[实用新型]一种结合水洗和等离子体熔融处理焚烧飞灰系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种结合水洗和等离子体熔融处理焚烧飞灰系统，涉及危险废弃物处理领域。

背景技术

垃圾焚烧在我国发展迅速，将逐渐成为我国城镇垃圾处理的主要方式。到2015年，全国形成城镇生活垃圾无害化处理能力87.1万吨/日，生活垃圾无害化处理能力中选用焚烧技术的达到35％，东部地区选用焚烧技术达到48％。垃圾焚烧过程中会有3-5％的飞灰产生，因含有大量的总金属和二噁英被列为危险废弃物。

飞灰处理的方法有螯合填埋、酸浸提、化学药剂稳定化、熔融固化等。螯合填埋和化学药剂稳定化使用化学药剂将重金属螯合稳定，对二噁英和盐类物质没有作用，长时间放在填埋场中长期稳定性无法确定很可能成为二次污染源；酸浸提只能将飞灰中重金属和盐类物质提取，且重金属溶液仍是污染源需要处理；熔融固化因为可以将飞灰无害化、减量化和资源化做到极致，是目前最先进的飞灰处理技术。飞灰在1300-1600℃条件下熔融，有机物可能被分解、气化，无机物被熔融冷却成玻璃体。

熔融固化分为燃料熔融和等离子体熔融。燃料熔融有消耗燃料、增大烟气处理量的问题；等离子体熔融具有效率高等的特点，目前正在越来越收到重视。等离子体熔融使用电弧或者炬可以提供能量将飞灰完全熔融，但是飞灰熔融过程仍然会有30-50％物质会随着烟气挥发出熔融炉，这部分的物质主要包括以SO2、HCl为主要成分的酸性气体和以CaCl2、 NaCl、KCl、金属氯化物等为主的二次飞灰物质，这部分的物质不经过处理很容易形成二次污染。

通过熔融过程中的元素分析发现，氯离子在熔融过程对于重金属的挥发有促进作用。重金属氯化物因为沸点低容易挥发，冷却后容易析出使得重金属会富集在二次飞灰，二次飞灰的处理目前是个难题。飞灰中氯主要是以无机形态存在，占比达到90％以上，通过水洗可以将这部分的氯洗脱下来，同时水洗可以洗脱其中40％硫酸根物质，进而降低重金属的挥发率降低二次飞灰的量和酸性物质的存在。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对背景技术中提及的现有等离子体飞灰熔融存在的技术不足。

本实用新型的设计思想是，为解决上述问题，提出了一种结合水洗和等离子体熔融处理焚烧飞灰系统；该系统首先将飞灰经过水洗，将其中的无机盐洗脱下来，在废水中提取盐类物质，飞灰经过水洗干燥后成型，通过进料系统加入到熔融炉中，在高温情况下有机物被降解，无机物充分熔融冷却后变成玻璃体，部分重金属被固化在玻璃体中，部分重金属和酸性气体随着烟气挥发出去，经过湿式洗涤塔进入到水溶液中，该部分的废水经过重金属沉淀和Na₂SO₄回收达到排放标准，经过整个过程可以将飞灰完全无害化、减量化，并且做到了危险废弃物的资源化。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种结合水洗和等离子体熔融处理焚烧飞灰系统，包括用于对飞灰进行水洗并在提取盐类物质的飞灰水洗系统，对经过水洗的飞灰进行混合成型的成型系统，通过进料装置将成型后的成型物送入熔融炉的成型物熔融系统和对高温熔融后的产生的烟气进行处理的烟气处理回收系统。

本系统，垃圾焚烧飞灰经过本系统可以转变成没有危害的玻璃体、氯化钠、硫酸钠、氯化钾，可以将飞灰完全无害化、减量化和资源化。

对本实用新型技术方案的改进，飞灰水洗系统包括飞灰储料罐、水洗罐、污水收集池、离心机和干燥装置；飞灰储料罐的出口连接并连通水洗罐；水洗罐的物料出口通过离心机的物料进口，离心机的物料出口连通干燥装置的物料进口，离心机的出水口连通污水收集池且污水收集池连通水洗罐底部的污水出口。

对上述技术方案的进一步改进，在水洗罐中飞灰与水以1：3～8m/V比例混合。

飞灰水洗系统，飞灰储料罐内的飞灰通过螺旋输送机输送到水洗罐中，在水洗罐中飞灰与水以1:3～8m/V比例混合搅拌0.5～4h后，待沉淀后上清液排放到污水收集池，泥水混合液进入到离心机脱水后进入到干燥装置烘干，脱水产生的废水排放到污水收集池，收集到的废水经过沉淀、过滤和蒸发制得KCl、NaCl和重金属沉淀物。

对本实用新型技术方案的改进，成型系统包括过渡飞灰储料罐、添加剂储料罐、混料机和成型机；过渡飞灰储料罐的进料口连通干燥装置的物料出口，过渡飞灰储料罐的物料出口和添加剂储料罐的添加剂出口共同混合后连通混料机的进料口；混料机出口排出的物料通过提升机送入成型机内。