[发明专利]一种飞灰中重金属及二噁英的低温处理系统和方法

说明书

本发明公开了一种飞灰中重金属及二噁英的低温处理系统和方法，通过将飞灰三级水洗后利用板框式压滤机进行压滤分离，得到经过三级水洗后的飞灰，在搅拌反应釜中通过添加添加剂组合进行低温热处理。本发明通过三级水洗可以有效去除飞灰中的氯盐，避免了在低温热解处理中飞灰中的前驱物氯化形成二噁英，从而提高了飞灰中二噁英的热降效率，再者飞灰中氯含量的降低还能避免添加剂失活，提高重金属的固化效果；通过本系统的处理飞灰中可溶性氯、重金属及二噁英均达到《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范》的要求。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种飞灰中重金属及二噁英的低温处理系统和方法。

背景技术

垃圾焚烧飞灰中含有易浸出重金属和痕量持久性有机污染物二噁英，我国将飞灰列入《国家危险废物名录》。为防治环境污染，改善生态环境质量，规范和指导生活垃圾焚烧飞灰的环境管理，国家生态环境部发布《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范》(HJ1134-2020)，针对目前垃圾焚烧飞灰处置方式制定了更为详细的规范与标准。其中，低温热分解、高温烧结和高温熔融等飞灰处理工艺应满足以下要求：应控制飞灰处理产物中二噁英残留的总量应不超过50ng-TEQ/kg(以飞灰干重计)；重金属浸出浓度不超过GB 8978中规定的最高允许排放浓度值；可溶性氯含量不超过 2％，以不超过1％为宜。

飞灰的无害化处置技术分为热处置技术和非热处置技术，其中，热处置技术主要包括烧结、熔融玻璃化、低温热处置、水热法处置和超临界水氧化；非热处置方法包括水泥固化、药剂稳定化、生物/化学浸提和机械化学法处置。飞灰的非热处置技术通过添加药剂等对重金属进行固化，然而所添加的药剂对二噁英无降解效果。飞灰的低温热处置技术被认为是降解飞灰中二噁英最好的办法之一，在惰性气氛中，飞灰在300℃的条件下处置2小时就可使二噁英的降解率达到90％，但低温热处置技术缺乏对重金属的控制，低温热处置后的飞灰需要添加药剂，结合机械化学法处置、水泥固化等技术才可达到危险废物填埋标准。

相近的专利文本CN105126606A公开了一种低温热解-催化降解处理焚烧飞灰中挥发性有机物的方法，将飞灰输送至低温热解装置在非氧化气氛中100～350℃热解 10～60分钟，产生热解混合物。将混合物输送至催化降解装置，催化剂主要采用含钛、钨或钒，在氧化气氛中100～400℃降解300秒。该方法缺乏对重金属的固化，处理后的飞灰仍然进行填满处置，不能满足飞灰资源化利用的条件，经济性较差。专利CN2729545Y公开了一种对含二噁英和重金属飞灰的无害化稳定化处理的装置，使胺类物质与飞灰混合发生氧化反应，再与凝硬活性物质发生络合反应以固化重金属。但是该方法需要添加大量药剂，成本较高，且在氧化条件下二噁英易再生，不能保证二噁英降解效果。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种飞灰中重金属及二噁英无害化处理的低温处理系统和方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术手段：

本发明的第一方面在于提供一种用于处置固化飞灰中重金属和二噁英的添加剂组合，包括高温段热解添加剂和低温段热解添加剂；所述高温段热解添加剂为钙基添加剂用于温度在300-350℃的反应；所述低温段热解添加剂由磷酸盐和三价铁盐按质量比3-5:1混合而成，用于温度在250℃及以下的反应；

优选地，所述钙基添加剂由CaO和CaSO₄按质量比1:1-3混合而成；

优选地，所述所述磷酸盐为Ca₃(PO₄)₂、Ca(H₂PO₄)₂或NaH₂PO₄；所述三价铁盐为Fe₂(SO₄)₃或Fe(NO₃)₃。

本发明的第二方面在于提供一种飞灰中重金属及二噁英的低温处理系统，包括：