[实用新型]机械化学结合水洗的飞灰高效低成本无害化处置的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及城市生活垃圾焚烧飞灰的无害化处置及资源化利用，重点涉及一种高效低成本的飞灰协同固化重金属、降解二噁英和脱除氯的处置技术。

背景技术

随着我国经济的持续高速增长，我国城市生活垃圾年产生量增长迅速，2012的清运总量达到了17081万吨。垃圾焚烧发电是无害化程度高、减容减量大、可最大限度回收能源的高效处理方法。然而生活垃圾焚烧产生的烟气中重金属及二恶英经过净化处理，90％以上被截留在飞灰中，因此我国相关法规将垃圾焚烧飞灰明确认定为危险废物，并明确规定需对其进行无害化处置。目前飞灰的处置存在以下难题：飞灰产生量巨大，飞灰中富含重金属及二恶英有毒物，飞灰无害化处置技术不成熟，吨飞灰的处置成本高，飞灰不合理处置导致的环境污染后果严重。因此，妥善、高效、低成本的进行城市生活垃圾焚烧飞灰的处置，已成为行业普遍和迫切的需求，也是制约垃圾焚烧行业发展的重要问题之一。

目前，城市生活垃圾焚烧飞灰的处置方法主要为：水泥固化后填埋、水泥窑协同处置。然而这两种方法存在以下问题：

1、水泥固化虽然能抑制飞灰中的重金属渗滤，但是固化后飞灰的体积增加，不利于后期的运输和填埋；

2、水泥固化处置后的飞灰结块，不具备资源化利用的条件；

3、水泥固化处置不能对飞灰中的二恶英进行降解，而且固化重金属的关键结构硅酸钙胶体的长期稳定性不好，这大大增加了固化后飞灰对环境的潜在威胁；

4、水泥窑协同处置是目前飞灰资源化利用的主要方式，然而飞灰的掺入量仅为1％，这导致现有的水泥窑只能实现有限的飞灰资源化利用，难以满足产量巨大的飞灰的处置。

因此，基于以上背景，本实用新型提出了一种低成本、高效且全面的飞灰无害化资源化利用处置技术和系统。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种机械化学结合水洗的飞灰高效低成本无害化处置的系统。该技术不仅能同时实现重金属/二噁英/氯的高效固化/降解/脱除，而且具有操作简单、成本低廉、过程环保等特点。

为了解决技术问题，本实用新型的解决方案是：

提供一种机械化学结合水洗的飞灰高效低成本无害化处置的系统，包括用于存储待处置飞灰的给料仓；该系统还包括水平滚筒式球磨机、搅拌釜和板框压滤机；所述给料仓的底部接于水平滚筒式球磨机上部的进料口，水平滚筒式球磨机具有密闭的筒体，筒体中放有多个不锈钢磨球；出料管道的一端接于水平滚筒式球磨机底部，另一端接至搅拌釜上部；搅拌釜上部还接有进水管道，底部则接有出流管道；出流管道另一端接至板框压滤机，板框压滤机内部的滤液导槽与废水输送管道相连。

作为改进，所述水平滚筒式球磨机的滚筒转速为42～18rpm，滚筒容积为20L～30m³。

作为改进，所述搅拌釜中的搅拌器转速为100～600rpm，搅拌釜的容积范围为1L～20m³。

作为改进，所述板框压滤机的压滤面积为0.5～500m²，滤布的孔径<1μm。

本实用新型中，所述板框压滤机的过滤压强为0.5～2.5MPa，压滤时间为10～120分钟。

利用本实用新型所述的系统实现机械化学结合水洗的飞灰高效低成本无害化处置的方法，包括以下步骤：

(1)将含水率低于1％、粒径为0.01～400μm的干燥飞灰由给料仓加入到水平滚筒式球磨机的密闭筒体中，使不锈钢磨球与干燥飞灰的质量比为4～40∶1；水平滚筒式球磨机在常温常压空气气氛下密闭后开始运行，使飞灰中成分在球磨过程中化学反应，控制反应时间小于48个小时；

(2)将球磨后的飞灰输送至搅拌釜中后，在60分钟内向搅拌釜中添加水，飞灰与水的质量比为1∶6～30；启动搅拌釜使飞灰与水混合，在室温条件搅拌20～120分钟；

(3)将搅拌所得的混合物送入板框压滤机进行固液分离操作，分离后的废水送至污水处理厂处置，脱水后的固体在空气中晾干，得到无害且具备资源化利用条件的飞灰。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)可同时高效实现飞灰的重金属固化、二噁英降解和氯脱除，处置后飞灰彻底无害化且具备资源化利用的条件；

(2)处置后的飞灰，铅、锌、铜、铬、镉、镍等容易渗出到环境中的重金属固化率在70％以上，其中铅、铜、铬的固化率高达90％以上，二噁英的降解率在80％以上，氯的脱除率在90％以上；