[发明专利]一种焚烧飞灰处置工艺及其系统

说明书

本发明公开了一种焚烧飞灰处置工艺及系统，包括：S1：利用电厂垃圾焚烧后余下的碎玻璃和产生的炉渣作为掺合料，与焚烧飞灰混合形成配合料；S2：配合料经高温熔融形成熔体，熔体经急冷形成熔渣；S3：高温熔融产生的挥发气经碱液喷淋洗涤处理达标后引入电厂烟囱集中排放；S4：喷淋洗涤产生的固液产物经沉淀结晶和第一次结晶分离后制得固态结晶盐；S5：固态结晶盐经化盐过滤去杂后制成精制卤水；S6：精制卤水经蒸发结晶和第二次结晶分离制得工业盐。本发明可充分发挥垃圾焚烧电厂的协同效应，且只处理厂内产生的焚烧飞灰，属于危险废物的自产自处理，可减少很多环保审批环节。本发明可实现焚烧飞灰的无害化、资源化和减量化的处置目标。

技术领域

本发明属于固体废物处置技术领域，尤其涉及一种焚烧飞灰处置工艺，还涉及使用该处置工艺的系统。

背景技术

随着我国社会经济的发展和人们物质生活水平的提高，城市化进程快速推进，城市生活垃圾产生量以每年8％～10％的速度持续增长。据统计，2001年生活垃圾总量为1.3亿吨，2010年为1.5亿吨，到2016年则达到了2.0亿吨。未经处理的城市生活垃圾造成大量土地占用，严重污染环境，危害人类健康。

垃圾焚烧处理在我国呈现良好的发展势头，被认为是我国处理城市垃圾的一个重要方向。焚烧法符合垃圾处理的资源化、减量化和无害化原则。垃圾的焚烧处理可使其重量减少75％～95％，体积减少70％～90％，焚烧产生的热量可以用于供热或发电。大型机械化焚烧炉的工艺设备虽然初投资较高，但占地面积小，可靠近市区，运输费用低。因优点突出，垃圾的焚烧处理发展迅速。根据《中国城市生活垃圾行业投资分析报告(2012)》，我国垃圾焚烧项目从1998年到2012年累计投资总额达1469亿元，共449个项目。到2017年已有350座垃圾焚烧发电厂在运行，日处理垃圾34.65万吨。

随着垃圾焚烧量的显著增加，由此产生的飞灰总量十分巨大。飞灰是指在垃圾焚烧厂烟气净化系统收集而得的残余物，总量约为垃圾处理量的3～5％。垃圾焚烧飞灰一般为浅灰色的细小颗粒，略带白色斑点，其中混有一些黑色颗粒(未燃尽的碳)。飞灰中含有Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Ni等痕量重金属和二噁英、呋喃等有机污染物，被定义为危险废物，代号HW18。若飞灰处理不当，其中的有害物质会造成严重的污染事故，危害居民健康。飞灰中的重金属和二噁英会带来新的环境问题。重金属的危害在于它们不能被微生物分解却能在生物体内富集或形成其它毒性更强的化合物并通过食物链最终对人体造成危害，低剂量的这些污染物就能使肌体代谢发生紊乱，诱发疾病甚至死亡。二噁英类有机物是一类毒性很强的物质，其中尤以T4CDD(2，3，7，8-TCDD)毒性最强，其毒性为马钱子碱的500倍，氰化物的1000倍。

目前，焚烧飞灰的处置方式主要有固化填埋、水泥窑协同和等离子炉熔融等。

1、固化填埋：将飞灰、水泥、螯合剂及水送入混炼装置内混合，飞灰中的重金属类物质与螯合剂反应，生成螯合物从而被稳定化。从混炼装置出来的被稳定化的飞灰及水泥浆体由砌块成型机制成飞灰水泥块，送入养护间进行养护。养护后的飞灰水泥块由专用运砖车送至指定地点填埋。这种处置方式的优点在于简单易行，但是其缺点是：固化后飞灰水泥块重量(体积)增加了约一倍，在填埋过程中会大量占用填埋场的库容，使填埋场的利用效率大大降低，如果考虑填埋场的库容投资，其处理费用也较高，不能实现飞灰的无害化、资源化和减量化的处置目标。

2、水泥窑协同：将飞灰直接喷入或经水洗预处理后投入水泥窑高温段，利用水泥生产过程中强大的温度场和物料场，处置吸收飞灰中的有害物质。飞灰经水泥窑煅烧后，成为水泥熟料的一个组分，实现了飞灰的终处置。但其缺点是：飞灰含有大量的氯，直接影响了水泥熟料的生产和水泥产品的质量。