一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统的制作方法

本实用新型涉及生活垃圾焚烧飞灰的处理
技术领域：
，具体涉及一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统。
背景技术：
：垃圾焚烧处置技术已经成为我国处理城市生活垃圾和部分工业垃圾的首选技术，焚烧垃圾量每年不断提高，已成为解决城市垃圾围城现状的主要突破口。但是，垃圾焚烧会产生大量的焚烧飞灰，约占焚烧垃圾总重的3-20％。经检测，焚烧飞灰含有大量二噁英、重金属(Cd、Zn、Pb等)等对人体有害的物质，被列为“危险废物”(《国家危险废物名录》2016版)之一，必须妥善处置，否则会造成环境污染等问题，并对城市可持续发展产生深远影响。目前多采用传统的螯合剂稳定法或水泥固化法处理飞灰，虽然能通过包容、束缚和吸附，对飞灰内的重金属元素等有害物质起到一定的稳定作用，但都存在着诸多问题。例如，螯合剂法存在对氯化物、二噁英无效的缺陷，重金属总捕捉集率60-90％不等，对飞灰要求高，适用性差等缺点。水泥固化法存在增容比较大，风化后会导致重金属浸出，氯化物溶解导致龟裂等缺点。同时，我国当前危废填埋场容积有限，尤其是大城市的危废填埋场已难以满足飞灰填埋需求，迫切需要开发一种新的工业级飞灰无害化、资源化处置技术。技术实现要素：本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统，可对生活垃圾焚烧飞灰进行无害化处理，能实现焚烧飞灰无害化、稳定化与资源化处置。为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统，至少包括飞灰预处理子系统、造粒子系统、等离子体熔融处理子系统以及尾气处理子系统，其中：所述飞灰预处理子系统，用于对生活垃圾焚烧所产生的飞灰进行多级水洗，获得飞灰滤渣；造粒子系统，设置于所述飞灰预处理子系统后段，用于将所述飞灰滤渣与配方添加剂进行混合，并进行造粒处理，形成飞灰颗粒；等离子体熔融处理子系统，设置于所述造粒子系统后段，至少包括一等离子体熔融炉，对来自所述造粒子系统的飞灰颗粒进行等离子熔融处理，形成玻璃晶体，并在出料冷却池中对所述玻璃晶体进行冷却；尾气处理子系统，与所述等离子体熔融处理子系统相连接，用于对所述等离子体熔融处理子系统所产生的尾气进行无害化处理。其中，所述飞灰预处理子系统包括：飞灰储存仓，用于存储生活垃圾焚烧所产生的飞灰；一级洗涤池，其内设置有搅拌装置和泵体，其上设置有进水管；第一离心机，与所述一级洗涤池相连接，其具有一个输出管；二级洗涤池，其内设置有搅拌装置以及泵体，其与所述第一离心机的输出管相连，并设置有一进水管；第二离心机，与所述二级洗涤池相连接，其具有出水管和出渣机构；三级洗涤池，其内设置有搅拌装置以及泵体，其与所述第二离心机的出渣机构相连，并设置有一进水管；第三离心机，与所述三级洗涤池相连接，其具有出水管和出渣机构；一级膜过滤器，其进水端与所述第二离心机的出水管连通，其出水端与所述一级洗涤池的进水管相连通；二级膜过滤器，其进水端与所述第三离心机的出水管连通，其出水端与所述二级洗涤池的进水管相连通。其中，所述造粒子系统包括：配方储存仓，用于存储降低飞灰滤渣高温熔融的配方添加剂，所述配方添加剂包括SiO2和FeO；混合造粒装置，设置于所述配方储存仓下部并连通，并具有接收所述飞灰预处理子系统预处理后的飞灰的进料口，所述混合造粒装置进一步设置有混合容器及圆盘造粒机构；第一传输装置，设置于所述混合造粒装置的出口。其中，所述等离子体熔融处理子系统包括：干燥预热器，其用于接收所述造粒子系统获得的飞灰颗粒并进行干燥预热，其上设置有用于输送热气的热气进气管，其出口设置有第二传输装置；等离子体熔融炉，其设置有与所述第二传输装置连接的进料管，所述进料管上进一步设置有至少一个加料管；其进一步设置有废气出气管以及出料管；冷却池，设置于所述等离子体熔融炉下部，其与一风冷装置相连通，并与所述干燥预热器上的热气进气管相连通。其中，所述一级膜过滤器和二级膜过滤器进一步设置有反向进水管和反向出水管，所述反向出水管与所述混合造粒装置相连通。实施本实用新型，具有如下的有益效果：首先，在本实用新型中，采用飞灰水洗预处理与等离子体技术相结合，利用水洗可以去除飞灰中可溶性氯盐，有效降低了等离子工艺设备的腐蚀速率；同时，水洗过程采用三级循环联合水洗，飞灰得到充分水洗，并节约了水资源；其次，在本实用新型中，采用等离子体高温熔融工艺处理水洗后的飞灰滤渣，可以将重金属成功的固定在玻璃固化体中，形成最终产物玻璃固化体的稳定性更强，降低了最终产物的重金属浸出毒性，成功实现了飞灰的无害化与资源化；可节约能耗，降低运行成本；同时，在本实用新型中，对膜过滤器反向冲洗获得的冲洗液可以应用于造粒处理，进一步实现了飞灰的无害化；另外，在本实用新型中，通过尾气处理子系统，可降低等离子体处理飞灰烟气净化系统的烟气量，并有效降低烟气中合成二噁英的概率；而且，在本实用新型中，等离子冷却池采用风冷装置，并能回收玻璃固化体的热量，实现能源综合利用。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实用新型提供的一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统中飞灰预处理子系统的一个实施例的结构示意图；图2是本实用新型提供的一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统中其他子系统的一个实施例的结构示意图；图3是本实用新型提供的一种生活垃圾焚烧飞灰无害化系统中涉及的处理方法的一个实施例的主流程示意图；图4是图3中步骤S10的更详细的结构示意图。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。如图1所示，示出了本实用新型提供的一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统中飞灰预处理子系统的一个实施例的结构示意图；一并结合图2中其他子系统的结构示意图，在本实施例中，所述生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统，至少包括飞灰预处理子系统1、造粒子系统2、等离子体熔融处理子系统3以及尾气处理子系统4，其中：所述飞灰预处理子系统1，用于对生活垃圾焚烧所产生的飞灰进行多级水洗，获得飞灰滤渣；造粒子系统2，其至少具有混合造粒装置，设置于所述飞灰预处理子系统后段，用于将所述飞灰滤渣与配方添加剂进行混合，并进行造粒处理，形成飞灰颗粒；等离子体熔融处理子系统3，设置于所述造粒子系统后段，至少包括一等离子体熔融炉，对来自所述造粒子系统的飞灰颗粒进行等离子熔融处理，形成玻璃晶体，并在出料冷却池中对所述玻璃晶体进行冷却；尾气处理子系统4，与所述等离子体熔融处理子系统相连接，用于对所述等离子体熔融处理子系统所产生的尾气进行无害化处理。具体地，所述飞灰预处理子系统1包括：飞灰储存仓(未示出)，用于存储生活垃圾焚烧所产生的飞灰；一级洗涤池10，其内设置有搅拌装置100和泵体101，其上设置有进水管102；第一离心机13，与所述一级洗涤池10相连接，其具有一个输出管130；二级洗涤池11，其内设置有搅拌装置110以及泵体111，其与所述第一离心机13的输出管130相连，并设置有一进水管112；第二离心机14，与所述二级洗涤池11相连接，其具有出水管140和出渣机构141；所述出渣机构141可以诸如是一个出渣管或出渣通道，用于输出离心机分离出的固体灰渣；三级洗涤池12，其内设置有搅拌装置120以及泵体121，其与所述第二离心机14的出渣机构141相连，并设置有一进水管123；第三离心机15，与所述三级洗涤池12相连接，其具有出水管150和出渣机构151；一级膜过滤器16，其设置有过滤膜160，所述一级膜过滤器16的进水端与所述第二离心机14的出水管140连通，其出水端与所述一级洗涤池10的进水管102相连通；二级膜过滤器17，其设置有过滤膜170，所述二级膜过滤器17的进水端与所述第三离心机15的出水管150连通，其出水端与所述二级洗涤池11的进水管112相连通。具体地，所述一级膜过滤器16和二级膜过滤器17进一步设置有反向进水管和反向出水管，所述反向出水管与所述造粒子系统2中的混合造粒装置相连通，可以将对过滤中的过滤膜反向冲洗获得的冲洗液输送至所述混合造粒装置中。可以理解的是，在本实用新型的实施例中，所述离心机可以采用卧螺离心机，其可以实现固液分离功能；所述膜过滤器可以采用陶瓷膜过滤池。具体，所述造粒子系统2包括：配方储存仓20，用于存储用于降低飞灰滤渣高温熔融的配方添加剂，所述配方添加剂包括SiO2和FeO；混合造粒装置21，设置于所述配方储存仓20下部并连通，并具有接收所述飞灰预处理子系统预处理后的飞灰滤渣的进料口210，所述混合造粒装置21进一步设置有混合容器211及圆盘造粒机构212；具体地，在一个实施例中，可以通过斗式提升机61将所述飞灰滤渣运送到所述进料口210中；第一传输装置22，设置于所述混合造粒装置21的出口处。其中，所述等离子体熔融处理子系统3包括：干燥预热器31，其用于接收所述造粒子系统2获得的飞灰颗粒并进行干燥预热，其上设置有用于输送热气的热气进气管32，干燥预热器31出口设置有第二传输装置33；等离子体熔融炉30，其设置有与所述第二传输装置33连接的进料管300，所述进料管300上进一步设置有至少一个加料管301；其进一步设置有废气出气管302以及出料管303；冷却池34，设置于所述等离子体熔融炉30下部，其与一风冷装置35相连通，并与所述干燥预热器31上的热气进气管32相连通。尾气处理子系统4，与所述等离子体熔融炉30的废气出气管302相连接，在一个实施例中，其包括依次连接的半干急冷塔41、布袋除尘器42、SNCR装置(脱硝装置)43、洗涤塔44、除水器45、烟气再热气46、活性炭吸附塔47等装置等。如图3所示，示出了本实用新型实施例的提供的一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统所涉及的处理方法的一个实施例的主流程示意图，其在前述图1和图2示出的系统中实现，一并结合图4所示，在该实施例中，该方法至少包括如下步骤：步骤S10、在飞灰预处理子系统中对生活垃圾焚烧所产生的飞灰进行多级水洗，获得飞灰滤渣；具体地，在一个实施例中，所述步骤S10进一步包括：步骤S100，将飞灰储存仓的飞灰与一级预混器中的水进行质量比为1：3～7的混合搅拌，搅拌浆对的转速为15～30转/min，搅拌时间为10～20min得到灰浆液；步骤S101，将步骤S100所得的灰浆液从一级洗涤池底部泵入一级离心机进行固液分离，固体飞灰进入二级洗涤器；步骤S102，将步骤S101所得的固体飞灰与二级洗涤池中的水进行混合搅拌，得到灰浆液，具体处理过程可以参照步骤S100；步骤S103，将步骤S102中得到的灰浆液泵入二级离心机进行固液分离，获得固体飞灰进入三级洗涤池，获得的液体进入一级膜过滤器，经所述一级膜过滤得到的水回流至一级洗涤器；步骤S104，将步骤S103中获得的固体，在三级洗涤池中与水进行混合搅拌，具体处理过程可以参照步骤S100；将获得的灰浆泵入三级离心机进行固液分离，获得的飞灰滤渣进入等离子体熔融处理子系统，获得的液体进入二级膜过滤器，经所述二级膜过滤器过滤得到的水进行二级洗涤池。步骤S11、在造粒子系统中，将所述飞灰滤渣与配方添加剂进行混合，并进行造粒处理，形成飞灰颗粒；具体地，所述步骤S11进一步包括：将飞灰预处理子系统处理获得的飞灰滤渣，通过斗式提升机送入混合造粒装置，并将所述飞灰滤渣与配方储存仓存储的配方添加剂(SiO2和FeO)进行混合，然后进行造粒处理，获得飞灰颗粒；其中，所述配方添加剂占所述飞灰滤渣的质量比处于3％～35％之间，例如，在一些应用场合中，可以是诸如4％、10％、15％、20％、25％、30％或35％等。可以根据不同的应用场合进行调配。步骤S12、在等离子体熔融处理子系统中，对来自所述造粒子系统的飞灰颗粒进行等离子熔融处理，形成玻璃晶体，并在出料冷却池中对所述玻璃晶体进行冷却；对所述步骤S11中获得的飞灰颗粒进行预热处理，所述预热处理的热风来自所述冷却池进行热交换后所排出的热气；将所述步骤S11中获得的飞灰颗粒在经过预热后送入等离子体熔融炉中，具体可通过第二传输装置来实现，然后将所述等离子体熔融炉温度维持在1200～1300℃之间，熔融气氛为氮气，熔融时间为25～50min，使所述飞灰颗粒变成熔融态流体；使所述熔融态流体流入冷却池中，并通过风冷装置对其进行风冷处理，形成玻璃固化体。该玻璃固化体可直接进入生活垃圾填埋场或再加工形成工艺品；步骤S13、在尾气处理子系统中，对所述等离子体熔融处理子系统所产生的尾气进行无害化处理。处理后的气体达到GB18484《危险废物焚烧污染控制标准》(征求意见稿)的标准后，通过引风机进入烟囱排放。可以理解的是，在所述方法中进一步包括如下步骤：通过对所述一级膜过滤器和二级膜过滤器的反向进水管注水进行反向冲洗处理，将所获得的冲洗液通过反向出水管输送至所述混合造粒装置中。更多的细节可参照前述对图1和图2的描述，在此不进行赘述。可以理解的是，通过采用本实用新型提供的处理系统对飞灰进行处理后，可以大大降低的重金属浸出率甚至无浸出。如下表示，示出了一个例子中玻璃固化体重金属浸出率及二噁英检测结果。表1玻璃固化体重金属浸出率及二噁英检测结果重金属名称飞灰源项浸出率飞灰玻璃固化体浸出率镉(mg/L)＜0.01ND铬(mg/L)0.99ND铜(mg/L)0.55ND镍(mg/L)＜0.01ND铅(mg/L)10.95ND锌(mg/L)2.47ND二噁英(ng/Kg)2000.93综上，本实用新型具有如下的有益效果：首先，在本实用新型中，采用飞灰水洗预处理与等离子体技术相结合，利用水洗可以去除飞灰中可溶性氯盐，有效降低了等离子工艺设备的腐蚀速率；同时，水洗过程采用三级循环联合水洗，飞灰得到充分水洗，并节约了水资源；其次，在本实用新型中，采用等离子体高温熔融工艺处理水洗后的飞灰滤渣，可以将重金属成功的固定在玻璃固化体中，形成最终产物玻璃固化体的稳定性更强，降低了最终产物的重金属浸出毒性，成功实现了飞灰的无害化与资源化；可节约能耗，降低运行成本；同时，在本实用新型中，对膜过滤器反向冲洗获得的冲洗液可以应用于造粒处理，进一步实现了飞灰的无害化；另外，在本实用新型中，通过尾气处理子系统，可降低等离子体处理飞灰烟气净化系统的烟气量，并有效降低烟气中合成二噁英的概率；而且，在本实用新型中，等离子冷却池采用风冷装置，并能回收玻璃固化体的热量，实现能源综合利用。以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。当前第1页1 2 3