[發明專利]一種垃圾焚燒飛灰無害化處理的方法與裝置

有效

• 申請號: 200810042342.4
• 申請日: 2008-09-01
• 公開（公告）號: CN101462835A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 吳奇方;錢光人;蒲敏;鄒廬泉;唐正飛;汪喜生
• 申請（專利權）人: 上海市固體廢物處置中心;上海大學;上海城投環境投資有限公司
• 主分類號: C04B7/26
• 分類號: C04B7/26;B09B3/00;C02F9/04
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技術領域

本發明涉及環境工程技術領域，具體為一種將生活垃圾焚燒飛灰資源化、無害化處理的方法與裝置。

背景技術

發展循環經濟、建設資源節約型、環境友好型社會，是國家對水泥工業與資源能源密集型產業轉變經濟增長方式的基本要求。我國水泥產量由2000年的5.97億噸增長到2005年的10.64億噸，平均年增長速度為12.3％。

隨著城市化的不斷推進，生活垃圾的產量呈遞增趨勢?，F在，焚燒是世界各國處理垃圾的主要方法之一，且隨著經濟的發展，焚燒將顯示出前所未有的優勢。垃圾焚燒產生飛灰，飛灰的主要化學成分為氯化物、CaO、SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃等，其中含有較大量的砷、鉛、鎘、鋅等重金屬，并且含有一定量的二噁英，法律明文規定垃圾焚燒飛灰為危險廢物。傳統的處理焚燒飛灰的方法是進行安全填埋，在填埋前先采用藥劑進行穩定化，因此，國際、國內環保界對于飛灰的穩定化藥劑、工藝和設備進行了大量的研究，取得了很多可喜的成果。

但是安全填埋場是不可再生的資源，終有一天安全填埋場將使用完畢，面對如此大量的垃圾焚燒飛灰，資源化才是可持續的途徑。

隨著GB16889—2008標準的實施，衛生填埋的標準大大提高，生活垃圾焚燒將更具有競爭力，生活垃圾焚燒產業的發展將更加迅速，垃圾焚燒飛灰的產量也將急速增長。如果應對措施不當，垃圾焚燒飛灰的處理將成為大都市發展中極為棘手的問題。

而根據水泥工業的裝備與產業特點，其自身具有消化利用固體工業廢渣的巨大潛力。如果能大量利用工業廢渣，可節約原材料和能耗，降低有害氣體和粉塵排放，生料系統利用工業廢渣可節約原料。經過研究，水泥窯協同處理工業廢物可利用兩種技術途徑：

(1)水泥窯焚燒可燃廢棄物或進行有毒有害廢棄物的無害化處理，替代或部分替代化石類燃料或天然原料；

(2)工業廢渣和工業副產物用于水泥原料配料或作為水泥混合材使用，替代天然原料或水泥熟料。

作為一種工業廢渣，焚燒飛灰顆粒微細，比表面積大，其主要化學成分為CaO、SiO2、Al203和Fe203等。從理論上分析可以推知焚燒飛灰在水泥生產的資源化方面具有二方面的應用潛力：

(1)上海水泥生產的石灰石資源均需外省購入，焚燒飛灰的成分與水泥熟料相近，可以取代水泥原料節約石灰石、黏土等原材料。

(2)焚燒飛灰的成分與輔助性膠凝材料礦渣相近，焚燒飛灰可以用作新的輔助性膠凝材料取代水泥熟料，制備水泥熟料-焚燒飛灰系列水泥，可實現焚燒飛灰的資源化。

但是，采用焚燒飛灰作為水泥原料尚具有幾方面的問題需要解決：

(1)焚燒飛灰中氯含量很高。而在《通用硅酸鹽水泥》產品標準中規定氯離子含量不大于0.06％，這是一條強制性條款。而現有工藝很難對成品飛灰中的氯含量進行穩定的控制。氯含量過高不但會損害水泥的品質，而且會在水泥燒化過程中形成堵塞。

(2)飛灰中的重金屬在高溫下會氣化，隨尾氣排放至大氣中，對大氣形成污染。

(3)飛灰中的二噁英在高溫下易揮發，二噁英污染如何有效控制也是非常關鍵的技術問題。

因此，若能夠將垃圾焚燒飛灰用于生產水泥，它可以大量吸納和處理垃圾焚燒飛灰。如果以每噸水泥吸納和處理0.02噸(即2％的焚燒飛灰含量)飛灰來計算，上海市的水泥工業每年可以處理焚燒飛灰20萬噸。20萬噸/年基本上是目前上海市全年焚燒垃圾所產生的飛灰，也就是說，可以期望上海的水泥生產完全吸納垃圾焚燒過程產生的全部飛灰，從而實現垃圾焚燒飛灰的資源化安全處置。這一方面解決了飛灰的處理問題，另一方面又節約了水泥原料。

而要將垃圾焚燒飛灰用作水泥原料，則必須解決如上提出的技術問題。

因此，目前存在一個亟待解決的技術需求：如何妥當的處理垃圾焚燒飛灰制備水泥原料，既能達到無害化，又能夠資源化。

發明內容

本發明的目的是提供一種垃圾焚燒飛灰無害化處理的方法與裝置，解決現有的技術缺陷，使垃圾焚燒飛灰無害化與資源化。本發明的技術方案如下：

本發明提供了一種垃圾焚燒飛灰無害化處理的方法，包含如下步驟：

預濕，向焚燒飛灰中加入水和重金屬穩定劑；

制漿，預濕處理后的焚燒飛灰與自來水或者回用水以1：2～1：20的比例混合，強力攪拌，形成灰漿；