一种垃圾焚烧飞灰烧结减量化处理技术的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种垃圾焚烧飞灰烧结减量化处理技术，本技术尤其适用于含盐量低于20％的垃圾焚烧飞灰的处理处置。通过向飞灰中加入脱氯助熔剂，强化重金属挥发和二噁英分解，在相对较低的温度范围内将重金属和氯盐高度富集在二次飞灰中，再通过对二次飞灰的水洗处理，进一步实现污染物富集和飞灰减量化。水洗后飞灰返回快速烧结装置以彻底降解二噁英类污染物；水洗液利用烧结系统余热进行蒸发浓缩回收盐，蒸发所得浓缩液和污泥、以及上述得到的烧结体或安全填埋或资源化利用。本发明整体工艺和设备相对简单，能耗和处理费用较低，得到的终产物环境友好性提高，将飞灰对环境的长期潜在影响降至最低。
【专利说明】一种垃圾焚烧飞灰烧结减量化处理技术
【技术领域】
[0001]本技术涉及一种垃圾焚烧飞灰烧结减量化处理技术，属于危险废物处理处置【技术领域】。
【背景技术】
[0002]垃圾焚烧过程会产生3~15%的垃圾焚烧飞灰，其中含有较高浓度的重金属、二噁英类污染物以及大量的盐类，对环境及人类健康造成了严重的危害，被规定为危险废物，需要特殊处理。“十二五”末全国规划建设垃圾焚烧电厂380座，年飞灰产量将接近400万吨大关，大量的飞灰亟待合理处置。
[0003]目前，飞灰处理方法主要包括固化法、药剂稳定法、酸析出法、熔融法和烧结法等，熔融和烧结等高温处理方法可有效控制污染，实现资源化利用，相对于熔融处理技术而言，烧结技术能耗低，运行维护相对简单。
[0004]现有的垃圾焚烧飞灰高温处理技术基本均可实现二噁英的彻底降解，并对烧结烟气进行高效处理防止二噁英的再次生成；同时，添加/不添加固化剂/重金属稳定剂，通过高温烧结将重金属固化在烧结产物中，从而降低烧结体的重金属浸出率，以达到无害化的目的。但问题在于此种工艺处理后的飞灰烧结体重金属含量仍较高，资源化利用时存在潜在危害。 申请人:已申请的专利《一种垃圾焚烧飞灰烧结无害化资源化处理系统》(申请号:201310460137.0)是在垃圾焚烧飞灰中添加预混煤和辅料，通过烧结使烧结体产生气孔和孔洞，以利于重金属挥发，达到烧结体中重金属含量和浸出量均较低，降低潜在危害的目的。为进一步降低烧结体中重金属含量和浸出量，以提高烧结体资源化利用的环境友好性，仍需开发更加环保、低能耗、安全高效的飞灰处理处置技术。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有飞灰处理技术的不足，提出一种垃圾焚烧飞灰烧结减量化处理技术。该技术尤其适用于含盐量低于20%的垃圾焚烧飞灰的处理处置，通过向飞灰中加入脱氯助熔剂，强化重金属挥发和二噁英分解，在相对较低的温度范围内将重金属和氯盐高度富集在二次飞灰中，再通过对二次飞灰的水洗处理，进一步实现污染物富集和飞灰减量化。水洗后飞灰返回烧结装置以彻底降解二噁英类污染物；水洗液利用烧结系统余热进行蒸发浓缩回收盐，蒸发所得浓缩液和污泥、以及上述得到的烧结体或安全填埋或资源化利用。
[0006]本发明通过以下步骤实现:
[0007](I)将垃圾焚烧飞灰和脱氯助熔剂搅拌混合均匀形成烧结坯体，其中垃圾焚烧飞灰:脱氯助熔剂=99: I~70: 30 ;或将垃圾焚烧飞灰、脱氯助熔剂和水搅拌混合均匀，含水率控制在5%~50%，送至造粒机压制成型，制备成粒径为2.35~20mm、高径比为I~4的烧结坯体颗粒；
[0008]所述垃圾焚烧飞灰含盐量≤20% ;
[0009]所述脱氯助熔剂为:活性氧化铝、氧化铁、碳酸钠、碳酸钾、硅酸钠、萤石中的一种或几种；
[0010](2)烧结坯体在350?1000°C环境下进行烧结，烧结时间10?30min，降解二噁英类污染物，在脱氯助熔剂作用下重金属、氯盐大量挥发；
[0011](3)将烧结产生的烟气采用急冷降温处理，烟气温度迅速降至200°C以下，挥发出的重金属、氯盐在此期间冷却凝结并吸附于二次飞灰表面，急冷后的烟气经静电捕集装置或布袋收尘器收集二次飞灰，实现飞灰中重金属污染物的富集和垃圾焚烧飞灰的减量化；
[0012](4)收集的二次飞灰为原飞灰的I?10%，将二次飞灰进行水洗，其中可溶性的重金属和氯盐进入水洗液，水洗后的飞灰再次实现减量化为二次飞灰的10?30%，水洗灰返回步骤(2)与原灰一起再次进行烧结，以保证二噁英的降解率达99.9%以上；水洗液利用烧结系统的余热进行蒸发浓缩处理回收盐，蒸发所得浓缩液及污泥中重金属含量较高，可作为富矿交由金属冶炼企业进行提炼利用，或作为危险废弃物进行安全填埋处置；
[0013]步骤(I)和(4)所述用水可采用自来水、地下水、地表水、循环冷却水、渗滤液、渗滤液处理过程中间水，以及临近外部各种来源水；
[0014]所述渗滤液处理过程中间水为厌氧出水、好氧出水、MBR出水、RO浓水与出水；
[0015](5)对烧结后的初烧体按照危险废物毒性鉴别标准、路基材料或轻集料等建材标准进行检验，如不达标返回烧结装置继续烧结直至达标；
[0016](6)达标后的烧结体可作为建材原料或产品进行资源化利用。
[0017]本发明的有益效果:
[0018]本专利技术尤其适用于含盐量低于20%的垃圾焚烧飞灰的处理处置，在相对较低的温度范围内，通过在垃圾焚烧飞灰中加入脱氯助溶剂，强化重金属挥发和二噁英分解，实现低能耗、低成本的目的。
[0019]本专利通过将重金属、氯盐等污染物转移至二次飞灰中，可实现污染物的富集和飞灰减量化。对二次飞灰进行水洗，使其中可溶性的重金属和氯盐进入废水，进一步实现污染物富集和飞灰减量化，总减量率达97?99.9%。得到的烧结体重金属含量和浸出量更低，再次处理相对简单，且不存在潜在危害。二噁英彻底降解或少量转移至二次飞灰中，将二次飞灰进行再烧结，可保证二噁英降解率达99.9%。对二次飞灰进行水洗相对于原灰水洗可节约大量水资源，水洗液利用烧结系统余热进行蒸发浓缩，重金属和氯盐高度富集，回收利用效率显著提高。
[0020]本专利整体工艺和设备相对简单，能耗和处理费用大幅降低，得到的终产物环境友好性提高，将飞灰对环境的长期潜在影响降至最低。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是垃圾焚烧飞灰烧结减量化技术工艺流程图具体实施例
[0022]实施例1
[0023](I)取垃圾焚烧飞灰I吨，测定垃圾焚烧飞灰总含盐量为18.8%，按照垃圾焚烧飞灰:脱氯助溶剂:水=88: 2: 10的质量比例，将三者混合均匀，造粒成型，坯体直径10mm、长10mm，其中脱氯助溶剂为活性氧化铝和碳酸钠；
[0024](2)将烧结坯体在550°C环境下进行烧结，烧结时间28min，将烧结产生的烟气采用急冷降温处理，使烟气温度迅速降至200°C以下，之后经静电捕集器收集二次飞灰，二次飞灰为原灰的5.6% (干重)；
[0025](3)将收集的二次飞灰与渗滤液搅拌进行水洗，水洗后的飞灰为二次飞灰的15.2% (干重)，的飞灰返回烧结装置再次烧结，水洗液利用烧结系统的余热进行蒸发浓缩处理回收盐，蒸发所得浓缩液及污泥作为富矿交由金属冶炼企业进行提炼利用，或作为危险废弃物进行安全填埋处置；
[0026](4)对烧结后的初烧体进行重金属含量和浸出毒性检测，测试结果见表1，重金属浸出达到GB 16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》要求，重金属含量和二噁英含量(0.012ng 1-TEQ/Nm3)达到GB 15618-2008《土壤环境质量标准》(征求意见稿)二级标准要求，可作为建材原料或产品进行资源化利用。
[0027]表1原灰和烧结体重金属含量及浸出量测试(mg/L)
[0028]
【权利要求】
1.一种垃圾焚烧飞灰烧结减量化技术，其步骤为: (1)将垃圾焚烧飞灰和脱氯助熔剂搅拌混合均匀形成烧结坯体，其中垃圾焚烧飞灰:脱氯助熔剂=99:1~70: 30 ;或将垃圾焚烧飞灰、脱氯助熔剂和水搅拌混合均匀，含水率控制在5%~50%，送至造粒机压制成型，制备成粒径为2.35~20mm、高径比为I~4的烧结坯体颗粒； (2)烧结坯体在350~1000°C环境下进行烧结，烧结时间10~30min，降解二噁英类污染物，在脱氯助熔剂作用下重金属、氯盐大量挥发； (3)将烧结产生的烟气采用急冷降温处理，烟气温度迅速降至200°C以下，挥发出的重金属、氯盐在此期间冷却凝结并吸附于二次飞灰表面，急冷后的烟气经静电捕集装置或布袋收尘器收集二次飞灰，实现飞灰中重金属污染物的富集和垃圾焚烧飞灰的减量化； (4)将二次飞灰进行水洗，其中可溶性的重金属和氯盐进入废水，水洗灰返回步骤(2)再次进行烧结，以保证二噁英的降解率达99.9%以上；水洗液利用烧结系统的余热进行蒸发浓缩处理，蒸发所得浓缩液及污泥中重金属含量较高，可作为富矿交由金属冶炼企业进行提炼利用，或作为危险废弃物进行安全填埋处置； (5)对烧结后的初烧体进行重金属浸出毒性检测，如不达标返回烧结装置继续烧结直至达标，达标后的烧结体可作为建材原料或产品进行资源化利用。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰烧结减量化技术,其特征为:所述垃圾焚烧飞灰含盐量≤20%。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰烧结减量化技术，其特征为:所述脱氯助熔剂为:活性氧化铝、氧化铁、碳酸钠、碳酸钾、硅酸钠、萤石中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰烧结减量化技术，其特征为:所述用水采用自来水、地下水、地表水、循环冷却水、渗滤液、渗滤液处理过程中间水，以及临近外部各种来源水。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰烧结减量化技术，其特征为:所述二次飞灰为原飞灰的1~10%，水洗后的飞灰为二次飞灰的10~30%，原灰总减量率达97~.99.9%。
【文档编号】B09B3/00GK104070054SQ201410324537
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】张曙光, 王娟娟, 李萍 申请人:天津壹鸣环境工程有限公司