[发明专利]一种垃圾焚烧飞灰分级煅烧减量化处理技术

说明书

技术领域

本技术涉及一种垃圾焚烧飞灰分级煅烧减量化处理技术，属于危险废物处理处置技术领域。

背景技术

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。

目前，飞灰处理方法主要包括固化法、药剂稳定法、酸析出法、熔融法和煅烧法等，熔融和煅烧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，煅烧技术能耗低，运行维护相对简单。

但目前国内外的飞灰煅烧技术普遍存在的技术缺陷是飞灰进炉前未实现重金属的净化去除，导致在高温煅烧过程中重金属大量挥发，在窑炉内循环富集造成结皮或随烟气排出产生二次危害，且处理技术的实施均需建设专门的处理厂并配备成套处理设备，建设投资成本高，处理能力有限，可复制性差。重庆瑞帆再生资源开发有限公司的李秉正的发明专利“采用垃圾焚烧过程无害化处理垃圾飞灰的方法”(申请号：201010228621.7)利用了垃圾焚烧厂的现有设备，降低了处理成本，但此技术是通过向飞灰中加入辅料，并利用高温煅烧将重金属还原、固化在小球中，从而降低煅烧球体的重金属浸出率，但其重金属含量仍然较高，得到的炉渣资源化利用时存在潜在危害。且于2014年7月1日开始执行的《生活垃圾焚烧污染控制标准》明确规定危险废物不能直接进垃圾焚烧炉焚烧。

由于垃圾组分比较复杂，焚烧后产生的垃圾焚烧飞灰各成分波动性较大，同时因飞灰属于危险废物，运输和处理受到一定限制，单一技术不能满足所有飞灰的处理要求。因此，根据飞灰的特性和处理场所的具体条件研制有针对性的高效环保飞灰处理技术，有效降低处理成本，对于目前的环境安全和垃圾焚烧行业的可持续发展而言，已势在必行。

发明内容

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分级煅烧减量化技术。该技术尤其适用于不具备建厂条件的含盐量低于20％的垃圾焚烧飞灰处理处置，具有减量化显著、“准原位”处理的特点，空间处理设施占地小、操作简单、建设成本和运行成本极低，一级快速煅烧彻底降解二噁英类污染物，有效脱除重金属、氯盐；二级延续煅烧在不改变现有垃圾焚烧工艺的条件下，实现飞灰基质的二次煅烧，并以炉渣形式排出。

本发明通过以下步骤实现：

(1)煅烧坯体制备：将垃圾焚烧飞灰和脱氯助熔剂搅拌混合均匀形成煅烧坯体，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1～4的坯体颗粒；

所述垃圾焚烧飞灰含盐量≤20％；

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；

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；

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；

(2)一级快速煅烧：坯体颗粒在350～1250℃环境下进行快速煅烧，煅烧时间1～20min，在脱氯助熔剂作用下二噁英类污染物彻底降解，重金属、氯盐大量挥发；

(3)重金属浸出毒性检测：对一级快速煅烧后的初烧体进行重金属浸出毒性检测，达标后送至下一单元，否则返回一级快速煅烧装置继续煅烧直至达标；

(4)一级煅烧烟气处理：一级快速煅烧产生的一级烟气采用急冷降温处理，烟气温度迅速降至200℃以下，挥发出的重金属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，可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；

所述二次飞灰为原飞灰的1～10％，可进行填埋或资源化利用，处理费用大大降低；

一级烟气经上述处理后产生的初级处理烟气可混入垃圾焚烧烟气处理系统，与垃圾焚烧烟气一起处理；亦可新建烟气处理系统，对其进行单独处理；

(5)二级延续煅烧：达标后的初烧体送入垃圾焚烧炉，进行二级延续煅烧，在850～1050℃高温环境以及脱氯助熔剂作用下发生热化学反应，停留时间30～80min后形成炉渣排出；二级延续煅烧产生的烟气在垃圾焚烧厂原有烟气处理设备处理即可达标排放。

本发明的有益效果