[发明专利]一种湿法预处理垃圾焚烧飞灰的装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保工程领域，尤其涉及一种将垃圾焚烧飞灰资源化处理的装置与方法。

背景技术

随着城市化的不断推进，每天产生的生活垃圾也越来越多。现在，世界各国处理垃圾的方法主要是进行垃圾焚烧。

垃圾焚烧产生飞灰，焚烧飞灰的主要化学成分为氯化物、CaO、SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃等，其中含有较大量的砷、铅、镉、锌等重金属，并且含有一定量的二噁英，法律明文规定垃圾焚烧飞灰为危险废物。传统的处理焚烧飞灰的方法是进行安全填埋，在填埋前先采用药剂进行稳定化，因此，国际、国内环保界对于飞灰的稳定化药剂、工艺和设备进行了大量的研究，取得了很多可喜的成果。

但是安全填埋场是不可再生的资源，终有一天安全填埋场将使用完毕，面对如此大量的垃圾焚烧飞灰，资源化才是可持续的途径。

随着GB16889—2008标准的实施，卫生填埋的标准大大提高，生活垃圾焚烧将更具有竞争力，生活垃圾焚烧产业的发展将更加迅速，垃圾焚烧飞灰的产量也将急速增长。如果应对措施不当，垃圾焚烧飞灰的处理将成为大都市发展中极为棘手的问题。

因此，目前存在一个亟待解决的技术需求：如何妥当的处理垃圾焚烧飞灰，既能达到无害化，又能够资源化。

发明内容

本发明的目的是提供一种湿法预处理垃圾焚烧飞灰的装置与方法，解决现有的技术缺陷，使垃圾焚烧飞灰无害化与资源化。本发明的技术方案如下：

本发明的一个实施例提供了一种湿法预处理垃圾焚烧飞灰的装置，包含：水洗沉淀罐，用来添加入水，搅拌并洗涤焚烧飞灰，使得焚烧飞灰中的氯离子溶解于水中，并在停止搅拌后使得混合物分层，产生上清液和飞灰沉淀并排出上清液；药剂罐，用来将重金属高温稳定药剂溶解于水，注入水洗沉淀罐以与焚烧飞灰反应；干化场，用来干化飞灰沉淀，产生飞灰成品。

在其中一个实施例中，本发明还包含水泥回转窑，用来将飞灰成品掺合入水泥原料制备水泥，使得飞灰成品中所含有的二噁英在水泥回转窑的高温下燃烧分解。

在其中一个实施例中，本发明还包含一次洗涤水处理水池，用来洗涤与处理从水洗沉淀罐中排出的一次水洗液，产生上清液与污泥。

本发明的其中一个实施例中还包含二次洗涤水循环水池，用来储存水洗沉淀罐中所排出的二次水洗液，以循环利用。

本发明的另一个实施例提供了一种湿法预处理垃圾焚烧飞灰的方法，包含：

水洗、沉淀，向焚烧飞灰中加入空气与水，焚烧飞灰与水混合，充分搅拌，使得焚烧飞灰中的可溶性成分进入水中，之后静止沉淀，沉淀为飞灰沉淀；

干化，排出飞灰沉淀中分离出的水，晒干飞灰沉淀至含水量达到30％以下，产生飞灰成品。

在其中一个实施例中，上述水洗、沉淀步骤还包含向飞灰沉淀中加入重金属高温稳定剂。

在其中一个实施例中，上述水洗、沉淀步骤还包含：

一次水洗、沉淀步骤：向焚烧飞灰中加入空气与水，焚烧飞灰与水以1：5~1：15的比例混合，充分搅拌，水洗焚烧飞灰，沉淀为沉淀物；

一次洗涤水处理步骤：将一次水洗、沉淀所产生的一次水洗液输送至一次洗涤水处理水池，加入二氧化碳和絮凝剂，产生上清液和污泥；

二次水洗、沉淀步骤：向沉淀物中加入空气与水，焚烧飞灰与水以1：5~1：15的比例混合，充分搅拌，水洗沉淀物，沉淀，向沉淀物中加入重金属高温稳定剂，产生飞灰沉淀。

本发明的优点是：

(1)由于进行了湿法预处理，使得预处理后的飞灰成品中的氯含量降低至0.022％以下，在一定的搀合比例下，使得水泥成品符合了国家标准的强制要求。与此同时，由于飞灰成品的氯含量很低，避免了水泥窑的堵塞问题。

(2)由于在湿法预处理中采用了重金属高温稳定剂，飞灰中的重金属在高温下的挥发性能发生很大改变，大大减少了飞灰资源化过程中向环境中所排放的重金属，使得更具环境效益：另外，可以使得预处理后的飞灰符合GB16889—2008标准中关于飞灰进入生活垃圾填埋场的规定，所以飞灰预处理也可以作为进入生活垃圾填埋场的稳定化工艺。

(3)预处理后的飞灰成品含水量在30％以下，不会大量的消耗燃料，进入温度高达1400℃的水泥转窑后，含有二噁英等有机污染物的气体经过碱性环境，停留时间超过10秒，使得二噁英得以完全分解。