[发明专利]一种生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法及系统

说明书

本发明公开了一种生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法及系统，通过飞灰制浆、飞灰料浆输送和飞灰料浆脱水/水化固结3个环节，充分且同时实现了飞灰均化、重金属和二恶英解毒、脱盐以及自发水化固结成型；固结后的模袋体可填埋处置，也可以将飞灰从模袋中取出进行资源化利用；从模袋中排出的液体，利用填埋场空间进行自然蒸发浓缩、经重金属和二恶英回收及过滤除杂后循环利用，或进一步提盐后循环利用。本发明能够避免飞灰传统干法填埋、水洗预处理技术存在的不足，可实现飞灰均化、解毒、脱盐、自发水化固结、填埋一体化处理，也为后续的飞灰资源化利用奠定了基础，处理成本低，能够应用于大规模的工业生产。

技术领域

本发明属于固体废弃物处理、处置技术领域，特别涉及一种生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法和系统。

背景技术

生活垃圾焚烧飞灰是一种灰白色或深灰色的细小粉末，具有含水率低、一般呈棒状、多角质状、棉絮状、球状等不规则形状、粒径不均、孔隙率高及比表面积大的特点。飞灰富含高浓度的氯盐、高含量且易浸出的重金属和二恶英，被世界各国列为危险废弃物（中国，代码为HW18）。因此，飞灰在填埋和资源化利用前必须经过严格的处置。近年来，国内外开展了多种飞灰处置技术的研究，包括固化稳定化、分离萃取、烧结熔融等热处理、及炭/铁浆等其它方法。但大规模工业化的处置技术主要集中于2种：螯合剂稳定化后填埋处置和水泥窑协同处置或烧结陶粒资源化利用。

飞灰经螯合剂稳定化后填埋处置，一般采用粉状压实、压球、吨块或砖块成型的方式，均属于干法处置。飞灰干法填埋处置存在以下几个问题：（1）飞灰成分波动大，干法搅拌不能实现较优的均化效果，螯合剂作用不能有效发挥，用量不易稳定控制，解毒效果不稳定；或为了保证螯合效果，添加过量螯合剂，药剂成本增加；（2）飞灰中含有大量微细粉尘，暴露在环境中极易形成PM 2.5污染源，常规的干法填埋处理虽有喷水加湿、机械碾压、预成型等抑尘措施，但仍无法避免对填埋场周边环境的影响；（3）新灰填埋时常伴有刺鼻的氨味，对附近的居民造成不好的影响；（4）由于飞灰稳定化后的强度问题，仅能利用地面以下的空间，在坑内填埋处置，不能利用地面以上的空间，导致库容利用率低；（5）夏秋雨季，填埋坑内可能会形成泥浆，使得填埋操作无法进行；（6）不可避免存在填埋场渗滤液的处理问题，增加额外处理成本。

飞灰水泥窑协同处置资源化利用方面，由于飞灰中含有高浓度氯盐，进水泥窑协同处置前，必须经过水洗预处理。通过水洗、固液分离，水洗飞灰除去大部分氯盐、并烘干后进入水泥窑处置；其中，水洗过程的水洗效果和固液分离是关键步骤，国内外科技工作者也做了大量的研究工作。中国专利文献CN 101182144 A、CN 101773924 B、CN 102126837 B、CN 102173611 B、CN 105107820 A、CN 105080936 A、CN 105327927 A、CN 105481274 A、CN105502977 A等公开的飞灰水洗固液分离技术，主要集中于板框压滤、真空带式压滤、卧式离心脱水等。由于垃圾焚烧飞灰中CaO含量高、粒径小、比表大、亲水性好的特点，板框压滤及真空过滤抽滤过程中出现滤布堵塞和腐蚀严重、固液分离效果差以及不能连续稳定运行的问题，造成分离后泥饼含水率高，飞灰中氯离子去除效果差，同时处置能力低；而卧式离心脱水设备对于细粒级飞灰的处理，也难以达到稳定的效果；另外水洗设备投资、占地面积及维护费用较大。另一方面，飞灰水洗后的废水具有高pH、高重金属浓度、高氯盐的特点，由于污染物含量高，禁止直接排放；目前的常规做法是对飞灰水洗后的废水进行药剂除杂、絮凝沉淀后，将上清液蒸发结晶提盐，提盐后的清液作为洗灰水循环利用。存在的问题是：进蒸发结晶的上清液浓度没有做过浓缩处理，导致蒸发结晶提盐过程设备投资大、运行成本高；如果采用自然蒸发的方式将进蒸发结晶系统的上清液浓缩，基本不耗费处理成本，技术上可行，但该方法占用大量的土地，水洗预处理技术的实施地点一般在水泥厂，无法提供上清液自然蒸发浓缩所需的土地面积，故实际实施不可行；如果不将其中的氯盐提取出来而直接循环利用，则可节省蒸发结晶的成本，但飞灰水洗氯盐去除效果极差，不能发挥飞灰水洗预处理的作用。