[发明专利]一种灰渣处置工艺及其系统

说明书

本发明公开了一种灰渣处置工艺及其系统，包括有喂料装置及与其依次连接的熔融装置、挥发气处置装置和碱液制备装置，所述熔融装置的另一端连接余热发电系统，灰渣在喂料装置经过物料混合后进入熔融装置，在熔融装置里加热至熔融状，其产生的气体进入到挥发气处置装置；固体氢氧化钠在碱液制备装置中调制成氢氧化钠溶液，喷入挥发气处置装置，液体中的氢氧化钠与挥发气处置装置中的酸性气体反应产生钠盐，剩余的挥发性有害物质参与水泥熟料的烧成；熔融装置产生的水蒸气进入余热发电系统推动有机工质循环发电，熔融状态的灰渣经冷却后作为建筑材料排出，从而实现灰渣的无害化处理，避免水泥协同过程所需的各种繁琐工艺。

技术领域

本发明属于固废处置领域，尤其涉及一种灰渣处置系统及其处置工艺。

背景技术

废弃物焚烧处理过程中所产生的飞灰与炉渣(以下简称灰渣)含有大量的二恶英、重金属等有害物质，如未经处理直接排放，将会污染土壤及地下水，以环境及人类造成危害。国内目前比较常见的灰渣处置方法有化学药剂稳定化技术、熔融热处理技术和水泥窑协同处置技术。

化学药剂稳定化技术是指利用化学药剂通过化学反应使有毒有害物质转化为低溶解性、低迁移性及低毒性物质的过程，以处理重金属废物为主，但对二噁英和溶解盐无明显作用，并且高分子鳌合剂等药剂价格高，导致成本过高。灰渣中大量可溶性盐将会快速转移到渗滤液中，使渗滤液变成难以处理的高盐渗滤液，极难处理，严重危害地下水和土壤。并且，填埋处理需要占用大量的土地。灰渣在螯合固化过程中有接近2倍的体积增容，按照埋深10米计算，每年需要占用土地约6000亩。随着城市建设的迅速发展，城市功能的增加，城市建设用地越来越紧张，无法扩大填埋设施建设用地。根据住建部《生活垃圾焚烧飞灰固化稳定化处理技术标准》，灰渣螯合固化成本至少1400元以上(不包含土地和填埋场建设成本)，并且未来还需要二次处理填埋物。

熔融热处理技术是指在熔融炉内利用燃料或电力将灰渣加热到

1400℃以上高温，飞灰中二噁英等有机污染物发生热分解、燃烧及气化，无机物则熔融形成玻璃质熔渣，飞灰中重金属元素包裹在烧结熔融的玻璃态网络中，有效控制重金属浸出。然而该技术产生的二次烟气中含有大量的氯、硫及铅镉等易挥发重金属元素，处理难度大，成本极高。

水泥窑协同处置技术是将灰渣以某种方式送入水泥窑，利用水泥窑1600℃高温气体焚烧，从而彻底消除二噁英等有机污染物，将重金属固熔于水泥熟料晶格中，实现无害化、减量化处理。水泥窑的分解炉吸收、五级预热器吸附、增湿塔、余热发电、布袋收尘等多级烟气处理措施确保烟气排放达标。目前常用的投加方式是直接喷加和水选后投加。直接喷加是指将灰渣从窑头、窑尾烟室、分解炉等部位直接喷入水泥熟料生产系统。但灰渣中的氯硫对水泥熟料的生产过程影响极大，容易造成生产系统的结皮堵塞，从而影响生产运行。水选投加是指利用水洗手段对灰渣中的钾钠氯盐进行分离出来，脱盐后的灰渣送入水泥窑，脱盐水经处理和蒸发后回收循环利用。但灰渣水洗后需耗费很多能源对其进行干燥，最终形成干粉料参与熟料煅烧；脱盐水里面含有大量的重金属，需对其另行处置。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种可减少有害物质排放、工艺过程简单、能量回收的灰渣处置系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种灰渣处置工艺，包括以下步骤：

1)待处理的灰渣在喂料装置中与添加料混合，进入熔融装置；

2)熔融装置将灰渣加热至熔融状，其中产生的气体进入挥发气处置装置；

3)碱液制备装置中存有制备好的碱性溶液，液泵将碱性溶液输送至挥发气处置装置中；

4)挥发性气体与碱性溶液发生化学反应产生盐溶液，并将气体除雾后达标排放；

5)盐溶液被液泵输送至碱液制备装置中析晶沉淀。