[发明专利]一种用于水泥工业的生活垃圾焚烧飞灰处理方法

说明书

本发明属于飞灰处理方法领域，尤其涉及一种用于水泥工业的生活垃圾焚烧飞灰处理方法，所述用于水泥工业的生活垃圾焚烧飞灰处理方法包括以下步骤：步骤一：超声和外加剂水洗飞灰脱氯吸附重金属：将焚烧飞灰、能够进行重金属吸附的多孔的外加剂和水按照100：(0.5～5)：(200～400)的质量比在超声水洗设备中混合形成水灰混合液，同时进行超声搅拌10～30分钟进行水洗；步骤二：水洗灰脱水：水灰混合物通过离心设备进行脱水，脱出的滤液进行处理。本发明提供一种可使预处理后的飞灰在水泥窑协同处置时极大地减少引入对其窑况产生不利影响的有害元素，同时提高飞灰的掺加量的用于水泥工业的生活垃圾焚烧飞灰处理方法。

技术领域

本发明属于飞灰处理方法领域，尤其涉及一种用于水泥工业的生活垃圾焚烧飞灰处理方法。

背景技术

现有技术和缺陷：

城市垃圾焚烧过程产生的飞灰因含有二恶英和多种重金属而被《国家危险废物名录》列为危险废物，并且根据焚烧工艺的不同会产生焚烧垃圾总量3％～15％的飞灰，飞灰处理处置逐渐成为一个日益凸显的问题。

飞灰的处理方法主要有药剂稳定固化、熔融固化、水泥窑协同处置、热处理、水热处理等，由于飞灰与水泥的成分接近，世界许多国家倾向于探索其在建筑和土木领域的资源化利用。在对飞灰进行资源化处置时，飞灰中的氯元素是制约飞灰处理处置的主要问题。

尤其在水泥窑协同处置时，对氯元素的含量要求极为苛刻，入窑生料中氯含量不能超过0.015％。我国由于没有垃圾分类，并且受限于焚烧技术，造成飞灰中含有10％以上的氯，甚至某些地区的氯含量高达20％以上，大大限制了飞灰的添加比例。高氯的生料在水泥窑中烧制过程中会造成窑炉内壁腐蚀、结皮甚至造成堵塞，烧成后含氯较高的水泥会严重腐蚀钢筋，造成安全隐患，另外，氯元素会增加重金属的挥发量，进而降低重金属的固定率。因此，飞灰在处置前需要进行除氯处理。

我国生活垃圾焚烧飞灰中的氯盐主要是NaCl、KCl、CaCl₂，除氯的方法主要是水洗。目前，较为成熟的水洗工艺流程：(1)将水和飞灰以一定比例混合，搅拌使氯盐充分溶解，然后进行固液分离；(2)将废水中的重金属进行化学沉淀处理，将重金属沉淀和脱氯的飞灰混合烘干；(3)沉淀后的废水经蒸发结晶分离出氯盐，分离后的水继续回收利用；(4)水洗后的飞灰以一定比例与水泥生料混合进入水泥窑烧结，烧制出水泥熟料。

该工艺中，水洗过程一般采用机械搅拌的方式，但对氯的去除有限；利用化学沉淀的方法，由于絮凝剂的成本高，增加了处理成本；蒸发结晶以及烘干都消耗了大量的能源。研究飞灰水洗主要解决三方面的问题：氯离子去除率、化学沉淀药剂效果和成本、废水处理。

袁兴中等公开了一种利用超声清洗的方法，经过三次超声洗涤后，使得原飞灰的氯去除率达到98.81％～99.92％，最终所得滤饼中含氯量占干滤饼质量百分比为0.0383％～0.263％，比搅拌飞灰水洗后飞灰滤饼中氯含量(0.5％左右)有了很大的改善。水洗液循环使用，可以减少用水量，但当达到一定浓度后，需要加入絮凝剂等用来除去水洗液中的重金属离子，才能通过蒸发蒸馏进行脱盐处理，脱盐后的水才能继续利用。超声虽然提高了氯的去除率，但是其问题在于，进行多次水洗步骤，工艺较为复杂，并且水洗液中含有大量的重金属离子，处理成本居高不下。

飞灰呈现出碱性特性，通过在水洗过程中通入CO₂、添加磷酸等可以大大降低水洗液中重金属离子的洗出，降低水洗液的pH值，提高了飞灰中氯离子的洗出效果。但是使用的絮凝剂、CO₂、磷酸等试剂价格高和工艺复杂，需要更为简单和低价的絮凝产品和处理工艺。

解决上述技术问题的难度和意义：

因此，基于这些问题，提供一种高效、节水、工艺简单安全，可使预处理后的飞灰在水泥窑协同处置时极大地减少引入对其窑况产生不利影响的有害元素，同时提高飞灰的掺加量的用于水泥工业的生活垃圾焚烧飞灰处理方法具有重要的现实意义。

发明内容