CN101817671A

CN101817671A - 陶粒生产中利用垃圾焚烧飞灰的方法

Info

Publication number: CN101817671A
Application number: CN201010112427A
Authority: CN
Inventors: 陈炜; 庞维煜; 刘莲香; 陈越云; 李思远; 林鑫城
Original assignee: GUANGZHOU BUILDING MATERIALS ENTERPRISES GROUP CO Ltd
Current assignee: GUANGZHOU BUILDING MATERIALS ENTERPRISES GROUP CO Ltd
Priority date: 2010-02-09
Filing date: 2010-02-09
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2030-02-09
Also published as: CN101817671B

Abstract

本发明涉及陶粒生产和垃圾焚烧飞灰处理技术领域，提出在陶粒生产中利用垃圾焚烧飞灰的方法，其以粘土质材料为主要原料，采用回转窑陶粒生产工艺，包括计量配料、搅拌均化、回转窑煅烧、熟料冷却和分级筛选过程，其特征在于：在回转窑煅烧过程中，按原料干基重量的4～15％将垃圾焚烧飞灰喷入回转窑内不低于1000℃的高温段，垃圾焚烧飞灰迅速被高温分解处理，其大部分直接和粘土质原料进行高温反应形成陶粒。在陶粒生产过程中，排放达标，避免垃圾焚烧飞灰二次污染，本发明可节省垃圾焚烧飞灰填埋而占用的土地和处置资金；消除垃圾焚烧飞灰对填埋场区域内的环境压力，可对垃圾焚烧飞灰进行无害化、资源化处理，环保效果十分显著。

Description

陶粒生产中利用垃圾焚烧飞灰的方法

技术领域

本发明涉及陶粒生产和垃圾焚烧飞灰处理技术领域。

背景技术

自上世纪90年代以来，由于城市生活垃圾的处理量大幅度提高、政府政策的倾斜和能源紧张等原因，生活垃圾焚烧技术在国内的城市生活垃圾处理中逐渐得到广泛应用。中国的许多大城市如上海、广州、深圳、苏州等，都在兴建和使用大型生活垃圾焚烧厂。焚烧法的优点在于：焚烧后可使垃圾减容70％～90％，可解决目前垃圾填埋土地成本高、无法满足填埋容量要求等问题，并可利用垃圾焚烧产生的高温燃气回收热能进行利用。因此，发达国家采用焚烧法处理生活垃圾的比例很大，如瑞士为80％、日本为73％、丹麦为70％、美国介于15％～25％。

但是，垃圾焚烧过程将产生大量的飞灰和底灰，约占垃圾焚烧前总量的10％～30％。刚收集下来的飞灰，通常为含水率较低的细小尘粒。根据其组成，呈现从灰到黑的不同颜色；其形状有扁平和圆形，也有球形的。重金属等有害物质主要存在于飞灰中，飞灰被要求作为危险废弃物处理。底灰中有害物质含量不高，一般作为普通废弃物处理。

垃圾焚烧飞灰的处理常用水泥固化等方法稳定其中的有害物质，再到填埋场。一方面处理费用高达1500元/吨，另一方面没有最终解决土地资源紧缺和有可能发生的二次污染问题。

陶粒的生产和应用在上个世纪得到飞速发展，如何在陶粒生产中尽可能多地利用各种废渣资源，发展循环经济是新世纪的新课题。在陶粒生产中利用垃圾焚烧飞灰就是顺应时代需求的产物。专利号为ZL200610013336.7的“利用垃圾焚烧飞灰为原料的陶粒及其制备方法”对此做了尝试，该方法采用的是普通陶粒生产工艺，以粘土和垃圾焚烧飞灰为原料，经配料、造粒、高温煅烧制成陶粒，其中飞灰比例可达20～80％，可处理大量的垃圾焚烧飞灰。

在回转窑陶粒生产工艺中利用垃圾焚烧飞灰仍未见报道，回转窑陶粒生产工艺具有生产效率高、能耗低和可以生产超轻陶粒(堆积密度小于500kg/m3)的特点，寻求在回转窑陶粒生产工艺中利用垃圾焚烧飞灰的方法，为垃圾焚烧飞灰的处理找到另一出路，具有现实和长远发展的深远意义。

发明创造内容

本发明的目的在于提供一种适用于工业化处理垃圾焚烧飞灰、生产陶粒的生产技术。其通过在回转窑陶粒生产工艺过程中加入生活垃圾焚烧飞灰，生产出符合国家标准的陶粒产品，达到在陶粒生产中利用垃圾焚烧飞灰的目的。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

陶粒生产中利用垃圾焚烧飞灰的方法，以粘土质材料为主要原料，采用回转窑陶粒生产工艺，包括计量配料、搅拌均化、回转窑煅烧、熟料冷却和分级筛选过程，其特征在于：在回转窑煅烧过程中，按原料干基重量的4～15％加入垃圾焚烧飞灰。

在回转窑煅烧过程中，将垃圾焚烧飞灰喷入回转窑内不低于1000℃的高温段，同时控制陶粒烧成温度为1100～1300℃，物料在回转窑内停留1.5～2.5小时。

所述的粘土质材料包括河道淤泥，还可以加入造纸污泥和硫铁矿渣。

从垃圾焚烧发电厂取得的垃圾焚烧飞灰采用专用的密封罐车运到陶粒生产线，泵送入密封的工作储罐内。生产时，采用风机将垃圾焚烧飞灰直接喷射入陶粒回转窑窑头的高温段，使垃圾焚烧飞灰在高温环境下迅速与将烧成陶粒的烧成料反应形成陶粒。

与现有技术相比，本发明具有如下突出的实质特点和显著的进步：

垃圾焚烧飞灰从高温段加入到陶粒回转窑中，垃圾焚烧飞灰迅速被高温分解处理，其大部分直接和从回转窑窑尾加入的粘土质原料进行高温反应形成陶粒，小部分混合在烟气中，烟气经过窑尾电收尘系统处理，尾尘通过配料机械与粘土质原料搅拌混合后再次从窑尾入窑煅烧形成陶粒。本发明能有效利用垃圾焚烧飞灰，在处理垃圾焚烧飞灰过程中，排放达标，避免二次污染，本发明的实施可节省了垃圾焚烧飞灰填埋而占用的土地和处置资金；消除垃圾焚烧飞灰对填埋场区域内的环境压力，所生产的陶粒具有传统陶粒的性能，可对垃圾焚烧飞灰进行无害化、资源化处理，环保效果显著。

附图说明

图1为本发明的生产工艺流程示意图。

具体实施方式

参考图1，图1表示实施本发明的一种可行工艺流程示意图，

陶粒生产中利用垃圾焚烧飞灰的方法，以粘土质材料为主要原料，采用回转窑生产陶粒工艺，包括计量配料、搅拌均化、回转窑煅烧、熟料冷却和分级筛选过程，其具体操作如下：

1、飞灰输送、储存、使用：

从垃圾焚烧发电厂取得的垃圾焚烧飞灰采用专用的密封罐车运到陶粒生产线，泵送入密封的工作储罐。生产时，垃圾焚烧飞灰按照原料干基的12％，通过罗茨风机喷射入陶粒回转窑窑头的高温段。

2、原料配料均化：

本实施例生产陶粒以河道疏浚的淤泥为主要原料，再添加硫铁矿渣和造纸污泥等工业废渣，其比例为：河道淤泥∶硫铁矿渣∶造纸污泥＝4∶1∶0.2，原料按陶粒生产配料要求计量并搅拌均匀后从窑尾加入到回转窑中，从回转窑窑尾的电收尘器得到的回灰也和原料一起经过搅拌均化后入窑。

3、回转窑煅烧：

以煤粉或燃油为燃料，燃料从窑头喷射入回转窑燃烧，燃料燃烧产生的高温火焰将原料煅烧成为陶粒熟料，在陶粒生产过程中，同时将步骤1的垃圾焚烧飞灰加入到回转窑内烟气温度不低于1000℃处，控制陶粒烧成温度为1150～1250℃，物料在回转窑内停留时间为100～120分钟。

4、熟料冷却和分级筛选：

从回转窑出来的熟料，经过冷却机冷却和分级筛选后进入产品堆场，再装包出厂。

在本实施中，主要原材料和垃圾焚烧飞灰的主要参数如下：

一、河道淤泥、垃圾焚烧飞灰的化学成分分析数据：

二、飞灰中有害成分数据：

三、陶粒物理检测数据：实施本实施例生产得到的超轻陶粒成品经检验符合国家标准GB/T 17431.1-1998《轻集料及其试验方法》，抽样检测结果如下：

四、陶粒浸出毒性试验检测结果：

陶粒的浸出毒性未有超出危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别GB 5085.3-2007(发布稿)浸出毒性鉴别标准值。

五、陶粒生产对生产过程中烟气检测结果：

烟囱排放烟气未有超出《工业窑炉大气污染物排放标准》。

从以上生产工艺流程和各项检测数据可以看出：

一、用本发明处理垃圾焚烧飞灰，所生产的陶粒完全符合国家标准的各项要求。

二、在陶粒生产过程中垃圾焚烧飞灰不对环境产生二次污染，所排出的废气中的有害物质远低于国家标准《工业窑炉大气污染物排放标准》所规定的要求。

三、实施本发明可大量处理垃圾焚烧飞灰，以按年生产陶粒20万m³计，年可处理垃圾焚烧飞灰约1万吨。

Claims

1.陶粒生产中利用垃圾焚烧飞灰的方法，以粘土质材料为主要原料，采用回转窑陶粒生产工艺，包括计量配料、搅拌均化、回转窑煅烧、熟料冷却和分级筛选过程，其特征在于：在回转窑煅烧过程中，按原料干基重量的4～15％加入垃圾焚烧飞灰。

2.如权利要求1所述的陶粒生产中利用垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于：在回转窑煅烧过程中，将垃圾焚烧飞灰喷入回转窑内不低于1000℃的高温段，同时控制陶粒烧成温度为1100～1300℃，物料在回转窑内停留1.5～2.5小时。

3.如权利要求1或2所述的陶粒生产中利用垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于：所述的粘土质材料包括河道淤泥。

4.如权利要求3所述的陶粒生产中利用垃圾焚烧飞灰的方法，其特征在于：所述的粘土质材料还包括造纸污泥和/或硫铁矿渣。