一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法

本发明涉及环境治理中的飞灰处理，具体为一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法。

背景技术：

1、近年来，我国的垃圾焚烧产业爆发式增长，生活垃圾焚烧量达到了1.8亿吨/年，产生的焚烧飞灰的处理也越发重要，至2020年8月27日，《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范(试行)》(hj 1134-2020)标准发布。

2、生活垃圾焚烧飞灰表观为灰色松散的粉末状固体，是由颗粒物、反应产物、未反应产物和冷凝产物聚集而成的不规则物体。从飞灰的组成来看，飞灰中含有能被水浸出的较高浓度的盐类和cd、pb、zn以及cr等多种有害重金属物质；此外，二噁英和呋喃等有机污染物也在飞灰载体中富集存在，这些有毒有害污染物的存在对地下水体、周围生态环境和人体健康构成了潜在的生态与健康风险。

3、目前现行的焚烧飞灰处理工艺主要包括有：水泥固化法、水洗后资源化、飞灰融熔法和飞灰稳定化。对比四种方法的优劣势，得到表1：

4、表1：常见飞灰处理方法的优劣势比对

5、

6、从表1中可以看出，四种飞灰处理方法中，水泥固化法具有增容比高、存在二次风险的缺陷；水洗资源化具有需要水泥厂配套和废水处理难等瓶颈；飞灰融熔处理在国外，尤其是日本应用普遍，但是处理成本高，经济性差；飞灰稳定化处理是目前主流的处理工艺，但是没有处理二噁英等有机污染物，无法实现飞灰的资源化利用。

7、基于上述现有飞灰处理方式的缺陷，为了顺应国家减碳的发展的趋势，急需要一种新的飞灰处理方法来实现飞灰的无害化、经济化、资源化、减量化。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，如图1为本飞灰处理方法的流程示意图，其包括有步骤：

4、s1.将原灰浸入水中分离得到浸出液和沉积物；

5、s2.将沉积物固化造粒；

6、s3.将造粒置入生活垃圾焚烧炉进行热处理；

7、s4.将浸出液蒸发分盐。

8、上述步骤s1～s4中，与传统工艺不同的是，本处理方法在生活垃圾焚烧厂内协同进行热处理飞灰，通过热处理去除二噁英等有机污染物得到颗粒状的造粒飞灰，并通过分盐工艺去除浸出液中重金属污染物和获取可以作为资源使用的盐，剩余5％的含重金属污泥和杂盐进行外运处理，使得飞灰减量化率达到95％以上；

9、具体的，减污表现为多污染物(飞灰中盐/重金属/二噁英、二氧化碳)的大幅度减量化；降碳表现为厂内协同热处理，节能降碳且不依赖外部处理设施；全量表现为处理后飞灰产物全量消纳或利用，免填埋；安全表现为脱毒产物稳定无害，具有长期环境安全性；

10、从而，该处理方法与水泥固化法相比，重量不会增加，二噁英等有机污染物不会造成二次污染，具有减量化和无害化的优势；

11、与水洗后资源化相比，不需要建造配套的水泥厂，而是造粒后直接在生活垃圾焚烧厂内处理，得到可作为建筑材料等的颗粒物，具有经济化和资源化的优势；

12、与飞灰融熔法相比，由于在生活垃圾焚烧厂内直接处理，不需要投入额外的碳资源，因此处理费用显著降低，且不会有重金属随着烟尘排出而产生二次污染，具有无害化和经济化的优势；

13、与飞灰稳定化相比，通过热处理去除了二噁英等有机污染物，具有无害化和资源化的优势。

14、优选的，步骤s1中原灰与水的质量份数配比为1：2～1：4，该灰与水的比例可以避免飞灰团聚效应，实现低比例水洗前提下溶解飞灰中的易挥发盐分和重金属。

15、优选的，步骤s1还包括有加入酸性调节剂，酸性调节剂用以调节碱性的原灰水，中和原灰水中的氢氧化钙，使二者反应后生成可以沉积的碳酸钙，而碳酸钙可以作为建筑材料；其中酸性调节剂为盐酸或硫酸。

16、优选的，步骤s2中造粒的长度为2～4cm，直径为0.8～1.2cm，该尺寸的造粒有利于热处理完全，并有利于造粒的输送和热处理后的造粒成型。

17、优选的，步骤s2还包括有：在固化造粒前对沉积物进行固液分离，将得到的固态物进行造粒，得到的液体通入步骤s4的浸出液中进行蒸发分盐处理；如此做的目的是进一步的减少沉积物中的含水量，使沉积物中的含水量减少至40％，以便于后续的造粒作业，而分离出来的液体则进入至分盐作业中。

18、优选的，步骤s3中热处理的温度为600～900℃，时间为30min～2h，热处理过程用以去除造粒中的二噁英等有机污染物，即造粒中的部分有机污染物在焚烧炉中实现分解，剩余部分的有机污染物会挥发，总之有机污染物均会逸出造粒，如此可得到没有长期性污染的建筑用材。

19、优选的，步骤s3还包括有将热处理挥发出的二噁英通入生活垃圾焚烧炉的一烟道，其中一烟道的处理温度为850℃以上，时间为2s以上，用以对热处理过程中挥发出的剩余二噁英进行彻底分解，以使焚烧炉排出的烟气中不含有二噁英污染物。

20、优选的，步骤s4还包括有：在蒸发分盐前向浸出液中添加重金属捕捉剂，使重金属析出，然后分离出浸出液中的重金属污泥，作为危废品外运加工。

21、优选的，步骤s4中重金属捕捉剂与浸出液的配比为50～300mg/l。

22、优选的，步骤s4还包括有：在蒸发分盐前将步骤s3中热处理排放的烟气通入浸出液中，即利用碱性浸出液固定热处理产生的烟气中的二氧化碳，使减排碳量可达到3.97kg/m3浸出液。

23、优选的，步骤s4中每立方米烟气配比3～5公斤浸出液。

24、优选的，步骤s4中的蒸发分盐是利用多效蒸发工艺得到氯化盐，并蒸干水分分离出杂盐，氯化盐一般包括了氯化钠和氯化钾，该氯化盐可以制备工业盐加以利用。

25、优选的，步骤s4还包括有：将蒸发分盐分离出的水分作为步骤s1中的水来源，如此可以实现水资源的反复利用。

26、优选的，步骤s1中的水还来源于垃圾处理厂中的洗烟废水，即本处理方法可以应用在垃圾处理厂中，如果垃圾处理厂中产生洗烟废水也可以直接应用在飞灰的处理工艺中，进一步的节约水资源，实现经济化。

技术特征：

1.一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于，所述步骤s1中原灰与水的质量份数配比为1：2～1：4。

3.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于，所述步骤s2中通过在沉积物中加入稳定固化塑性剂实现飞灰造粒，造粒的长度为2～4cm，直径为0.8～1.2cm。

4.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于，所述步骤s3中热处理的温度为600～900℃，时间为30min～2h，挥发出的二噁英通入生活垃圾焚烧炉的一烟道。

5.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于，所述步骤s4还包括有：在蒸发分盐前向浸出液中添加重金属捕捉剂，分离出浸出液中的重金属，重金属捕捉剂与浸出液的配比为50～300mg/l。

6.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于，所述步骤s4还包括有：在蒸发分盐前将所述步骤s3中热处理排放的烟气通入浸出液中。

7.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于，所述步骤s4中每立方米浸出液捕捉3～5公斤二氧化碳。

8.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于，所述步骤s4中的蒸发分盐是利用多效蒸发工艺得到氯化盐，并蒸干水分分离出杂盐。

9.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于，所述步骤s4还包括有：将蒸发分盐分离出的水分作为步骤s1中的水来源。

10.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其特征在于，所述步骤s1中的水还来源于垃圾处理厂中的洗烟废水。

技术总结
本发明涉及环境治理中的飞灰处理技术领域，公开了一种生活垃圾焚烧飞灰的处理方法，其包括步骤：S1.将原灰浸入水中分离得到浸出液和沉积物；S2.将沉积物固化造粒；S3.将造粒置入生活垃圾焚烧炉进行热处理；S4.将浸出液蒸发分盐。本发明公开的处理方法，实现了污染物大幅度减量化，厂内协同热处理实现降碳节能，处理后飞灰产物全量消纳或利用、免填埋，脱毒后作为资源的产物稳定无害、具有长期环境安全性的技术效果。

技术研发人员：何品晶,章骅,金豫佳
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11