[發(fā)明專利]利用等離子體炬資源化處理垃圾焚燒飛灰的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710302846.4
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN106984633B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊帆;孫鐘華;李哲;田君國;李要建;李軍;陳竹;嚴(yán)圣軍
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇天楹環(huán)保能源成套設(shè)備有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00;C22B7/00;C22B19/30;C22B19/20
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 王玉梅

本發(fā)明提供一種利用等離子體炬資源化處理垃圾焚燒飛灰的方法，通過向飛灰中添加生活垃圾焚燒底渣、碎玻璃、建筑垃圾等其他含硅廢棄物及高熱值液體危廢并成型的方式對原料進(jìn)行預(yù)處理，處理后的原料通過進(jìn)料單元送入以氧氣為工作氣體的轉(zhuǎn)移弧等離子體炬熔融爐內(nèi)，熔融后的飛灰熔體經(jīng)風(fēng)冷冷卻形成玻璃體，爐內(nèi)產(chǎn)生的尾氣首先經(jīng)過鹽類收集及提純單元去除氯鹽，再進(jìn)入酸回收單元回收HCl、SO₂回收單元回收SO₂，使尾氣得到無害化處理，處理過程中產(chǎn)生的污泥回爐，廢水回用，熱量回收，對飛灰中二惡英及固化重金屬的無害化減量化處理的同時，無廢水廢渣排放。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飛灰處理領(lǐng)域，具體涉及一種利用等離子體炬資源化處理垃圾焚燒飛灰的方法。

背景技術(shù)

隨著我國工業(yè)化、信息化和城鎮(zhèn)化的深入以及現(xiàn)代化社會的飛速發(fā)展，環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，持續(xù)霧霾天氣和高PM2.5與民眾健康利害攸關(guān)，從而加大了民眾對空氣污染嚴(yán)重性的關(guān)注，而PM2.5的主要來源之一就是垃圾等廢棄物的焚燒。自1979年以來，我國城市生活垃圾總量每年以約9％的平均速度增長，少數(shù)特大城市更是超過了這一速度，歷年來，全國無序堆放的廢棄物總量多達(dá)80億噸，已嚴(yán)重污染了大氣和地下水資源。

長期以來，國內(nèi)外主要采用衛(wèi)生填埋、生物堆肥和焚燒等方法來處理生活垃圾；但是，這些方法存在諸多弊端，如填埋法占地面積較大，存在二次污染；焚燒法易產(chǎn)生大量二噁英和呋喃，而二噁英是目前世界上最具毒性的有機(jī)物之一，生活垃圾焚燒飛灰被《國家危險廢物名錄(2008)》列為危險廢物進(jìn)行管理，按要求以危險廢物處理。目前的處理方式普遍存在處理不徹底、存在二次污染和資源浪費(fèi)嚴(yán)重等各種問題，這就使得人們不得不尋求更有效的處理方法來妥善處理和有效利用廢棄物。目前飛灰處理的主要方法包括固化/穩(wěn)定化、等離子體熔融、燒結(jié)、水泥窯協(xié)同處理等。

等離子體熔融玻璃化是當(dāng)前最先進(jìn)的飛灰處理手段，等離子熔融技術(shù)處理飛灰的機(jī)理如下：從微觀角度來說，由于外加電場作用，介質(zhì)會放電并產(chǎn)生大量攜能電子，分子由于受到攜能電子的強(qiáng)烈轟擊而發(fā)生電離和激發(fā)，同時伴隨著一系列的物理和化學(xué)反應(yīng)，使復(fù)雜有毒有害的大分子廢棄物轉(zhuǎn)化為簡單無毒害的小分子安全物質(zhì)，廢棄物因此得以降解和無害化去除；從宏觀角度來說，電弧放電產(chǎn)生高達(dá)7000℃的等離子體，將飛灰加熱至很高溫度，從而迅速有效地摧毀廢棄物。可燃的有機(jī)成分充分裂解氣化，使轉(zhuǎn)化成可燃性氣體如一氧化碳、氫氣等，可用于能源回收。不可燃的無機(jī)成分經(jīng)等離子高溫處理后變成無害渣體，可用作建筑材料，如玻璃和金屬等。但是目前等離子熔融技術(shù)處理飛灰存在諸多不足之處，飛灰直接進(jìn)入處理設(shè)備中，在處理爐內(nèi)的等離子體射流沖擊下，將會造成后續(xù)尾氣中二次飛灰問題；系統(tǒng)中產(chǎn)生的煙氣亦不能得到友善處理，原料熔融過程所排放的煙氣主要為CO₂、SO₂、H₂O、NaCl、KCl等物質(zhì)直接排放，造成資源的浪費(fèi)，易形成二次飛灰。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題，在于現(xiàn)有的處理垃圾焚燒飛灰的方法，不夠徹底，易形成二次污染。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種利用等離子體炬資源化處理垃圾焚燒飛灰的方法，具體包括以下幾個步驟：

(1)在飛灰或底渣中加入添加劑混合均勻，使Ca和Si的質(zhì)量比為1﹕1～3.8；

(2)將步驟(1)中調(diào)配的混合體壓縮成片，經(jīng)破碎、整粒和篩分工藝，得顆粒狀物料；

(3)將上述顆粒狀物料通入等離子體炬熔融爐中，熔融后的飛灰熔體經(jīng)風(fēng)冷冷卻形成玻璃體；

(4)將上述等離子炬熔融爐內(nèi)原料熔融過程排放的煙氣通入氯鹽收集單元，此系統(tǒng)包括串聯(lián)的換熱裝置一和換熱裝置二，換熱裝置一內(nèi)控制溫度900～1000℃，換熱裝置二內(nèi)控制溫度350～450℃；

(5)將步驟(4)中氯鹽收集單元中排出的煙氣通入HCl收集單元；