[发明专利]一种水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰作为掺合材的方法

说明书

一种水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰作为活性掺合材的方法，包括以下步骤：（1）氧化固化改性处理；（2）颗粒化处理；（3）协同处理为活性掺合材。本发明投资少，处理能耗低，处理费用低，且无二次污染，易于推广应用；以改性处理剂将垃圾焚烧飞灰中的重金属转化为离子态并以高活性的硅铝酸根团固化稳定，防止重金属可能造成的二次污染和对窑系统的影响及对水泥水化性能的影响，于高温碱性粉尘氧化性环境清洁燃尽包含二噁英在内的全部含碳类有机质污染物，以硅铝根团/硅酸根团/铝酸根团晶格固融重金属和碱，将氯、硫转化为对钢筋无腐蚀且早强的氯铝酸钙、硫铝酸钙矿物，利于节能减排。

技术领域

本发明涉及一种处置垃圾焚烧飞灰的方法，具体涉及一种水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰作为掺合材的方法。

背景技术

当前，作为国内生活垃圾焚烧发电厂环保处理难题之一的“一固”垃圾焚烧飞灰，是其烟气净化系统中收集而得的残余物, 含收尘器飞灰和吸收塔飞灰或洗涤塔污水污泥，飞灰中含有烟道灰、加入的化学药剂及化学反应产物。焚烧飞灰中重金属Zn、Pb、Cu、Cr、Cd、Hg等有害物质浓度较高，尤其是当前的含湿垃圾在炉内焚烧不太好的情况下，炉内因不完全燃烧导致的还原气氛使得一部分重金属被还原蒸发，蒸发点低于焚烧温度的重金属物质全部能蒸发出来, 进入烟气，烟气中的重金属物质随烟气温度的降低凝结成细小颗粒并凝结于烟气中的烟尘上,最后一起被烟气除尘设备捕集下来形成焚烧飞灰。因此，实际的垃圾焚烧飞灰是由颗粒物、反应产物、未反应产物和冷凝产物聚集而成的不规则物体，其颗粒物粒径大小不等、表面粗糙呈多角质状的颗粒物，主要为微珠状玻璃相、棉絮状松软颗粒和小颗粒的聚合体，粒径主要分布在4～100μm，占比高达71～95%，孔隙率较高、比表面积较大，其中凝结富集有Pb、Zn、Cd、Hg、Cr等重金属和大量的二噁英等有机污染物质,一般呈浅灰色至灰黑色粉末状，含水率大多在10%～29%, 热灼减率高达22%～51%。现在，垃圾焚烧飞灰已被界定为是一种具有重金属危害特性和环境持久有机毒性危害特性的双料危险废物, 对人体健康和生态环境具有极大的危害性，属于危险固体废弃物。

垃圾焚烧发电厂飞灰的元素来自于生活垃圾及烟气处理添加剂，随生活垃圾来源及工艺方法和工艺控制参数不同而有所差异。飞灰中的元素主要有Ca、Si、Cl、S、C、Al、K、Na、Fe、Mg、Pb 和Zn，微量元素有Mn、Cu、Cd、Cr、Ni、Sb、Hg、Ag、Ti、As、Co、Ba 和Bi 。较为典型的垃圾飞灰的元素（国内37个垃圾焚烧发电厂飞灰样平均值）为Ca 25.14%、Si 9.73%、Cl11.86%、S 3.64%、K 3.37%、Al 3.12%、Na 2.69%、Fe 2.36%、 Mg 1.19%、C 4.13%、Zn3.267%、Pb 1.493%、Mn617.8mg/kg、Cu 394.7mg/kg、Cr 326.7mg/kg、Ni 114.5mg/kg、As167.1mg/kg、Sb 189.5mg/kg、Ti 121.7mg/kg、Cd 34.2mg/kg、 Ag 29.4mg/kg、Hg 24.3mg/kg、Co 0.00mg/kg。