[发明专利]一种生活垃圾焚烧飞灰电极熔融处理及资源化利用方法

说明书

本发明涉及一种生活垃圾焚烧飞灰电极熔融处理及资源化利用方法，将飞灰及辅料搅拌均匀后送至电极熔融炉，在800～1500℃条件下，停留10～100min，重质熔融液沉降至熔融炉底部经水淬形成玻璃化产品；轻质熔融液中的高沸点物质在冷炉顶或混合料层处冷凝，冷凝液排出后填埋；轻质熔融液中的低沸点物质送至尾气净化系统。连续作业时采用压炉的方式使系统低温运行，有效实现节能降耗；冷顶方式采用的混合料层含有未反应的Ca(OH)₂可作为脱酸剂吸附烟气中的酸性气体和重金属等污染物，初步净化烟气，同时料层顶部最低温度可达200℃以下，大幅减少低沸点物质挥发，有效避免烟气处理系统被酸性气体腐蚀或板结。

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电极熔融处理及资源化利用方法。

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)。近年来，国内外开展了多种飞灰处置技术的研究，包括固化稳定化填埋、分离萃取、烧结熔融等热处理、及炭/铁浆等其它方法。

飞灰传统干法填埋具有螯合成本高、粉尘污染、氨味散逸、填埋库容利用率低、雨季影响填埋作业、填埋场渗滤处理，且占用大量土地资源等缺陷。烧结和熔融等高温处理方法可以有效控制污染、还可实现资源化利用，成为可持续性发展的重要处理技术。

电极熔融技术是本世纪国际上发展起来的一种新技术，因其热效率高、污染物排放少等特点在玻璃行业已获得了大量的应用。我国飞灰电极熔融技术的应用正处于起步阶段，缺少针对我国飞灰熔融特性的基础研究和工程实践，存在的主要问题是项目投资大、运营成本高、国外技术在国内的适应性不好。另据2016新版《国家危险废物名录》，代码为772-004-18的等离子体、高温熔融等处置过程产生的非玻璃态物质和飞灰被列为危险废物，对飞灰的处置产物进行了限定。

专利201010230962.8公开了一种垃圾焚烧飞灰电熔处理方法，该方法利用玻璃电熔炉将飞灰融化为玻璃态的惰性固体废弃物，但是该惰性固体废弃物仍然不能被利用，还需进入垃圾填埋场填埋，占用土地资源。专利201410028554.2公开了一种垃圾焚烧飞灰无害化处理及利用方法，该方法在飞灰中加入硅酸盐、硼酸盐、还原剂、粘合剂，利用钼电极炉将物料熔融为玻璃态，最后经成型装置制成板材、棉或连续纤维，虽最终将飞灰得以资源化利用，但能耗过高无法工业化实施推广，且未考虑熔融过程中氯盐和重金属的挥发，需进行复杂的净化处理烟气才可达标排放。

因此开发一种适用于中国焚烧飞灰特性和政策要求的可操行强、处理成本低、环保性高的飞灰熔融处理及资源化利用技术，可为飞灰的资源化处理开辟一条新途径。

发明内容

本发明为解决飞灰熔融技术中存在的处理成本高、能耗高、不利于推广等缺陷，而提出一种生活垃圾焚烧飞灰电极熔融处理及资源化利用方法，该方法及系统通过采用“冷炉顶”和“压炉”设计，在保证熔融效果的前提下，可有效减少低沸点物质挥发、简化烟气处理工序、降低处理能耗，最终得到玻璃化产品。

本发明通过以下技术方案予以实现：

(1)配料及给料系统：飞灰及辅料称重后输送至混料器，搅拌均匀后将混合料送至电极熔融炉。

所述配料及给料系统可选用人工、半自动和自动控制系统。

所述辅料为碎玻璃、石英砂、矿渣中的一种或几种。

所述飞灰的添加量为混合料总质量的50～100％。

所述电极熔融炉的电极为钼电极、石墨电极、氧化锡电极、铅电极中的一种或几种。