CN101913785A - 焚烧飞灰水泥窑协同处置工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种焚烧飞灰水泥窑协同处置工艺，包括如下步骤，a对焚烧飞灰进行2～3次水洗处理；b焚烧飞灰经水洗处理后在飞灰脱水装置中脱水得到飞灰滤饼，飞灰滤饼的含水率为25％～30％，氯离子浓度为0.3～0.6％；c将步骤a产生的水洗废水经碳化-混凝沉淀工艺处理后得到废水处理沉淀物；d废水处理沉淀物与飞灰滤饼按比例掺入水泥生料，作为水泥熟料的生产原料；e水泥熟料的生产原料在1100℃～1450℃的高温条件下进行煅烧。本发明工艺耗能小，重金属被有效处理，且避免了有色金属提取技术无法消除飞灰中的有机污染物的缺点，实现飞灰的彻底无害化。

Description

焚烧飞灰水泥窑协同处置工艺
技术领域
本发明属于环境保护领域中的危险废物处理技术领域，特别涉及一种将含重金属、二噁英的焚烧飞灰经水洗预处理后，利用水泥窑协同处置的工艺。
背景技术
随着固体废物焚烧处理的迅猛发展，焚烧飞灰的产量越来越大。如按国家危险废物处理要求进行稳定化和固化预处理后再进行安全填埋处理，则浙江现有的危险废物安全填埋场只能服务数年，十分稀缺的危险废物安全填埋场资源将很难满足实际需求，而且确实也很难再寻找到新的危险废物安全填埋场的建设场地。由于目前还没有适当的处理方法，作为危险固废，大部分焚烧厂的飞灰基本上以自行的不规范处理为主，环境安全隐患和潜在风险十分严重，已成为浙江省乃至全国进一步发展固体废物焚烧处理的一个重要瓶颈难题。
国内外现有的飞灰无害化和稳定化技术主要有固化稳定化、湿式化学处理与高温处理三大类。固化稳定包括水泥固化、螯合剂稳定化、压缩固化等，固化稳定化处理后的飞灰最终都进入填埋场填埋，其中的重金属有长期再溶出的可能，且无法处置二噁英。湿式化学处理主要包括加酸萃取与废气中和碳酸化两种类型，但是处理终产物同样需要进入填埋场，无法解决重金属长期再溶出的问题，而且会产生废水的二次污染。高温处理主要包括烧结固化和熔融玻璃化两种类型，高温处理会产生废气的二次污染，并且处理成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种焚烧飞灰水泥窑协同处置工艺，解决了现有技术中存在的重金属处置不当的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种焚烧飞灰水泥窑协同处置工艺，其特征在于包括如下步骤，
a对焚烧飞灰进行2～3次水洗处理；
b焚烧飞灰经水洗处理后在飞灰脱水装置中脱水得到飞灰滤饼，飞灰滤饼的含水率为25％～30％，氯离子浓度为0.3～0.6％；
c将步骤a产生的水洗废水经碳化-混凝沉淀工艺处理后得到废水处理沉淀物；
d废水处理沉淀物与飞灰滤饼按比例掺入水泥生料，作为水泥熟料的生产原料；
e水泥熟料的生产原料在1100℃～1450℃的高温条件下进行煅烧。
有益效果：本发明在常温常压的条件下，利用水洗工艺降低飞灰中氯盐含量，飞灰经脱水后达到普通水泥生产所用原料标准，根据水泥生料配比进入水泥厂熟料生产线，实现焚烧飞灰的资源化利用。此外，水泥窑具有燃烧炉温高和处理物料量大等特点，利用焚烧飞灰烧制水泥同时兼具减容、减量和综合利用作用。与固化和填埋和有色金属提取等其他焚烧飞灰处理技术相比，既避免了固化和填埋技术耗能大，难以有效减容、减量，重金属很难稳定的缺点，又避免了有色金属提取技术无法消除飞灰中的有机污染物，也不能实现飞灰的彻底无害化的缺点。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示，一种焚烧飞灰水泥窑协同处置工艺，包括如下步骤，
a焚烧飞灰用槽罐车装入飞灰储罐，再经计量槽计量后送至带搅拌器的水洗釜中，按水和焚烧飞灰3∶1～10∶1的质量比混合，焚烧飞灰和水的混合物水洗5～10分钟后通过渣浆泵将焚烧飞灰和水的混合物送至飞灰脱水装置进行压滤处理；压滤处理后再进行水洗，共进行2～3次水洗；水洗处理采用逆流操作即三次水洗滤液进入二次水洗釜，二次水洗滤液进入一次水洗釜，一次水洗滤液排入配套的污水处理设施；飞灰脱水装置采用带式压滤、板框压滤、离心脱水或真空抽滤方式中的任何一种。
b焚烧飞灰经三次水洗处理后在飞灰脱水装置中脱水得到飞灰滤饼，飞灰滤饼的含水率为25％～30％，氯离子浓度为0.6％以下。
c将步骤a产生的水洗废水经碳化-混凝沉淀厂艺处理后得到废水处理沉淀物；碳化-混凝沉淀工艺指水洗废水中通入CO2反应，并加入少量絮凝剂沉淀进行沉淀处理。
d废水处理沉淀物与飞灰滤饼的混合物按1％～5％掺入水泥生料，作为水泥熟料的生产原料；
e水泥熟料的生产原料在1100℃～1450℃的高温条件下进行煅烧。
实施例1：
某城市生活垃圾焚烧厂循环流化床的焚烧飞灰，Cl元素含量为3.20wt％，Al2O3、CaO、SiO2，含量分别为23.19％、10.95％、42.22％，共占总量的76.36％。
将每批次约1t飞灰和水按照水灰比3∶1的质量比在1#水洗釜中混合搅拌，10分钟后用渣浆泵将灰水混合液送入1#带式压滤机脱水得到飞灰滤饼，飞灰滤饼由传送带送至2#水洗釜中以同样工艺参数进行第2次水洗操作，然后用渣浆泵将灰水混合液送入2#带式压滤机脱水，2#带式压滤机的滤液循环用于1#水洗釜的水洗工艺，飞灰滤饼再经传送带送至3#水洗釜进行第3次水洗并压滤，压滤后飞灰滤饼的含水率为25％，氯元素含量降至0.38wt％。3#带式压滤机的滤液循环用于2#水洗釜的水洗工艺。其中1#水洗釜滤液进入废水处理设施，水洗废水中通入水泥窑烟道尾气进行酸化、絮凝沉淀处理得到废水处理沉淀物。飞灰滤饼和废水处理沉淀物经脱水后以1％的比例掺入水泥生料配料，进入水泥窑煅烧，由于掺入量较少，水泥生产工况和水泥产品质量不受影响，飞灰所含的重金属被固化在水泥中，飞灰中的二噁英在水泥窑1450℃的高温条件下被有效破坏。
实施例2：
飞灰和水按照水灰比10∶1的质量比在水洗釜中混合搅拌水洗约10分钟后静置沉淀半小时，使上清液溢流至废水处理池；再往水洗釜中补充清水至原来的水灰比，搅拌水洗约5分钟后用渣浆泵将灰水混合液送入板框压滤机压滤得到飞灰滤饼，飞灰滤饼的含水率为30％，氯元素含量降至0.52wt％。水洗废水中通入水泥窑烟道尾气进行酸化处理，pH值达到6～9时加入絮凝剂搅拌5分钟后进行絮凝沉淀处理得到废水处理沉淀物。飞灰滤饼和废水处理沉淀物经脱水后以5％的比例掺入水泥生料配料，进入水泥窑煅烧，由于掺入量较少，水泥生产工况和水泥产品质量不受影响，飞灰所含的重金属被固化在水泥中，飞灰中的二噁英在水泥窑1100℃的高温条件下被有效破坏。

Claims (7)

1.一种焚烧飞灰水泥窑协同处置工艺，其特征在于包括如下步骤，
a对焚烧飞灰进行2～3次水洗处理；
b焚烧飞灰经水洗处理后在飞灰脱水装置中脱水得到飞灰滤饼，飞灰滤饼的含水率为25％～30％，氯离子浓度为0.3～0.6％；
c将步骤a产生的水洗废水经碳化-混凝沉淀工艺处理后得到废水处理沉淀物；
d废水处理沉淀物与飞灰滤饼按比例掺入水泥生料，作为水泥熟料的生产原料；
e水泥熟料的生产原料在1100℃～1450℃的高温条件下进行煅烧。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤a中焚烧飞灰水洗处理按质量比为3∶1～10∶1的水灰比进行水洗。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤a中水洗处理采用逆流操作即第三次水洗滤液进入2#水洗釜，第二次水洗滤液进入1#水洗釜，第一次水洗滤液排入配套的污水处理设施。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，飞灰脱水装置采用带式压滤、板框压滤、离心脱水或真空抽滤方式中的任何一种。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，废水处理沉淀物与飞灰滤饼的混合物以1％～5％的比例掺入到水泥生料中。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，碳化-混凝沉淀工艺指水洗废水中通入CO2反应，以降低水洗废水中的SS和重金属Pb的浓度。
7.根据权利要求6所述的工艺，其特征在于，CO2来源采用水泥窑烟道尾气。
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