[发明专利]基于磁选联合微波再生的垃圾处理设备及方法

说明书

本发明公开了一种基于磁选联合微波再生的垃圾处理设备及方法，通过炉排炉、半干法吸收塔、活性炭喷射器、布袋除尘器等设备对生活垃圾进行焚烧处理，通过磁性活性炭喷射+布袋除尘器来去除焚烧烟气中二噁英，使吸附二噁英的磁性活性炭转移到焚烧飞灰中；飞灰经过磁选分离得到尾灰以及富集高浓度二噁英的磁性活性炭，实现了对飞灰中二噁英和活性炭的分离；再将富集高浓度二噁英的磁性活性炭进行微波处理，实现了对飞灰中二噁英分解和磁性活性炭再生，再生后磁性活性炭作为吸附剂返回活性炭配置槽进行多次再利用。本发明结合磁选和微波处理技术实现磁性活性炭分离、再生、多次循环利用，有效降低昂贵活性炭的耗量和垃圾焚烧厂的运行成本。

技术领域

本发明属垃圾焚烧飞灰处理技术领域，具体涉及基于磁选联合微波再生的垃圾处理设备及方法。

背景技术

随着城市生活垃圾“减量化、资源化、无害化”处理需求的日益增长，我国垃圾焚烧处理近年来发展迅速，填埋法等已不适用于我国目前“人多地少”的基本国情以及快速发展的城市化进程，全国城镇生活垃圾填埋处理规模占比将从2015年的 66％下降到2020年的43％，而到2020年底，全国城镇生活垃圾焚烧处理规模将达到59.14万吨/日，处理规模占比将达到54％。为严控焚烧过程中毒害物的排放，2014 年我国将垃圾焚烧烟气中二噁英排放标准从1.0ng-TEQ/m³提高到0.1ng-TEQ/m³。为达到烟气排放标准，焚烧厂需在烟道中喷入大量活性炭来吸附烟气中的二噁英，这样焚烧产生的二噁英大部分(70％～90％)被活性炭从烟气转移到焚烧飞灰中，飞灰因富集二噁英和毒性重金属已被我国列入《国家危险废物名录》。目前，国内普遍采用水泥固化法处理飞灰，飞灰中高含量的活性炭不仅导致传统飞灰水泥固化法水泥耗量大大增加，而且活性炭也变成了无用资源，形成巨大的资源浪费，同时无法消除二噁英的潜在危险。同时，大量昂贵的活性炭一次性消耗导致垃圾焚烧企业烟气成本增高。

针对焚烧飞灰中大量存在的活性炭等碳组分，专利201610644658.5公开了一种基于浮选联合微波法的医疗垃圾处理设备及其处理方法，通过使用该方法将飞灰分离成残浆和富碳精灰两种产物，然后富碳精灰经干燥造粒后被微波处理，实现了二噁英分解及活性炭再生，但该技术属于湿法工艺，浮选后的尾灰和富碳精灰产物在处理前还需要复杂的脱水及干燥工序。专利201920687764.0公开了一种基于摩擦电选联合微波再生的垃圾处理设备，电选得到富碳精灰、尾灰，富碳精灰进入微波处理炉实现活性炭再生和二噁英分解，该工艺是干法工艺，但在摩擦荷电之前需要飞灰和改性剂、调整剂充分混合，电选过程容易发生“团聚现象”。

磁选是在磁场中利用矿物之间的磁性差异实现不同矿物的分离，它是一种简单实用的吸附剂分离方法。磁选作为完全干法分离工艺，无需添加水和化学试剂，分离过程中无废水和废气产生且工艺简单、投资和运行成本较低。磁性活性炭正是结合了活性炭吸附特性和磁性物质的分离特性的一种新型吸附剂，在重金属污染土壤修复、燃煤烟气脱汞方面展现出良好的吸附性能和分离性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种基于磁选联合微波再生的垃圾处理设备及方法，先通过磁化使活性炭带有磁性，磁性活性炭吸附烟气中的二噁英后进入布袋除尘器成为焚烧飞灰的一部分，再通过磁选机将磁性活性炭从焚烧飞灰中分离出来，达到飞灰脱碳同时移除二噁英的目的，磁选得到的磁性活性炭进入微波处理炉实现磁性活性炭的再生和二噁英分解，再生后磁性活性炭进行再次利用。。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于磁选联合微波法的垃圾处理设备，包括炉排炉、半干法吸收塔、活性炭喷射器、活性炭配置槽、布袋除尘器、引风机、磁选机、微波处理炉。

炉排炉尾部烟气出口连接半干法吸收塔进口，半干法吸收塔出口通过活性炭喷射器连接布袋除尘器的进口，布袋除尘器的出气口通过引风机与烟囱连接；布袋除尘器底端的出料口与磁选机进料口连接，磁选机的一个出料口连接微波处理炉的进料口，微波处理炉的出料口通过活性炭配置槽与活性炭喷射器入口连接。