[发明专利]一种飞灰深度脱氯和资源化改性的方法和系统

说明书

本发明涉及垃圾焚烧处理技术，旨在提供一种飞灰深度脱氯和资源化改性的方法和系统。该系统中，飞灰给料仓接于水平式滚筒球磨机的进料口；后者的出料口接于一级板框压滤机，滤液导槽与废水输送管道相连，压滤飞灰出口接至一级搅拌釜的进料口；一级搅拌釜顶部设置给水进口，其底部出料口接至二级板框压滤机的进料口；二级板框压滤机的滤液导槽接至水平式滚筒球磨机的进料口，压滤飞灰出口接至桨叶式干燥机的进料口，后者设有排放飞灰的出料口。本发明能促进飞灰中难溶性氯盐和被包裹的可溶性氯盐的溶出，实现飞灰的深度脱氯；工艺整体反应条件温和，在常温常压大气气氛条件下进行，且流程简单，过程环保，无气体污染物产生。

技术领域

本发明涉及垃圾焚烧处理技术，特别涉及城市生活垃圾焚烧飞灰的深度脱氯、改性及资源化利用，是一种高效且低成本的飞灰深度脱氯和资源化品质提升的处置技术。

背景技术

我国城市生活垃圾年产量逐年上升，2017年，垃圾清运量高达21520万吨，相比2016年增长5.69％。生活垃圾焚烧发电因其减容减量和能源回收的优势而越来越受到青睐，此外，焚烧的高温可以杀灭细菌和病毒，无害化程度更高。2011-2017年，垃圾焚烧年处理量从2599万吨/年显著增加到8463万吨/年，翻了三倍多。然而，垃圾焚烧所产生的飞灰被我国法律法规明确归类为危险废弃物，2017年我国的飞灰产量超过500万吨，因此，有必要对其进行合理的处置。飞灰中含有一定量的水泥类矿物质，如硅酸盐、石英砂、硅铝酸盐和石灰等，因此其具有一定的火山灰活性，并且在经过合理的处置之后，有建材化的潜质。常见的飞灰资源化利用方式包括：1、飞灰的水泥窑协同处置；2、飞灰直接添加到水泥、混凝土中用作路基堤坝等的建设。但是，飞灰中的氯是阻碍飞灰资源化利用的最主要因素，此外，飞灰中的痕量金属在飞灰作为熟料进行资源化利用的过程中，会造成严重的试块膨胀问题。因此，妥善、高效、低成本地对城市生活垃圾焚烧飞灰进行脱氯和资源化改性处置，已成为行业普遍和迫切的需求，也是制约垃圾焚烧行业发展的重要问题之一。

目前，城市生活垃圾焚烧飞灰的脱氯方式主要为水洗，水洗可以有效去除可溶性氯。然而普通的水洗脱氯存在其局限性，因为飞灰中还有部分难溶性的氯盐，以氯铝酸盐的形态存在(Friedel’s盐，[Ca₂Al(OH)₆]Cl·2H₂O)，这部分氯是普通水洗无法去除的。此外，有关飞灰造成水泥试块发胀的问题，目前为止，鲜有合适的解决办法。水泥窑对入窑物料的氯含量有严格的限制，深度去除飞灰中的氯将有可能显著增加水泥窑对飞灰的处置能力，促进我国巨量飞灰的处置。此外，低氯含量的飞灰直接加到水泥基材料中使用，也可以更好地保证材料的品质不受影响。

因此，基于以上背景，本发明提出了一种高效且低成本的飞灰深度脱氯和资源化改性处置技术和系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种飞灰深度脱氯和资源化改性的方法和系统。该技术不仅能同时实现飞灰的深度脱氯和资源化品质的提升，而且具有操作简单、成本低廉、过程环保等特点。

为了解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种飞灰深度脱氯和资源化改性的系统，包括飞灰给料仓；该系统还包括水平式滚筒球磨机、一级搅拌釜、一级板框压滤机、二级板框压滤机和桨叶式干燥机；飞灰给料仓的底部接于水平式滚筒球磨机上部的进料口，水平式滚筒球磨机具有密封的筒体，内置若干不锈钢磨球，其出料口接于一级板框压滤机的进料口；一级板框压滤机的滤液导槽与废水输送管道相连，压滤飞灰出口由输送管道连接至一级搅拌釜的进料口；一级搅拌釜顶部设置给水进口，其底部出料口接至二级板框压滤机的进料口；二级板框压滤机的滤液导槽由输送管道接至水平式滚筒球磨机的进料口，压滤飞灰出口由输送管道接至桨叶式干燥机的进料口，后者设有排放飞灰的出料口。