[发明专利]一种协同污泥和铝灰的生活垃圾焚烧飞灰高温熔融处理方法

说明书

本发明涉及一种协同污泥和铝灰的生活垃圾焚烧飞灰高温熔融处理方法，属于危废处理处理技术领域。本发明公开了一种协同污泥和铝灰的生活垃圾焚烧飞灰高温熔融处理方法，本发明的处理方法主要是首先将生活垃圾焚烧飞灰、铝灰和污泥经过预处理同时控制含水量，然后在熔融炉进行高温气化熔融处理、在熔渣调质炉进行调质后急冷成型、在二燃室中进行燃烧处理，最后进行烟气净化、二次飞灰处理与资源化利用。本发明的处理方法充分利用生活垃圾焚烧飞灰、铝灰和污泥三种大宗固废中的有效成分实现废弃物解毒和资源化利用，降低能源和资源消耗，处理产物可结合应用场景实现多路径、高附加值的资源化利用，实现资源绿色循环利用。

技术领域

本发明属于危废处理技术领域，涉及一种协同污泥和铝灰的生活垃圾焚烧飞灰高温熔融处理方法。

背景技术

垃圾焚烧飞灰是生活垃圾焚烧厂烟气净化处理产生的固体颗粒物。对于机械炉排炉而言，垃圾焚烧飞灰产生量约为入炉垃圾量的3～5％；对于流化床焚烧炉，飞灰产生量约为入炉垃圾量的8～15％。飞灰中常含有高浓度的重金属，如Hg、Pb、Cd、Cu、Cr及Zn等；同时还含有少量的二噁英和呋喃，因此飞灰具有很强的潜在危害性。在《国家危险废物名录(2021版)》中将垃圾焚烧飞灰列为危险废物，废物类别为HW18，代码为772-002-18。我国每年的垃圾焚烧飞灰产生量巨大。到2025年底，全国城镇生活垃圾焚烧处理能力达到80万吨/日左右，城市生活垃圾焚烧处理能力占比65％左右，因此飞灰产生量将达到1000万吨/年左右。长期以来，飞灰主要采取填埋方式进行处置，带来的环境风险及土地资源的永久占用问题未能得以妥善解决。近年来，随着可填埋库容资源的不断紧缩，飞灰处置费用持续增长且去向缺乏保障，传统处置方式不可持续，飞灰处置已成为垃圾焚烧发电行业生产经营中面临的重大瓶颈问题。为加强飞灰环境风险管控，《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范HJ1134-2020》规定了填埋、水洗、固化/稳定化、成型化、水泥窑协同处置、低温热解、高温烧结、高温熔融等处理处置方式，其中等离子体高温熔融是飞灰等固废焚烧残余物解毒和稳定化的一种重要技术手段，它是利用热等离子体高温特性将飞灰熔融，熔渣经水淬后成为玻璃态产物，重金属被有效固化，渗出率极低，可实现路基集料、建设用砂/卵石/碎石、水泥骨料、混凝土掺和料等建材领域资源化利用；二噁英在高温下被彻底分解，高温烟气经净化处理后可达标排放，因此在“无害化、减量化和资源化”方面都具有明显的优势。

由于垃圾焚烧飞灰具有含钙量高、氯盐量高、含硫酸盐、含残氨等特性，为了达到较好的重金属固化效果、实现较低的熔融温度以节省能量，在高温熔融过程中通常需要对原料进行配伍，添加一定量的硅质、铝质助剂，有助于形成较好的玻璃体晶格，高效固化重金属，并能实现资源化利用；在玻璃体渣的多种途径利用中，对于其Ca/Si/Al比例、强度、活性、形状等都有不同的指标要求，需要在原料端实现成分调配优化。

在垃圾焚烧飞灰高温熔融处理项目中，能源消耗和熔剂助剂的费用在总处理成本中占有一定的比例，而且熔剂和助剂产品的使用是一种有用资源的消耗，不符合循环经济的政策导向，因此有必要研究一种能够利用现有固废物中的有效成分来实现固体废物协同处理生活垃圾焚烧飞灰的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种协同污泥和铝灰的生活垃圾焚烧飞灰高温熔融处理方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.一种生活垃圾焚烧飞灰协同污泥和铝灰高温熔融处理方法，所述方法包括如下步骤：

(1)预处理：将生活垃圾焚烧飞灰、铝灰和污泥在混炼机中进行搅拌混合，烘干脱水后形成含水率不高于15％～30％的预处理产物和烟气Ⅰ，所述预处理产物为颗粒状或块状；

(2)高温熔融：将步骤(1)中制备的预处理产物送入熔融炉中，在1300～1500℃下、还原气氛中进行气化熔融，得到液态熔渣和烟气Ⅱ；