一种生活垃圾焚烧飞灰的资源化处置系统及方法与流程

本发明涉及环保领域的焚烧垃圾中固体残余无污染排放处理方向，尤其涉及一种生活垃圾焚烧飞灰的资源化处置系统及方法。

背景技术：

随着中国经济的高速发展，能源、资源大量消耗，由此带来的环境污染是现代生产、生活中亟需解决的主要问题。现如今对生活中的垃圾处理大体分为填埋以及焚烧，填埋过程中容易将污染物转入地下，污染土壤。随着垃圾焚烧技术这几年在国内的大力推广，废弃物焚烧的强度和贡献率也在提升，而垃圾焚烧产生大量飞灰固体颗粒，固体颗粒的处理也尤为关键。

飞灰中含有60-70%的可做建材原料的sio2、al2o3、fe2o3、cao等，20-30%的可回收nacl、kcl等可溶盐。此外还含有微量的cd、pb、cr、hg等多种有害重金属以及二噁英等。汞的浸出毒性较容易超标，当其没有处理直接带入下游工序时，会带来资源的浪费或直接排放造成环境污染。二噁英作为持续性有机污染物具有环境持久性、生物蓄积性、长距离迁移能力和生物危害性。飞灰中存在的大量盐类化合物也是重要的工业原料，因此，需要能够同时提取工业原料以及清除有害物质的处理系统来最大程度的实现飞灰的资源化处理。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种生活垃圾焚烧飞灰的资源化处置系统及方法，其解决现有系统中系统组合繁琐、有益的工业原料难于回收以及应用范围小的问题，可达到副产物资源化程度高的要求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种生活垃圾焚烧飞灰的资源化处置系统及方法，包括脱附器、两级换热器、等离子体反应器、排料斗、冷渣机、水洗罐、固液分离器和蒸发器。

所述脱附器的气相出口通过风机连接到两级换热器的热源进口，所述两级换热器的热源出口连接到等离子体反应器，所述脱附器的固相出口连接到排料斗，所述排料斗的出料口连接到冷渣机的进渣口，所述冷渣机的出渣口连接到水洗罐，所述水洗罐的出料口连接固液分离器，所述固液分离器的液相出口连接蒸发器。

进一步地，所述两级换热器为逐级降温换热器，所述两级换热器的冷源进口均接有冷却介质。

进一步地，所述冷渣机的冷水降温系统连接蒸发器的预热系统。

进一步地，所述蒸发器的冷凝水出口连接到水洗罐，所述水洗罐的水洗方式为循环梯度水洗。

附图说明

图1是本发明实施例提供的用于生活垃圾焚烧飞灰的资源化处置系统及方法的方框流程示意图；图中：1、脱附器；2、两级换热器；3、等离子体反应器；4、排料斗；5、冷渣机；6、水洗罐；7、固液分离器；8、蒸发器。

具体实施方法

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”“安装”应做广义理解，例如，可以固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是电连接，也可以是机械连接；可以是两个元件内部的连接，可以是中间媒介间相连接，或者是直接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，展示了本发明实施例提供的一种生活垃圾焚烧飞灰的资源化处置系统及方法，包括脱附器1、两级换热器2、等离子体反应器3、排料斗4、冷渣机5、水洗罐6、固液分离器7、蒸发器8，所述脱附器1的气相出口通过分级连接两级换热器2的热源进口，所述两级换热器2的热源出口连接等离子体反应器3，所述脱附器的固相出口连接排料斗4，所述排料斗4的出料口连接冷渣机5的进渣口，所述冷渣机5的出渣口连接水洗罐6，所述水洗罐6的出料口连接固液分离器7，所述固液分离器7的液相出口连接蒸发器8。

本方法中，垃圾燃烧飞灰由输送机送入脱附器1内进行加热，脱附器1内的温度控制300-800℃，飞灰在脱附器1中加热升温的同时，二噁英、汞及其化合物在高温影响下汽化变为气态，汽化后的汞和二噁英由风机转移经两级换热器2二次逐级降温，最终冷却至-5-20℃，此时的单质汞以液态的形式流出可收集后用于工业使用，二噁英冷却成固体小颗粒后借以脱附器出来的气体吹脱进入等离子体反应器3中，等离子体反应器3通过高频脉冲放电产生高能电子和羟基自由基、臭氧等活性粒子，这些活性粒子和大量的高能电子以极快的速度轰击二噁英分子，二噁英分子经过断键、裂解为其他毒性较小或无毒的小分子或碎片基团—co2、h2o、hcl排出。

本方法中，脱附器1排出的脱毒固体物料则由排料斗4输送至冷渣机5，固体物料经冷渣机5降温至50-80℃后排进水洗罐6，此时，固体物料与水充分混合进行循环梯度洗涤，冷渣机5冷水经换热后的热水热源用于蒸发器的换热，水洗罐6的出料口处连接到固液分离器7，物料经水洗分离脱除可溶性盐分，此阶段的飞灰作为脱毒脱盐飞灰，后可经添加一定比例的水泥和砂石作建筑材料。分离出的含盐液相进入蒸发器8，经过蒸发器8分盐工艺分离出可溶盐做成产品，蒸发器8的冷凝水返回水洗罐6进行重复利用。

本发明与现有的飞灰处理工艺相比，其适用范围更广，操作更便捷，同时能够高效的去除生活垃圾焚烧飞灰的有害物质—汞和二噁英，并提取化工原料，避免排放后带来的二次污染，且脱毒脱盐的飞灰可与一定比例的水泥和砂石混合后作建筑材料。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种生活垃圾焚烧飞灰的资源化处置系统及方法，包括脱附器、两级换热器、等离子体反应器、排料斗、冷渣机、水洗罐、固液分离器和蒸发器；所述脱附器的气相出口通过风机连接到两级换热器的热源进口，所述两级换热器的热源出口连接到等离子体反应器，所述两级换热器的冷源进口接有冷却介质；所述脱附器的固相出口连接到排料斗，所述排料斗的出料口连接到冷渣机的进渣口，所述冷渣机的出渣口经过换热后连接到水洗罐，所述水洗罐的出料口连接固液分离器，所述固液分离器的液相出口连接蒸发器。本发明用于生活垃圾焚烧飞灰的资源化处置系统及方法，能够实现对生活垃圾焚烧飞灰中二噁英的降解、汞和无机盐的回收，且无二次污染，直接能够适用于垃圾焚烧后的工序处理，避免了必须依靠水泥窑才能实施的局限性，其能够应用的范围更广，实现生活垃圾焚烧飞灰资源化和无害化。

技术研发人员：夏天天;裴程林;李胜
受保护的技术使用者：北京中洁蓝环保科技有限公司
技术研发日：2018.12.29
技术公布日：2019.03.19