚燒飛灰分級(jí)煅燒減量化處理技術(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、熔融法和煅燒法等，熔融和煅燒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，煅燒技術(shù)能耗低，運(yùn)行維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單。
[0004]但目前國(guó)內(nèi)外的飛灰煅燒技術(shù)普遍存在的技術(shù)缺陷是飛灰進(jìn)爐前未實(shí)現(xiàn)重金屬的凈化去除，導(dǎo)致在高溫煅燒過(guò)程中重金屬大量揮發(fā)，在窯爐內(nèi)循環(huán)富集造成結(jié)皮或隨煙氣排出產(chǎn)生二次危害，且處理技術(shù)的實(shí)施均需建設(shè)專(zhuān)門(mén)的處理廠并配備成套處理設(shè)備，建設(shè)投資成本高，處理能力有限，可復(fù)制性差。重慶瑞帆再生資源開(kāi)發(fā)有限公司的李秉正的發(fā)明專(zhuān)利“采用垃圾焚燒過(guò)程無(wú)害化處理垃圾飛灰的方法”(申請(qǐng)?zhí)?201010228621.7)利用了垃圾焚燒廠的現(xiàn)有設(shè)備，降低了處理成本，但此技術(shù)是通過(guò)向飛灰中加入輔料，并利用高溫煅燒將重金屬還原、固化在小球中，從而降低煅燒球體的重金屬浸出率，但其重金屬含量仍然較高，得到的爐渣資源化利用時(shí)存在潛在危害。且于2014年7月I日開(kāi)始執(zhí)行的《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》明確規(guī)定危險(xiǎn)廢物不能直接進(jìn)垃圾焚燒爐焚燒。
[0005]由于垃圾組分比較復(fù)雜，焚燒后產(chǎn)生的垃圾焚燒飛灰各成分波動(dòng)性較大，同時(shí)因飛灰屬于危險(xiǎn)廢物，運(yùn)輸和處理受到一定限制，單一技術(shù)不能滿(mǎn)足所有飛灰的處理要求。因此，根據(jù)飛灰的特性和處理場(chǎng)所的具體條件研制有針對(duì)性的高效環(huán)保飛灰處理技術(shù)，有效降低處理成本，對(duì)于目前的環(huán)境安全和垃圾焚燒行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展而言，已勢(shì)在必行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]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分級(jí)煅燒減量化技術(shù)。該技術(shù)尤其適用于不具備建廠條件的含鹽量低于20%的垃圾焚燒飛灰處理處置，具有減量化顯著、“準(zhǔn)原位”處理的特點(diǎn)，空間處理設(shè)施占地小、操作簡(jiǎn)單、建設(shè)成本和運(yùn)行成本極低，一級(jí)快速煅燒徹底降解二噁英類(lèi)污染物，有效脫除重金屬、氯鹽；二級(jí)延續(xù)煅燒在不改變現(xiàn)有垃圾焚燒工藝的條件下，實(shí)現(xiàn)飛灰基質(zhì)的二次煅燒，并以爐渣形式排出。
[0007]本發(fā)明通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0008](I)煅燒坯體制備:將垃圾焚燒飛灰和脫氯助熔劑攪拌混合均勻形成煅燒坯體，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)嚢杌旌暇鶆颍士刂圃?%?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的坯體顆粒；
[0009]所述垃圾焚燒飛灰含鹽量≤20% ;
[0010]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；
[0011]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；
[0012]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；
[0013](2) 一級(jí)快速煅燒:坯體顆粒在350~1250°C環(huán)境下進(jìn)行快速煅燒，煅燒時(shí)間I~20min，在脫氯助熔劑作用下二噁英類(lèi)污染物徹底降解，重金屬、氯鹽大量揮發(fā)；
[0014](3)重金屬浸出毒性檢測(cè):對(duì)一級(jí)快速煅燒后的初燒體進(jìn)行重金屬浸出毒性檢測(cè)，達(dá)標(biāo)后送至下一單元，否則返回一級(jí)快速煅燒裝置繼續(xù)煅燒直至達(dá)標(biāo)；
[0015](4) 一級(jí)煅燒煙氣處理:一級(jí)快速煅燒產(chǎn)生的一級(jí)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，可實(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；
[0016]所述二次飛灰為原飛灰的I~10%，可進(jìn)行填埋或資源化利用，處理費(fèi)用大大降低；
[0017]一級(jí)煙氣經(jīng)上述處理后產(chǎn)生的初級(jí)處理煙氣可混入垃圾焚燒煙氣處理系統(tǒng)，與垃圾焚燒煙氣一起處理；亦可新建煙氣處理系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)處理；
[0018](5) 二級(jí)延續(xù)煅燒:達(dá)標(biāo)后的初燒體送入垃圾焚燒爐，進(jìn)行二級(jí)延續(xù)煅燒，在850~1050°C高溫環(huán)境以及脫氯助熔劑作用下發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng)，停留時(shí)間30~SOmin后形成爐渣排出；二級(jí)延續(xù)煅燒產(chǎn)生的煙氣在垃圾焚燒廠原有煙氣處理設(shè)備處理即可達(dá)標(biāo)排放。
[0019]本發(fā)明的有益效果
[0020]本發(fā)明尤其適用于處理含鹽量低于20%的垃圾焚燒飛灰，在脫氯助溶劑作用下，強(qiáng)化垃圾焚燒飛灰在煅燒過(guò)程中重金屬揮發(fā)和二噁英降解。通過(guò)將重金屬、氯鹽等污染物轉(zhuǎn)移至二次飛灰中，實(shí)現(xiàn)污染物的富集和飛灰減量化，減量率為90~99%，少量的二次飛灰潛在污染范圍大幅縮小，集中處理相對(duì)便捷，為重金屬等污染物找到一條合理的出路。
[0021]本發(fā)明整套處理工藝全部在垃圾焚燒廠完成，一級(jí)快速煅燒采用小型煅燒裝置煅燒時(shí)間短、能耗低，得到的初燒體為普通廢物；二級(jí)延續(xù)煅燒在原垃圾焚燒爐中進(jìn)行，對(duì)原垃圾焚燒工藝影響極小，爐渣成分無(wú)明顯波動(dòng)，形成的爐渣可進(jìn)行普通填埋，或作建材原料實(shí)現(xiàn)資源化利用，本工藝投資小、運(yùn)行成本低，操作簡(jiǎn)單，尤其適用于不具備建設(shè)危廢處理廠條件的垃圾焚燒飛灰的處理處置。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1垃圾焚燒飛灰分級(jí)煅燒減量化處理技術(shù)流程圖具體實(shí)施例
[0023]實(shí)施例1
[0024](I)取垃圾焚燒飛灰I噸，測(cè)定垃圾焚燒飛灰總含鹽量為16.3%，按照垃圾焚燒飛灰:脫氯助溶劑:水=85: 5: 10的質(zhì)量比例，將三者混合均勻，造粒成型，坯體直徑4mm、長(zhǎng)10mm，其中脫氯助溶劑為活性氧化鋁和碳酸鉀；
[0025](2)將燒結(jié)坯體在1050°C環(huán)境下進(jìn)行一級(jí)快速煅燒，燒結(jié)時(shí)間5min，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，二次飛灰為原飛灰的4.7% (干重)，處理后的煙氣混入垃圾焚燒煙氣處理系統(tǒng)；
[0026](3)達(dá)標(biāo)后的初燒體送入垃圾焚燒爐，進(jìn)行二級(jí)延續(xù)煅燒，在850°C高溫環(huán)境以及脫氯助熔劑作用下發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng)，煅燒70min，之后形成爐渣排出；二級(jí)延續(xù)煅燒產(chǎn)生的煙氣在垃圾焚燒廠原有煙氣處理設(shè)備處理達(dá)標(biāo)后排放。
[0027](4)對(duì)爐渣進(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GB16889-2008《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(0.015ng1-TEQ/Nm3)達(dá)到GB15618-2008《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。
[0028]表1原灰和爐洛重金屬含量及浸出量測(cè)試(mg/L)
[0029]

【權(quán)利要求】
1.一種垃圾焚燒飛灰分級(jí)煅燒減量化處理技術(shù)，其步驟為: (1)煅燒坯體制備:將垃圾焚燒飛灰和脫氯助熔劑攪拌混合均勻形成煅燒坯體，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的坯體顆粒； (2)一級(jí)快速煅燒:坯體顆粒在350~1250°C環(huán)境下進(jìn)行快速煅燒，煅燒時(shí)間I~20min，在脫氯助熔劑作用下二噁英類(lèi)污染物徹底降解，重金屬、氯鹽大量揮發(fā)； (3)重金屬浸出毒性檢測(cè):對(duì)一級(jí)快速煅燒后的初燒體進(jìn)行重金屬浸出毒性檢測(cè)，達(dá)標(biāo)后送至下一單元，否則返回一級(jí)快速煅燒裝置繼續(xù)煅燒直至達(dá)標(biāo)； (4)一級(jí)煅燒煙氣處理:一級(jí)快速煅燒產(chǎn)生的一級(jí)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，可實(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； (5)二級(jí)延續(xù)煅燒:達(dá)標(biāo)后的初燒體送入垃圾焚燒爐，進(jìn)行二級(jí)延續(xù)煅燒，在850~1050°C高溫環(huán)境以及脫氯助熔劑作用下發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng)，停留時(shí)間30~SOmin后形成爐渣排出；二級(jí)延續(xù)煅燒產(chǎn)生的煙氣在垃圾焚燒廠原有煙氣處理設(shè)備處理即可達(dá)標(biāo)排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒飛灰分級(jí)煅燒減量化處理技術(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分級(jí)煅燒減量化處理技術(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分級(jí)煅燒減量化處理技術(shù)，其特征為: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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾焚燒飛灰分級(jí)煅燒減量化處理技術(shù)，其特征為:所述二次飛灰為原飛灰的I~10%,減量率為90~99%,可進(jìn)行填埋或資源化利用。
【文檔編號(hào)】B09B3/00GK104070053SQ201410324374
【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