[发明专利]一种飞灰稳定化装置

说明书

技术领域：

本发明属于垃圾处理设备制造领域，涉及一种焚烧后垃圾残余物的处理装置，特别涉及一种飞灰稳定化装置，通过设置的恒温器和通气孔等部件实现飞灰稳定化反应的有效进行。

技术背景：

近年来，随着生活水平的提高，我国生活垃圾产生量逐年增加。目前，焚烧已成为生活垃圾的主要处理方式，约占生活垃圾总量的三分之一。垃圾焚烧处理能够实现生活垃圾的减量化和无害化。但垃圾焚烧处理过程中烟气处理过程中会产生二次污染物——焚烧飞灰。飞灰的产生量约占生活垃圾焚烧处理量的3％至5％(炉排式焚烧炉)。由于飞灰中含有大量高毒性重金属(如铅、锌、镍、镉等)及二噁英等物质，被认定为危险废物，往往需要经过固化稳定化处理方可填埋或资源化利用。

飞灰的固化稳定化方式有水泥固化、磷酸稳定化、螯合剂稳定化等。水泥固化是飞灰无害化、稳定化处理常用的一种方法，水泥同飞灰发生水合反应产生的硅酸钙晶体把有害有害物质包裹，硬化后减少有毒害物质的浸出。水泥固化时水泥的用量高达20-30％，产品比原来体积会增大1.5-2.0倍，存在固化飞灰增容增重、水泥消耗大、部分重金属浸出浓度不达标等问题。磷酸和有机螯合剂稳定化是近年来较常用的稳定化方法，通过添加化学药剂把飞灰中有毒害物质以难溶矿物或螯合物的形式稳定下来，该方法化学药剂的用量明显降低，具有修复效果好，修复周期短等优点。尽管化学固定法能够有效固定飞灰中重金属，但部分有机螯合剂成本较高，且复杂环境下的重金属的长期浸出行为仍未清楚。此外，由于稳定化后飞灰的物理化学性质发生明显改变，给后续资源化利用也带来困难，迫切需要其他低成本环境友好型的修复技术，因此寻求设计一种飞灰稳定化装置具有良好的经济效益和社会效益。

发明内容：

本发明目的在于克服现有技术的缺点，寻求提供一种飞灰稳定化装置，通过设置的恒温器和通气孔等部件实现飞灰稳定化反应的有效进行。

为了实现上述目的，本发明涉及的飞灰稳定化装置的主体结构包括二氧化碳气体钢瓶、硫化氢气体钢瓶、气体混合装置、转子流量计、蠕动泵、进气口、排水口、石英砂垫层、砂石垫层、样品排出口、温度探头、恒温器、通气孔、进样口、取样口、样品放置区、活动盖板、反应器；反应器为耐酸碱的PVC制成的长×宽×高为50cm×50cm×125cm大小的圆柱形结构；反应器上部盖有活动盖板，活动盖板与反应器卡槽式连接，活动盖板的上部设置有进样口，活动盖板的底部外侧均匀设置有多个通气孔，以便调节反应器内部的气压；反应器底部设置有进气孔，反应器在进气孔的上方固定设置有石英砂垫层和砂石垫层，以便将通入的气体均匀分散到反应器中；反应器的底部一侧设置有排水口，以便将从石英砂垫层和砂石垫层中渗透的液体排出；反应器的外侧分别设置有二氧化碳气体钢瓶和硫化氢气体钢瓶，两个钢瓶内部装有反应所需气体，二氧化碳气体钢瓶和硫化氢气体钢瓶通过导管与气体混合装置连接，以便将两种气体混合完全，气体混合装置通过导管与进气孔连接，该段连接导管上设置有转子流量计和蠕动泵，混合气体经过转子流量计控制流量和经过蠕动泵控制流速后通过进气口进入反应器中；砂石垫层上方设置有排出口，以便稳定后的飞灰排出，反应器的一侧外壁上距离反应器的底部三个不同高度的位置设置有三个取样口，用于飞灰的反应的取样；反应器外部设置有恒温器通过电线和设置在反应器内部的温度探头连接，以便检测和调节反应器内部的温度。

本发明涉及的排出口上设置有把手和密封胶圈，以保证密封性。

本发明涉及的取样口分别距离反应器底部的距离为34cm、72cm和106cm，取样口的为4.9cm×4.9cm的正方形结构，取样口采用橡胶塞密封。

本发明涉及的石英砂垫层的厚度为3.5cm，石英砂垫层8上设置有砂石垫层，厚度为10cm，砂石粒径为1.5-2.5cm。

本发明涉及的反应器下部还设置有一个支架，厚度为15cm，为混凝土材料，以便支撑实验装置。

本发明涉及的反应器的外部包裹设置有保温层，厚度为7cm，保温层材料为聚氨酯泡沫，外保护层材料为聚乙烯或玻璃钢。

本发明涉及的具体的飞灰稳定化过程为：调节焚烧飞灰的含水率，通过样品入口将焚烧飞灰样品加入实验装置，压实，盖上活动盖板，打开装有二氧化碳和硫化氢气体钢瓶的阀门，通过气体混合装置将两者充分混合，利用气体流量计调节进气量，通过蠕动本将混合气通入装有飞灰的实验装置，混合气与飞灰发生物理化学反应，改变飞灰的理化性质，固定飞灰中重金属，进而降低飞灰中有毒金属的溶出，未反应的混合气通过排气孔排出。