[发明专利]一种垃圾焚烧飞灰电熔处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种垃圾焚烧飞灰无害化处理方法，尤其是涉及一种使垃圾焚烧飞灰中的二噁英分解和重金属稳定固化的电熔处理方法。

背景技术

随着城市化进程的加快和土地资源的日益紧缺，垃圾焚烧技术已经成为大城市处理生活垃圾的主要手段之一。

焚烧烟气经过净化处理后，产生大量的焚烧飞灰，相当于原生垃圾量的5％(机械炉排焚烧炉)，甚至20％以上(流化床焚烧炉)。飞灰中含有高浓度的重金属和二噁英等有毒污染物，按照我国的危险废物名录，飞灰属于危险废物范畴，应该进行固化稳定化处理。

目前国内外的飞灰处置技术主要包括水泥固化稳定化、石灰稳定化、飞灰水洗后煅烧、飞灰等离子体熔融以及飞灰药剂稳定化等，其优缺点分析如下：

(1)水泥固化稳定化：通过加入飞灰量10～30％的水泥将飞灰的重金属和有机污染物固化在水泥块中。固化后的飞灰体积明显增加，占用填埋场地。

(2)石灰稳定化：在飞灰中加入10～20％的石灰将飞灰中的重金属转化为氢氧化物沉淀，实现重金属的稳定化。在环境条件发生变化的情况下，飞灰中的重金属仍然容易浸出，而且飞灰中的有机污染物没有被固化下来。

(3)飞灰水洗后煅烧：按照飞灰∶水＝2～10∶1，将飞灰中的盐类经水洗脱除，残余的固体经过高温煅烧(700～900℃)，得到可以代替部分建筑沙石的骨料；或者将水洗后的残余固体送入水泥窑煅烧，进入水泥之中。该技术的主要问题是水洗液中含有大量的盐类和重金属，很难处置。

(4)飞灰等离子体熔融：利用等离子体产生高温，在1300～1500℃以上的高温环境中，飞灰不断地被熔融化，同时形成的高温玻璃液不断地从等离子体反应器中排出(进入水淬系统)，高温玻璃液中的热量被带走，使得飞灰熔融的处置成本很高。只有日本等发达国家采用。

(5)药剂稳定化：在飞灰中加入1～10％的化学药剂，使飞灰中的重金属转化为难溶的化合物而被稳定化。该方法对于飞灰中的有机污染物无任何处置或分解作用。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于提供一种垃圾焚烧飞灰电熔处理方法，本发明通过添加石英砂和碱性药剂石灰或纯碱使飞灰玻璃化，飞灰中的二噁英等有机污染物被高温分解，重金属铜、锌、铅等进入玻璃晶格中被固化和稳定化，其浸出浓度远远低于国家《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)中的标准限值。飞灰被转化为玻璃态的惰性固体废物。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种垃圾焚烧飞灰电熔处理方法，所述方法为以石英砂和碱性药剂为熔制剂，按照飞灰∶石英砂∶碱性药剂＝(90～99)∶(1～10)∶(1～10)的重量比例，将物料混合均匀后加入玻璃电熔炉内，经过1250～1500℃高温充分熔化成为玻璃液，经冷水水淬后，于室温下冷却，成为玻璃渣。

优选的，所述飞灰、石英砂和碱性药剂的重量比例为(90～95)∶(1～5)∶(3～5)。

优选的，所述飞灰、石英砂和碱性药剂的重量比例为(95～99)∶(5～10)∶(5～10)。

所述碱性药剂为石灰或纯碱。

物料在1250～1500℃高温经过8～10小时、电熔炉内玻璃液面稳定；在电熔炉稳定运行后，飞灰混合物料连续不断地从顶部进入玻璃电熔炉，熔化后的玻璃液连续不断地从电熔炉中部排出，经冷水水淬。整个进料、出料过程均是连续进行的。

熔融过程中产生少量含尘烟气，经布袋除尘器除尘净化后排入大气。

本发明通过添加石英砂和碱性药剂石灰或纯碱使飞灰玻璃化，飞灰中的二噁英等有机污染物被高温分解，重金属铜、锌、铅等进入玻璃晶格中被固化和稳定化，其浸出浓度远远低于国家《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.32007)中的标准限值。飞灰被转化为玻璃态的惰性固体废物。

本发明具有以下的特点：

(1)本发明利用玻璃电熔炉在高温下将飞灰、石英砂和碱性药剂的混合物转化为玻璃液，在电熔炉内形成的玻璃液具有很好的蓄热保温性能，只要保持玻璃液的液体状态即可实现飞灰的熔融化处理。飞灰中的有机污染物如二噁英在高温下被彻底分解，重金属铜、锌、铅等进入玻璃晶格之中被固化和稳定化。飞灰被转化为玻璃态的惰性固体废物。因而，本发明工艺简单，操作方便，效率高。

(2)在电熔炉稳定运行后，飞灰混合物料连续不断地从顶部进入玻璃电熔炉，熔化后的玻璃液连续不断地从电熔炉中部排出，经冷水水淬。整个进料、出料过程均是连续进行的。

附图说明

图1为本发明垃圾焚烧飞灰电熔炉处理方法流程图。