一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术的制作方法
一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，尤其适用于含盐量高于20％的垃圾焚烧飞灰的处理处置，对垃圾焚烧飞灰采用水浸除氯的方式，通过延长浸泡时间，大幅降低用水量，同时简化了后续废水处理工序，并回收可溶盐资源再利用；在飞灰进炉前脱除大部分重金属和氯盐，净化飞灰基质，利用垃圾焚烧电厂现有焚烧设备，彻底降解二噁英类污染物，保证垃圾焚烧线整体正常运转的同时，实现垃圾焚烧飞灰的无害化、减量化处理。该技术具有“准原位”处理特点，工艺简单，投资和运行成本低通过将重金属和盐大部分富集在重金属灰泥中，少量富集在二次飞灰中，实现垃圾焚烧飞灰的减量化，为后续进一步处理处置或资源化利用奠定了良好的基础。
【专利说明】一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术 【技术领域】
[〇〇〇1] 本技术涉及一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，属于危险废物处理处置技 术领域。 【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 但目前国内外的飞灰烧结技术普遍存在的技术缺陷是飞灰进炉前未实现重金属 的净化去除，导致在高温烧结过程中重金属大量挥发，在窑炉内循环富集造成结皮或随烟 气排出产生二次危害，且处理技术的实施均需建设专门的处理厂并配备成套处理设备，建 设投资成本高，处理能力有限，可复制性差。重庆瑞帆再生资源开发有限公司的李秉正的发 明专利"采用垃圾焚烧过程无害化处理垃圾飞灰的方法"（申请号：201010228621. 7)利用 了垃圾焚烧厂的现有设备，降低了处理成本，但此技术是通过向飞灰中加入辅料，并利用高 温烧结将重金属还原、固化在小球中，从而降低烧结球体的重金属浸出率，但其重金属含量 仍然较高，得到的炉渣资源化利用时存在潜在危害。
[0005] 因此，研发出进炉前能有效净化垃圾焚烧飞灰基质的减量化处理技术，降低处理 成本，对于目前的环境安全和垃圾焚烧行业的可持续发展而言，已势在必行。
【发明内容】
[0006] 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水浸预 处理减量化技术。本技术尤其适用于含盐量高于20%的垃圾焚烧飞灰的处理处置，对垃圾 焚烧飞灰采用水浸除氯的方式，通过延长浸泡时间，大幅降低用水量，同时简化了后续废水 处理工序；在飞灰进炉前脱除大部分重金属和氯盐，净化飞灰基质，利用垃圾焚烧电厂现有 焚烧设备，彻底降解二噁英类污染物，保证垃圾焚烧线整体正常运转的同时，实现垃圾焚烧 飞灰的无害化、减量化处理，工艺简单，投资和运行成本低。
[0007] 本发明通过以下技术方案予以实现：
[0008] (1)将垃圾焚烧飞灰和废水在浸泡池中均匀混合，垃圾焚烧飞灰和废水比例为 1 : 1?3,浸泡1-3天，并定时搅拌，以洗涤脱除可溶性重金属污染物和盐；
[0009] 所述垃圾焚烧飞灰含盐量> 20% ;
[〇〇1〇] 所述废水为垃圾焚烧厂自有的循环冷却水、渗滤液、渗滤液处理过程中间水，以及 临近其它外部废水等；
[0011] 所述渗滤液处理过程中间水为厌氧出水、好氧出水、MBR出水、R0浓水与出水等；
[〇〇12] (2)灰水混合物经压滤成型后，滤饼送入垃圾焚烧炉进行高温煅烧，烧结温度为 850?1050°C，飞灰中的二噁英和表面吸附的有机污染物高温下彻底降解，飞灰中不溶 性氯盐在烧结过程中可促进残留重金属挥发至二次飞灰中，捕集的二次飞灰为原飞灰的 0. 5?5% ;煅烧后的飞灰最终以炉渣的形式排出炉体，炉渣可送至生活垃圾填埋场填埋或 作为建材原料再利用，初级滤液返至步骤（1)回用，回用3?5次之后作为重金属富液排出 循环洗涤系统；
[0013] (3)重金属富液加入药剂使重金属以絮凝沉淀物的形式从水体析出，之后通过分 级过滤，实现重金属灰泥与水体的分离，重金属灰泥在稳定剂作用下迁移性完全丧失，可进 行填埋处置，高温熔融玻璃化或作为冶金原材料实现资源化利用；
[0014] 所述药剂为重金属捕集剂、混凝剂或抑制剂；
[0015] 所述分级过滤根据实际情况选用微滤、超滤、纳滤或反渗透中的一种或几种的组 合；
[0016] 所述重金属灰泥为处理前垃圾焚烧飞灰的0. 5?5% ;
[〇〇17] (4)分级过滤的二级滤液经浓缩结晶，实现NaCl、KCl、CaCl2等可溶盐资源回收利 用；
[0018] 所述浓缩工艺为蒸发或正渗透。
[0019] 有益效果
[0020] 本技术尤其适用于含盐量高于20%的垃圾焚烧飞灰的处理处置，对垃圾焚烧飞灰 采用水浸的方式脱除可溶性重金属和盐，通过延长浸泡时间，大幅降低用水量，同时简化了 后续一系列废水处理工序，回收滤液中的NaCl、KC1、CaCl 2等可溶盐进行资源化利用，进一 步降低处理费用，达到以废治废的协同效果；飞灰水浸后在原垃圾焚烧炉煅烧，二噁英和其 它有机类污染物在高温烧结过程中彻底降解，不溶性氯盐可促进残留重金属挥发至二次飞 灰中，因飞灰进炉前已脱除大部分重金属和氯盐，净化了飞灰基质，可避免炉内大量重金属 积累和氯化物对焚烧炉的腐蚀，从而保证垃圾焚烧线整体的正常运转，得到的飞灰炉渣经 彻底解毒后实现了充分无害化。
[0021] 该技术具有"准原位"处理特点，工艺简单，投资和运行成本低，利用垃圾焚烧厂现 有设备，通过将重金属和盐大部分富集在重金属灰泥中，少量富集在二次飞灰中，实现垃圾 焚烧飞灰的减量化，为后续进一步处理处置或资源化利用奠定了良好的基础。 【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1为垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术流程图 具体实施例
[0023] 实施例1
[0024] (1)将含盐量为22%的垃圾焚烧飞灰和渗滤液在浸泡池中均匀混合，垃圾焚烧飞 灰和渗滤液比例为1 : 1，浸泡1. 5天,并定时搅拌；
[0025] (2)灰水混合物经压滤成型后，滤饼送入垃圾焚烧炉进行高温煅烧，烧结温度为 900°C，捕集的二次飞灰为原飞灰的2. 2%，煅烧后的飞灰最终以炉渣的形式排出炉体，初级 滤液返至步骤（1)回用，回用5次之后作为重金属富液排出循环洗涤系统；
[0026] (3)重金属富液加入重金属捕集剂使重金属以絮凝沉淀物的形式从水体析出，之 后通过微滤和超滤实现重金属灰泥与水体的分离，得到的重金属灰泥为处理前垃圾焚烧飞 灰的2.9% ;
[0027] (4)分级过滤的二级滤液利用垃圾焚烧炉余热蒸发回收NaCl、KC1、CaCl2等可溶 盐。
[0028] 对炉渣进行重金属含量和浸出毒性检测，测试结果见表1，重金属浸出达到 GB16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》要求，重金属含量和二噁英含量（0. 008ng I-TEQ/Nm3)达到GB15618-2008《土壤环境质量标准》（征求意见稿）二级标准要求。
[0029] 表1原灰和炉渔重金属含量及浸出量测试（mg/L)
[0030]
【权利要求】
1. 一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，其步骤为： (1) 将垃圾焚烧飞灰和废水在浸泡池中均匀混合，垃圾焚烧飞灰和废水比例为1 : 1? 3,浸泡1-3天，并定时搅拌，以洗涤脱除可溶性重金属污染物和盐； (2) 灰水混合物经压滤成型后，滤饼送入垃圾焚烧炉进行高温煅烧，烧结温度为850? 1050°C，二噁英等有机污染物高温下彻底降解，飞灰中不溶性氯盐在烧结过程中可促进残 留重金属挥发至二次飞灰中，煅烧后的飞灰最终以炉渣的形式排出炉体，初级滤液返至步 骤（1)回用，回用3?5次之后作为重金属富液排出循环洗涤系统； (3) 重金属富液加入药剂使重金属以絮凝沉淀物的形式从水体析出，之后通过分级过 滤，实现重金属灰泥与水体的分离，重金属灰泥在稳定剂作用下迁移性完全丧失，可进行填 埋处置，高温熔融玻璃化或作为冶金原材料实现资源化利用； (4) 分级过滤的二级滤液经浓缩结晶，实现可溶盐资源回收利用。
2. 根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，其特征在于：所 述垃圾焚烧飞灰含盐量> 20%。
3. 根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，其特征在于：所 述废水为垃圾焚烧厂自有的循环冷却水、渗滤液、渗滤液处理过程中间水，以及临近其它外 部废水。
4. 根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，其特征在于：所 述二次飞灰为原飞灰的〇. 5?5%，重金属灰泥为处理前垃圾焚烧飞灰的0. 5?5%。
5. 根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，其特征在于：所 述药剂为重金属捕集剂、混凝剂或抑制剂。
6. 根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，其特征在于：所 述分级过滤根据实际情况选用微滤、超滤、纳滤或反渗透中的一种或几种的组合。
7. 根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，其特征在于：所 述浓缩工艺为蒸发或正渗透。
【文档编号】A62D3/33GK104084415SQ201410324538
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】张曙光, 王娟娟, 李萍 申请人:天津壹鸣环境工程有限公司
【专利摘要】本发明涉及一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，尤其适用于含盐量高于20％的垃圾焚烧飞灰的处理处置，对垃圾焚烧飞灰采用水浸除氯的方式，通过延长浸泡时间，大幅降低用水量，同时简化了后续废水处理工序，并回收可溶盐资源再利用；在飞灰进炉前脱除大部分重金属和氯盐，净化飞灰基质，利用垃圾焚烧电厂现有焚烧设备，彻底降解二噁英类污染物，保证垃圾焚烧线整体正常运转的同时，实现垃圾焚烧飞灰的无害化、减量化处理。该技术具有“准原位”处理特点，工艺简单，投资和运行成本低通过将重金属和盐大部分富集在重金属灰泥中，少量富集在二次飞灰中，实现垃圾焚烧飞灰的减量化，为后续进一步处理处置或资源化利用奠定了良好的基础。
【专利说明】一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术 【技术领域】
[〇〇〇1] 本技术涉及一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，属于危险废物处理处置技 术领域。 【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 但目前国内外的飞灰烧结技术普遍存在的技术缺陷是飞灰进炉前未实现重金属 的净化去除，导致在高温烧结过程中重金属大量挥发，在窑炉内循环富集造成结皮或随烟 气排出产生二次危害，且处理技术的实施均需建设专门的处理厂并配备成套处理设备，建 设投资成本高，处理能力有限，可复制性差。重庆瑞帆再生资源开发有限公司的李秉正的发 明专利"采用垃圾焚烧过程无害化处理垃圾飞灰的方法"（申请号：201010228621. 7)利用 了垃圾焚烧厂的现有设备，降低了处理成本，但此技术是通过向飞灰中加入辅料，并利用高 温烧结将重金属还原、固化在小球中，从而降低烧结球体的重金属浸出率，但其重金属含量 仍然较高，得到的炉渣资源化利用时存在潜在危害。
[0005] 因此，研发出进炉前能有效净化垃圾焚烧飞灰基质的减量化处理技术，降低处理 成本，对于目前的环境安全和垃圾焚烧行业的可持续发展而言，已势在必行。
【发明内容】
[0006] 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水浸预 处理减量化技术。本技术尤其适用于含盐量高于20%的垃圾焚烧飞灰的处理处置，对垃圾 焚烧飞灰采用水浸除氯的方式，通过延长浸泡时间，大幅降低用水量，同时简化了后续废水 处理工序；在飞灰进炉前脱除大部分重金属和氯盐，净化飞灰基质，利用垃圾焚烧电厂现有 焚烧设备，彻底降解二噁英类污染物，保证垃圾焚烧线整体正常运转的同时，实现垃圾焚烧 飞灰的无害化、减量化处理，工艺简单，投资和运行成本低。
[0007] 本发明通过以下技术方案予以实现：
[0008] (1)将垃圾焚烧飞灰和废水在浸泡池中均匀混合，垃圾焚烧飞灰和废水比例为 1 : 1?3,浸泡1-3天，并定时搅拌，以洗涤脱除可溶性重金属污染物和盐；
[0009] 所述垃圾焚烧飞灰含盐量> 20% ;
[〇〇1〇] 所述废水为垃圾焚烧厂自有的循环冷却水、渗滤液、渗滤液处理过程中间水，以及 临近其它外部废水等；
[0011] 所述渗滤液处理过程中间水为厌氧出水、好氧出水、MBR出水、R0浓水与出水等；
[〇〇12] (2)灰水混合物经压滤成型后，滤饼送入垃圾焚烧炉进行高温煅烧，烧结温度为 850?1050°C，飞灰中的二噁英和表面吸附的有机污染物高温下彻底降解，飞灰中不溶 性氯盐在烧结过程中可促进残留重金属挥发至二次飞灰中，捕集的二次飞灰为原飞灰的 0. 5?5% ;煅烧后的飞灰最终以炉渣的形式排出炉体，炉渣可送至生活垃圾填埋场填埋或 作为建材原料再利用，初级滤液返至步骤（1)回用，回用3?5次之后作为重金属富液排出 循环洗涤系统；
[0013] (3)重金属富液加入药剂使重金属以絮凝沉淀物的形式从水体析出，之后通过分 级过滤，实现重金属灰泥与水体的分离，重金属灰泥在稳定剂作用下迁移性完全丧失，可进 行填埋处置，高温熔融玻璃化或作为冶金原材料实现资源化利用；
[0014] 所述药剂为重金属捕集剂、混凝剂或抑制剂；
[0015] 所述分级过滤根据实际情况选用微滤、超滤、纳滤或反渗透中的一种或几种的组 合；
[0016] 所述重金属灰泥为处理前垃圾焚烧飞灰的0. 5?5% ;
[〇〇17] (4)分级过滤的二级滤液经浓缩结晶，实现NaCl、KCl、CaCl2等可溶盐资源回收利 用；
[0018] 所述浓缩工艺为蒸发或正渗透。
[0019] 有益效果
[0020] 本技术尤其适用于含盐量高于20%的垃圾焚烧飞灰的处理处置，对垃圾焚烧飞灰 采用水浸的方式脱除可溶性重金属和盐，通过延长浸泡时间，大幅降低用水量，同时简化了 后续一系列废水处理工序，回收滤液中的NaCl、KC1、CaCl 2等可溶盐进行资源化利用，进一 步降低处理费用，达到以废治废的协同效果；飞灰水浸后在原垃圾焚烧炉煅烧，二噁英和其 它有机类污染物在高温烧结过程中彻底降解，不溶性氯盐可促进残留重金属挥发至二次飞 灰中，因飞灰进炉前已脱除大部分重金属和氯盐，净化了飞灰基质，可避免炉内大量重金属 积累和氯化物对焚烧炉的腐蚀，从而保证垃圾焚烧线整体的正常运转，得到的飞灰炉渣经 彻底解毒后实现了充分无害化。
[0021] 该技术具有"准原位"处理特点，工艺简单，投资和运行成本低，利用垃圾焚烧厂现 有设备，通过将重金属和盐大部分富集在重金属灰泥中，少量富集在二次飞灰中，实现垃圾 焚烧飞灰的减量化，为后续进一步处理处置或资源化利用奠定了良好的基础。 【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1为垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术流程图 具体实施例
[0023] 实施例1
[0024] (1)将含盐量为22%的垃圾焚烧飞灰和渗滤液在浸泡池中均匀混合，垃圾焚烧飞 灰和渗滤液比例为1 : 1，浸泡1. 5天,并定时搅拌；
[0025] (2)灰水混合物经压滤成型后，滤饼送入垃圾焚烧炉进行高温煅烧，烧结温度为 900°C，捕集的二次飞灰为原飞灰的2. 2%，煅烧后的飞灰最终以炉渣的形式排出炉体，初级 滤液返至步骤（1)回用，回用5次之后作为重金属富液排出循环洗涤系统；
[0026] (3)重金属富液加入重金属捕集剂使重金属以絮凝沉淀物的形式从水体析出，之 后通过微滤和超滤实现重金属灰泥与水体的分离，得到的重金属灰泥为处理前垃圾焚烧飞 灰的2.9% ;
[0027] (4)分级过滤的二级滤液利用垃圾焚烧炉余热蒸发回收NaCl、KC1、CaCl2等可溶 盐。
[0028] 对炉渣进行重金属含量和浸出毒性检测，测试结果见表1，重金属浸出达到 GB16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》要求，重金属含量和二噁英含量（0. 008ng I-TEQ/Nm3)达到GB15618-2008《土壤环境质量标准》（征求意见稿）二级标准要求。
[0029] 表1原灰和炉渔重金属含量及浸出量测试（mg/L)
[0030]
【权利要求】
1. 一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，其步骤为： (1) 将垃圾焚烧飞灰和废水在浸泡池中均匀混合，垃圾焚烧飞灰和废水比例为1 : 1? 3,浸泡1-3天，并定时搅拌，以洗涤脱除可溶性重金属污染物和盐； (2) 灰水混合物经压滤成型后，滤饼送入垃圾焚烧炉进行高温煅烧，烧结温度为850? 1050°C，二噁英等有机污染物高温下彻底降解，飞灰中不溶性氯盐在烧结过程中可促进残 留重金属挥发至二次飞灰中，煅烧后的飞灰最终以炉渣的形式排出炉体，初级滤液返至步 骤（1)回用，回用3?5次之后作为重金属富液排出循环洗涤系统； (3) 重金属富液加入药剂使重金属以絮凝沉淀物的形式从水体析出，之后通过分级过 滤，实现重金属灰泥与水体的分离，重金属灰泥在稳定剂作用下迁移性完全丧失，可进行填 埋处置，高温熔融玻璃化或作为冶金原材料实现资源化利用； (4) 分级过滤的二级滤液经浓缩结晶，实现可溶盐资源回收利用。
2. 根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，其特征在于：所 述垃圾焚烧飞灰含盐量> 20%。
3. 根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，其特征在于：所 述废水为垃圾焚烧厂自有的循环冷却水、渗滤液、渗滤液处理过程中间水，以及临近其它外 部废水。
4. 根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，其特征在于：所 述二次飞灰为原飞灰的〇. 5?5%，重金属灰泥为处理前垃圾焚烧飞灰的0. 5?5%。
5. 根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，其特征在于：所 述药剂为重金属捕集剂、混凝剂或抑制剂。
6. 根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，其特征在于：所 述分级过滤根据实际情况选用微滤、超滤、纳滤或反渗透中的一种或几种的组合。
7. 根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰水浸预处理减量化技术，其特征在于：所 述浓缩工艺为蒸发或正渗透。
【文档编号】A62D3/33GK104084415SQ201410324538
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】张曙光, 王娟娟, 李萍 申请人:天津壹鸣环境工程有限公司
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