[发明专利]一种垃圾焚烧飞灰烧结减量化处理方法

说明书

技术领域

本技术涉及一种垃圾焚烧飞灰烧结减量化处理技术，属于危险废物处理处置技术领域。

背景技术

垃圾焚烧过程会产生3～15％的垃圾焚烧飞灰，其中含有较高浓度的重金属、二噁英类污染物以及大量的盐类，对环境及人类健康造成了严重的危害，被规定为危险废物，需要特殊处理。“十二五”末全国规划建设垃圾焚烧电厂380座，年飞灰产量将接近400万吨大关，大量的飞灰亟待合理处置。

目前，飞灰处理方法主要包括固化法、药剂稳定法、酸析出法、熔融法和烧结法等，熔融和烧结等高温处理方法可有效控制污染，实现资源化利用，相对于熔融处理技术而言，烧结技术能耗低，运行维护相对简单。

现有的垃圾焚烧飞灰高温处理技术基本均可实现二噁英的彻底降解，并对烧结烟气进行高效处理防止二噁英的再次生成；同时，添加/不添加固化剂/重金属稳定剂，通过高温烧结将重金属固化在烧结产物中，从而降低烧结体的重金属浸出率，以达到无害化的目的。但问题在于此种工艺处理后的飞灰烧结体重金属含量仍较高，资源化利用时存在潜在危害。申请人已申请的专利《一种垃圾焚烧飞灰烧结无害化资源化处理系统》(申请号：201310460137.0)是在垃圾焚烧飞灰中添加预混煤和辅料，通过烧结使烧结体产生气孔和孔洞，以利于重金属挥发，达到烧结体中重金属含量和浸出量均较低，降低潜在危害的目的。为进一步降低烧结体中重金属含量和浸出量，以提高烧结体资源化利用的环境友好性，仍需开发更加环保、低能耗、安全高效的飞灰处理处置技术。

发明内容

本发明的目的在于针对现有飞灰处理技术的不足，提出一种垃圾焚烧飞灰烧结减量化处理技术。该技术尤其适用于含盐量低于20％的垃圾焚烧飞灰的处理处置，通过向飞灰中加入脱氯助熔剂，强化重金属挥发和二噁英分解，在相对较低的温度范围内将重金属和氯盐高度富集在二次飞灰中，再通过对二次飞灰的水洗处理，进一步实现污染物富集和飞灰减量化。水洗后飞灰返回烧结装置以彻底降解二噁英类污染物；水洗液利用烧结系统余热进行蒸发浓缩回收盐，蒸发所得浓缩液和污泥、以及上述得到的烧结体或安全填埋或资源化利用。

本发明通过以下步骤实现：

(1)将垃圾焚烧飞灰和脱氯助熔剂搅拌混合均匀形成烧结坯体，其中垃圾焚烧飞灰∶脱氯助熔剂＝99∶1～70∶30；或将垃圾焚烧飞灰、脱氯助熔剂和水搅拌混合均匀，含水率控制在5％～50％，送至造粒机压制成型，制备成粒径为2.35～20mm、高径比为1～4的烧结坯体颗粒；

所述垃圾焚烧飞灰含盐量≤20％；

所述脱氯助熔剂为：活性氧化铝、氧化铁、碳酸钠、碳酸钾、硅酸钠、萤石中的一种或几种；

(2)烧结坯体在350～1000℃环境下进行烧结，烧结时间10～30min，降解二噁英类污染物，在脱氯助熔剂作用下重金属、氯盐大量挥发；

(3)将烧结产生的烟气采用急冷降温处理，烟气温度迅速降至200℃以下，挥发出的重金属、氯盐在此期间冷却凝结并吸附于二次飞灰表面，急冷后的烟气经静电捕集装置或布袋收尘器收集二次飞灰，实现飞灰中重金属污染物的富集和垃圾焚烧飞灰的减量化；

(4)收集的二次飞灰为原飞灰的1～10％，将二次飞灰进行水洗，其中可溶性的重金属和氯盐进入水洗液，水洗后的飞灰再次实现减量化为二次飞灰的10～30％，水洗灰返回步骤(2)与原灰一起再次进行烧结，以保证二噁英的降解率达99.9％以上；水洗液利用烧结系统的余热进行蒸发浓缩处理回收盐，蒸发所得浓缩液及污泥中重金属含量较高，可作为富矿交由金属冶炼企业进行提炼利用，或作为危险废弃物进行安全填埋处置；

步骤(1)和(4)所述用水可采用自来水、地下水、地表水、循环冷却水、渗滤液、渗滤液处理过程中间水，以及临近外部各种来源水；

所述渗滤液处理过程中间水为厌氧出水、好氧出水、MBR出水、RO浓水与出水；

(5)对烧结后的初烧体按照危险废物毒性鉴别标准、路基材料或轻集料等建材标准进行检验，如不达标返回烧结装置继续烧结直至达标；

(6)达标后的烧结体可作为建材原料或产品进行资源化利用。

本发明的有益效果：

本专利技术尤其适用于含盐量低于20％的垃圾焚烧飞灰的处理处置，在相对较低的温度范围内，通过在垃圾焚烧飞灰中加入脱氯助溶剂，强化重金属挥发和二噁英分解，实现低能耗、低成本的目的。