[发明专利]垃圾焚烧烟气脱酸协同飞灰固化系统及工艺方法

说明书

本发明提供了一种垃圾焚烧烟气脱酸协同飞灰固化系统及工艺方法，本发明用氧化镁料浆作为脱酸剂，脱除垃圾焚烧烟气中的酸性气态物，脱酸剩余的氧化镁和反应生成的氯化镁可以在飞灰固化中作为氯氧镁水泥胶凝原材料使用，本发明有效降低了垃圾焚烧飞灰中的Ca元素含量，在低氧化镁、氯化镁掺量下即可实现对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化，其浸出毒性远低于生活垃圾填埋限值，同时飞灰固化体还具有良好的抗压强度和较小的增容比，该系统和工艺方法保护了土地资源，大大节约了垃圾焚烧飞灰的处置成本，同时降低了飞灰中重金属对环境造成污染的风险。

技术领域

本发明涉及危险废物处理处置技术领域，尤其涉及一种垃圾焚烧烟气脱酸协同飞灰固化系统及工艺方法。

背景技术

近年来，我国的城市生活垃圾焚烧处理正处于快速发展阶段。垃圾焚烧产生的烟气含有许多酸性物质，必须进行脱酸净化。垃圾焚烧飞灰是垃圾焚烧厂的烟气净化系统中收集的残余物，一般包括除尘器飞灰和反应塔飞灰，由烟气中固体颗粒、加入的化学药剂及化学反应产物等组成。飞灰富含Pb、Ni、Cr、Zn、As等高水平浓度的潜在重金属物质，若不对其进行固化、稳定化处置会对水体、土壤、空气环境造成严重的危害。

水泥基固化飞灰是较为常用的飞灰固化稳定化技术。由于我国生活垃圾焚烧飞灰中溶解性Cl^-的质量占比高达9％～11％，对传统硅酸盐基水泥固化飞灰会产生强烈的抑制效果。导致硅酸盐水泥固化技术存在高掺量、高增容比、金属固化效果差等问题，制约了其在固化飞灰中实际的应用效果。

氯氧镁水泥固化垃圾焚烧飞灰是一项非常有前景的飞灰固化技术。氯氧镁水泥是由氧化镁和氯化镁溶液在一定配比下混合凝结而成的气硬性凝胶材料，具有早期强度高、凝结快、致密度高等优点，氯氧镁水泥的主要胶凝材料氧化镁的饱和水溶液呈弱碱性pH为9.0～10.5。因此氯氧镁水泥对重金属，尤其是两性重金属具有极佳的固化效果。但是氯氧镁水泥固化过程中若存在较多Ca²⁺会影响其安定性导致固化体膨胀、开裂，甚至无法完成胶凝。由于目前国内外常用的垃圾焚烧烟气脱酸使用的碱剂普遍为消石灰，导致飞灰中的Ca²⁺的质量占比可达20％～35％。严重制约了氯氧镁水泥在固化垃圾焚烧飞灰中的应用。

CN 108191320A发明了一种利用生活垃圾焚烧飞灰制作防水氯氧镁耐火砖的方法。其通过在飞灰中加入硫化合物和水对CaO进行熟化，以期消除所生产建材中因游离态CaO(f-CaO)而产生的内应力。但是其硫化合物和氧化镁的质量掺量较高，分别占到飞灰干灰质量的6％～9％和35％～45％。且需要将一次固化后的飞灰固化体骨料破碎后用硅酸盐水泥进行二次固化。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种垃圾焚烧烟气脱酸协同飞灰固化系统及工艺方法。本发明通过该垃圾焚烧烟气脱酸协同飞灰固化系统，结合本发明工艺，有效降低了垃圾焚烧飞灰中的Ca元素含量，在低氧化镁、氯化镁掺量下即可实现对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化，其浸出毒性远低于生活垃圾填埋限值。同时飞灰固化体还具有良好的抗压强度和较小的增容比。该系统和工艺保护了土地资源，大大节约了垃圾焚烧飞灰的处置成本，同时降低了飞灰中重金属对环境造成污染的风险。

本发明的技术方案如下：

一种垃圾焚烧烟气脱酸协同飞灰固化系统，包括：烟气脱酸系统和飞灰固化系统；

所述烟气脱酸系统包括：脱酸氧化镁粉仓、氧化镁浆料池、喷雾反应塔、布袋除尘器、烟囱；喷雾反应塔的顶部设有离心雾化器，并且喷雾反应塔侧壁的上部和下部分别设有反应塔进风口、反应塔出风口，脱酸氧化镁粉仓与氧化镁浆料池连接，氧化镁浆料池通过离心雾化器与喷雾反应塔连接，喷雾反应塔通过反应塔出风口与布袋除尘器连接，布袋除尘器经引风机连接至烟囱；