[發明專利]一種垃圾焚燒飛灰電熔處理方法

無效

• 申請號: 201010230962.8
• 申請日: 2010-07-20
• 公開（公告）號: CN101885584A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 袁利民;劉陽生
• 申請（專利權）人: 劉陽生;袁利民
• 主分類號: C03C6/04
• 分類號: C03C6/04
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 蔣常雪

技術領域

本發明涉及一種垃圾焚燒飛灰無害化處理方法，尤其是涉及一種使垃圾焚燒飛灰中的二噁英分解和重金屬穩定固化的電熔處理方法。

背景技術

隨著城市化進程的加快和土地資源的日益緊缺，垃圾焚燒技術已經成為大城市處理生活垃圾的主要手段之一。

焚燒煙氣經過凈化處理后，產生大量的焚燒飛灰，相當于原生垃圾量的5％(機械爐排焚燒爐)，甚至20％以上(流化床焚燒爐)。飛灰中含有高濃度的重金屬和二噁英等有毒污染物，按照我國的危險廢物名錄，飛灰屬于危險廢物范疇，應該進行固化穩定化處理。

目前國內外的飛灰處置技術主要包括水泥固化穩定化、石灰穩定化、飛灰水洗后煅燒、飛灰等離子體熔融以及飛灰藥劑穩定化等，其優缺點分析如下：

(1)水泥固化穩定化：通過加入飛灰量10～30％的水泥將飛灰的重金屬和有機污染物固化在水泥塊中。固化后的飛灰體積明顯增加，占用填埋場地。

(2)石灰穩定化：在飛灰中加入10～20％的石灰將飛灰中的重金屬轉化為氫氧化物沉淀，實現重金屬的穩定化。在環境條件發生變化的情況下，飛灰中的重金屬仍然容易浸出，而且飛灰中的有機污染物沒有被固化下來。

(3)飛灰水洗后煅燒：按照飛灰∶水＝2～10∶1，將飛灰中的鹽類經水洗脫除，殘余的固體經過高溫煅燒(700～900℃)，得到可以代替部分建筑沙石的骨料；或者將水洗后的殘余固體送入水泥窯煅燒，進入水泥之中。該技術的主要問題是水洗液中含有大量的鹽類和重金屬，很難處置。

(4)飛灰等離子體熔融：利用等離子體產生高溫，在1300～1500℃以上的高溫環境中，飛灰不斷地被熔融化，同時形成的高溫玻璃液不斷地從等離子體反應器中排出(進入水淬系統)，高溫玻璃液中的熱量被帶走，使得飛灰熔融的處置成本很高。只有日本等發達國家采用。

(5)藥劑穩定化：在飛灰中加入1～10％的化學藥劑，使飛灰中的重金屬轉化為難溶的化合物而被穩定化。該方法對于飛灰中的有機污染物無任何處置或分解作用。

發明內容

本發明需要解決的技術問題就在于提供一種垃圾焚燒飛灰電熔處理方法，本發明通過添加石英砂和堿性藥劑石灰或純堿使飛灰玻璃化，飛灰中的二噁英等有機污染物被高溫分解，重金屬銅、鋅、鉛等進入玻璃晶格中被固化和穩定化，其浸出濃度遠遠低于國家《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》(GB5085.3-2007)中的標準限值。飛灰被轉化為玻璃態的惰性固體廢物。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：

本發明一種垃圾焚燒飛灰電熔處理方法，所述方法為以石英砂和堿性藥劑為熔制劑，按照飛灰∶石英砂∶堿性藥劑＝(90～99)∶(1～10)∶(1～10)的重量比例，將物料混合均勻后加入玻璃電熔爐內，經過1250～1500℃高溫充分熔化成為玻璃液，經冷水水淬后，于室溫下冷卻，成為玻璃渣。

優選的，所述飛灰、石英砂和堿性藥劑的重量比例為(90～95)∶(1～5)∶(3～5)。

優選的，所述飛灰、石英砂和堿性藥劑的重量比例為(95～99)∶(5～10)∶(5～10)。

所述堿性藥劑為石灰或純堿。

物料在1250～1500℃高溫經過8～10小時、電熔爐內玻璃液面穩定；在電熔爐穩定運行后，飛灰混合物料連續不斷地從頂部進入玻璃電熔爐，熔化后的玻璃液連續不斷地從電熔爐中部排出，經冷水水淬。整個進料、出料過程均是連續進行的。

熔融過程中產生少量含塵煙氣，經布袋除塵器除塵凈化后排入大氣。

本發明通過添加石英砂和堿性藥劑石灰或純堿使飛灰玻璃化，飛灰中的二噁英等有機污染物被高溫分解，重金屬銅、鋅、鉛等進入玻璃晶格中被固化和穩定化，其浸出濃度遠遠低于國家《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》(GB5085.32007)中的標準限值。飛灰被轉化為玻璃態的惰性固體廢物。

本發明具有以下的特點：

(1)本發明利用玻璃電熔爐在高溫下將飛灰、石英砂和堿性藥劑的混合物轉化為玻璃液，在電熔爐內形成的玻璃液具有很好的蓄熱保溫性能，只要保持玻璃液的液體狀態即可實現飛灰的熔融化處理。飛灰中的有機污染物如二噁英在高溫下被徹底分解，重金屬銅、鋅、鉛等進入玻璃晶格之中被固化和穩定化。飛灰被轉化為玻璃態的惰性固體廢物。因而，本發明工藝簡單，操作方便，效率高。

(2)在電熔爐穩定運行后，飛灰混合物料連續不斷地從頂部進入玻璃電熔爐，熔化后的玻璃液連續不斷地從電熔爐中部排出，經冷水水淬。整個進料、出料過程均是連續進行的。

附圖說明

圖1為本發明垃圾焚燒飛灰電熔爐處理方法流程圖。