[發(fā)明專利]一種低能耗焚燒飛灰無害化處理方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710356939.5
• 申請(qǐng)日: 2017-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN107138505B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬競(jìng)男;謝迎輝;蘆珊珊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津壹新環(huán)保工程有限公司
• 主分類號(hào): B09B3/70
• 分類號(hào): B09B3/70;B09B3/38;B09B3/40;B09B101/30
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本發(fā)明提供一種低能耗焚燒飛灰無害化處理方法，針對(duì)現(xiàn)有焚燒飛灰處理技術(shù)處理費(fèi)用高、穩(wěn)定化處理無法實(shí)現(xiàn)重金屬的真正去除、二噁英熱處理能耗高且處理不完全等問題，提供一種焚燒飛灰低能耗無害化處理方法及裝置，將飛灰依次進(jìn)行除鹽、除重金屬、除二噁英，并得到純度很高的一價(jià)鹽溶液，可資源化利用的重金屬沉淀以及不含污染物質(zhì)的建材原料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固體廢物處理領(lǐng)域，尤其涉及一種焚燒飛灰資源化處置方法。

背景技術(shù)

焚燒飛灰是市政生活垃圾焚燒處置過程中煙氣凈化系統(tǒng)的捕集物和煙道及煙囪底部沉降的底灰，現(xiàn)有垃圾焚燒設(shè)備在焚燒垃圾的過程中產(chǎn)生的飛灰量大約占焚燒垃圾量的3%~5%。根據(jù)“十二五”規(guī)劃，到2015年新增垃圾焚燒設(shè)施262座，處理能力達(dá)21.9萬噸/日。

焚燒飛灰含水率很低，呈淺灰色粉末狀，飛灰顆粒大小不均、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性質(zhì)多變，多以無定型態(tài)和多晶聚合體結(jié)構(gòu)形式存在，通常飛灰顆粒粒徑小于100μm，且其表面粗糙，具有較大的比表面和較高的孔隙率。焚燒飛灰的礦物組成非常復(fù)雜，主要以CaO、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃為主，還含有大量NaCl、KCl、CaCO₃等；此外，焚燒飛灰常含有高濃度的重金屬元素，如Hg、Pb、Cd、Cu、Cr、Zn等，這些重金屬主要以氣溶膠小顆粒和富集于飛灰顆粒表面的形式存在；同時(shí)在焚燒飛灰中還含有少量的二噁英和呋喃。因此焚燒飛灰其具有很強(qiáng)的潛在危害性，歸屬于危險(xiǎn)廢棄物，必須妥善處理。

飛灰的一般處理方法為固化穩(wěn)定化處理或重金屬提取處理。固化穩(wěn)定化處理方法包括水泥固化、瀝青固化、熔融固化或化學(xué)藥劑固化穩(wěn)定化，經(jīng)過固化穩(wěn)定化處理后的產(chǎn)物滿足浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)方可進(jìn)入填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處置。但是固化穩(wěn)定化處理后，污染物質(zhì)仍存在于飛灰中，飛灰既沒有得到減量化，仍需較大填埋場(chǎng)地，也沒有得到資源化利用，造成飛灰中的貴金屬元素流失，且沒有實(shí)現(xiàn)污染物的去除，固化后的污染物質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性隨時(shí)間變化，最終仍會(huì)進(jìn)入環(huán)境，對(duì)環(huán)境造成污染，因此，穩(wěn)定化技術(shù)處理焚燒飛灰并不可取。重金屬提取技術(shù)對(duì)飛灰中的重金屬的去除效果較好，但是該技術(shù)到目前為止的研究只是將飛灰中的重金屬和鹽從固體飛灰中轉(zhuǎn)移到液體中，浸提液成份復(fù)雜難以處理，而處理后的灰漿中二噁英仍超標(biāo)，因此現(xiàn)有焚燒飛灰重金屬提取技術(shù)只是一個(gè)減量技術(shù)，沒有達(dá)到焚燒飛灰的無害化和資源化處理。

二噁英主要有兩大類物質(zhì)多氯代二苯并二噁英和多氯代二苯并呋喃組成，共有210中同系物，常溫下為固體，不易揮發(fā)，水溶性低，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的親脂性，在環(huán)境中不易自然降解，通過生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈能夠有富集現(xiàn)象。焚燒飛灰中二噁英是主要處理方法為熱降解，在高溫或者燃燒的條件下使二噁英轉(zhuǎn)化為CO₂、H₂O和HCl等物質(zhì)，但是熱降解過程中存在金屬氣化和冷卻時(shí)二噁英再次生成的問題，此外，熱降解需在1200~1400℃條件下進(jìn)行，能耗高，不適合大面積長期工業(yè)化應(yīng)用。其它二噁英降解方法都處于研究階段，光降解法將高氯代二噁英經(jīng)過脫氯反應(yīng)降解成低氯代二噁英，但生成的低氯代二噁英對(duì)環(huán)境造成二次污染，不能夠完全解決環(huán)境中二噁英污染問題；微生物降解修復(fù)周期長，對(duì)低氯代二噁英的降解效率低。

焚燒飛灰成份復(fù)雜，作為危險(xiǎn)固體廢棄物，處理成本高，現(xiàn)有技術(shù)多是將飛灰中的污染物穩(wěn)定化處理，沒有將飛灰中的污染物質(zhì)徹底去除。隨著焚燒飛灰產(chǎn)量的增加，繼續(xù)一種徹底去除飛灰中的污染物質(zhì)，且處理成本低的焚燒飛灰無害化處理方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有焚燒飛灰處理技術(shù)處理費(fèi)用高、穩(wěn)定化處理無法實(shí)現(xiàn)重金屬的真正去除、二噁英熱處理能耗高且處理不完全等問題，提供一種焚燒飛灰低能耗無害化處理方法及裝置，目的在于：

盡可能高效地將焚燒飛灰中的可溶性鹽、重金屬、二噁英污染物質(zhì)分別去除并資源化利用；

盡可能少的添加藥劑，所用酸液及堿液都來自本裝置，節(jié)約處理成本；