CN105042600A - 垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中重金属、二恶英的处理方法 - Google Patents

垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中重金属、二恶英的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中重金属、二恶英的处理方法，将垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰、原煤计重、掺配，再进行焚烧解毒、飞灰重熔、烟气排放、水淬封固等步骤。本发明采用旋风炉高温焚烧解毒来还原垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中的重金属和二恶英，就是充分利用了旋风炉热强度高、还原动力足和较小的空气过剩系数操作形成的还原区能将高活性重金属还原为低活性较稳定的重金属、二恶英分解为无害无机物的特点，在确保发热能力的前提下，完成废渣处理的过程，该方法解毒彻底，无二次污染，使废渣得到回收利用，实现了积极效益与环境保护的双丰收。

Description

垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中重金属、二恶英的处理方法
技术领域
本发明属于固体废物处理技术领域，具体涉及一种垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中重金属、二恶英的处理方法。
背景技术
目前垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中重金属、二恶英的处理主要采用水泥固化法，水泥固化法是将垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰粉碎加入相当数量的水泥，加水混合、搅拌、成型、凝固，随着水泥的水化和凝结硬化过程的进行，垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中重金属、二恶英等有害成分被封固储存在水泥硬化体内而不再溶出，达到高度稳定和无害化处理的目的。由于垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰在不断地产生，处理量不断加大，封存成本较高，占地面积较大，因此，水泥固化法与目前可持续发展的时代要求不符，亟待一种新技术的出现。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中重金属、二恶英的处理方法，该方法解毒彻底，无二次污染，使废渣得到回收利用，实现了积极效益与环境保护的双丰收。
为解决上述问题，本发明通过以下技术方案实现：
设计一种垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中重金属、二恶英的处理方法，包括以下步骤：
（1）配料：将垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰、原煤计重，并进行掺配，使垃圾电厂灰渣和医疗焚烧灰占混合物总重的3%～10%，三者重量配比优选0.7：0.2～0.4：8～10，然后，将混合物进行粉碎，使细度R90为12～20%；细度R90是指用一个筛孔宽度为90微米的筛子来筛选粉料，留在筛子上方的粗粉所占总粉料的重量百分率，百分数越低，说明粉体越细。
（2）焚烧解毒：用热空气将步骤（1）所得混合物料喷入旋风炉内进行高温焚烧，焚烧温度为1400～1600℃，时间为2～5s；所述热空气的温度为150～170℃，流量为86000～87000m3/h，流速为30～35m/s；旋风炉内二次风参数：二次风率60～64%、风温350～360℃、风速68～72m/s、二次风风量390000～400000m3/h。
所述旋风炉为WGZ260/9.8-1型旋风炉（液态排渣炉），旋筒内采用分段燃烧，煤和废渣随一次风进入旋风炉后，旋转下落，二次风也沿炉壁成切线方向高速进入和一次风混合，在炉里强烈旋转，筒壁形成高炭还原区，炉内辐射强，垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中高活性重金属被还原为低活性较稳定的重金属，二恶英也分解为无害无机物。
（3）飞灰重熔：（为预防旋风炉烟气中的飞灰可能含有微量的有害成分产生二次污染）利用除尘装置收集旋风炉中的飞灰，并将其重新送入旋风炉内焚烧解毒。
所述除尘装置为双室四电场静电除尘器，除尘效率99.5%。
（4）烟气外排：将步骤（3）除尘过程中所余烟气进行脱硫处理，然后进行二次除尘后排放；所述脱硫为干法脱硫，所述二次除尘采用袋式除尘器，其处理效率高，可保证烟气的稳定达标排放，除尘效率可达99％，出口粉尘浓度不大于30.9mg/Nm3，明显小于50mg/Nm3的排放标准。
（5）水淬封固：步骤（2）中物料被加热至熔融状态后，从排渣口排入水淬水箱，水淬温度不高于30℃，经水淬急冷形成玻璃体；即使有极微量未被解毒的有害成分也被封固在玻璃体的晶格中，难以溶出，将该玻璃体送至水泥厂，进行综合利用。
本发明的积极有益效果：
本发明经过长期的生产实践和经验积累，组合优化了废渣处理设备，确定了合理的工艺参数（如原料配比、燃烧温度、空气流量、空气过剩系数等），使得热旋风炉达到强度高、还原动力足的状态，且形成适宜将高活性金属还原成低活性金属、二恶英分解为无害无机物的还原区，在确保发热能力的前提下，完成废渣处理的过程，将对环境有严重污染的高活性的金属转化为稳定的金属盐，实现了重金属和二恶英的有效解毒。
（1）本发明方法解毒彻底，无二次污染。
（2）本发明方法利用垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中重金属、二恶英替代石灰石、白云石，确保旋风炉液态顺畅排渣，节省有效资源。
（3）本发明方法解毒后的水淬渣可用来做生产水泥的辅料或用来铺路、制作建筑材料等，为实现废渣的回收利用创造了条件。
（4）本发明方法产生的电、汽用于化工生产，可实现经济效益与环保效益的双丰收。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中重金属、二恶英的处理方法，包括以下步骤：
（1）配料：将垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰、原煤计重，并进行掺配，三者重量配比0.7：0.3：9，然后，将混合物进行粉碎，使细度R90为15%。
（2）焚烧解毒：用热空气将步骤（1）所得混合物料喷入旋风炉内进行高温焚烧，焚烧温度为1600℃，时间为5s；所述热空气的温度为160℃，流量为86888m3/h，流速为30～35m/s；旋风炉内二次风参数：二次风率62.3%、风温353℃、风速69.4m/s、二次风风量395277m3/h。
所述旋风炉为WGZ260/9.8-1型旋风炉（液态排渣炉），旋筒内采用分段燃烧，煤和废渣随一次风进入旋风炉后，旋转下落，二次风也沿炉壁成切线方向高速进入和一次风混合，在炉里强烈旋转，筒壁形成高炭还原区，炉内辐射强，炉温达1600℃以上，垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中高活性重金属被还原为低活性较稳定的重金属，二恶英也分解为无害无机物。
（3）飞灰重熔：（为预防旋风炉烟气中的飞灰可能含有微量的有害成分产生二次污染）利用除尘装置收集旋风炉中的飞灰，并将其重新送入旋风炉内焚烧解毒；所述除尘装置为双室四电场静电除尘器，除尘效率99.5%。
（4）烟气外排：将步骤（3）除尘过程中所余烟气进行脱硫处理，然后进行二次除尘后排放；所述脱硫为干法脱硫，所述二次除尘采用袋式除尘器，其处理效率高，可保证烟气的稳定达标排放，除尘效率可达99％，出口粉尘浓度不大于30.9mg/Nm3，明显小于50mg/Nm3的排放标准。
（5）水淬封固：步骤（2）中物料被加热至熔融状态后，从排渣口排入水淬水箱，水淬温度不高于30℃，经水淬急冷形成玻璃体；即使有极微量未被解毒的有害成分也被封固在玻璃体的晶格中，难以溶出，将该玻璃体送至水泥厂，进行综合利用。
实施例2
一种垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中重金属、二恶英的处理方法，包括以下步骤：
（1）配料：将垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰、原煤计重，并进行掺配，三者重量配比0.2：0.1：9.7，然后，将混合物进行粉碎，使细度R90=12%。
（2）焚烧解毒：用热空气将步骤（1）所得混合物料喷入旋风炉内进行高温焚烧，焚烧温度为1400℃，时间为2s；所述热空气的温度为170℃，流量为86888m3/h，流速为30～35m/s；旋风炉内二次风参数：二次风率62.3%、风温353℃、风速69.4m/s、二次风风量395277m3/h。
所述旋风炉为WGZ260/9.8-1型旋风炉（液态排渣炉），旋筒内采用分段燃烧，煤和废渣随一次风进入旋风炉后，旋转下落，二次风也沿炉壁成切线方向高速进入和一次风混合，在炉里强烈旋转，筒壁形成高炭还原区，炉内辐射强，垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中高活性重金属被还原为低活性较稳定的重金属，二恶英也分解为无害无机物。
（3）飞灰重熔：（为预防旋风炉烟气中的飞灰可能含有微量的有害成分产生二次污染）利用除尘装置收集旋风炉中的飞灰，并将其重新送入旋风炉内焚烧解毒；所述除尘装置为双室四电场静电除尘器，除尘效率99.5%。
（4）烟气外排：将步骤（3）除尘过程中所余烟气进行脱硫处理，然后进行二次除尘后排放；所述脱硫为干法脱硫，所述二次除尘采用袋式除尘器，其处理效率高，可保证烟气的稳定达标排放，除尘效率可达99％，出口粉尘浓度不大于30.9mg/Nm3，明显小于50mg/Nm3的排放标准。
（5）水淬封固：步骤（2）中物料被加热至熔融状态后，从排渣口排入水淬水箱，水淬温度不高于30℃，经水淬急冷形成玻璃体；即使有极微量未被解毒的有害成分也被封固在玻璃体的晶格中，难以溶出，将该玻璃体送至水泥厂，进行综合利用。
实施例3
一种垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中重金属、二恶英的处理方法，包括以下步骤：
（1）配料：将垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰、原煤计重，并进行掺配，三者重量配比为0.2：0.5：9.2，然后，将混合物进行粉碎，使细度R90=20%；
（2）焚烧解毒：用热空气将步骤（1）所得混合物料喷入旋风炉内进行高温焚烧，焚烧温度为1500℃，时间为3s；所述热空气的温度为150℃，流量为86888m3/h，流速为30～35m/s；旋风炉内二次风参数：二次风率62.3%、风温353℃、风速69.4m/s、二次风风量395277m3/h。
所述旋风炉为WGZ260/9.8-1型旋风炉（液态排渣炉），旋筒内采用分段燃烧，煤和废渣随一次风进入旋风炉后，旋转下落，二次风也沿炉壁成切线方向高速进入和一次风混合，在炉里强烈旋转，筒壁形成高炭还原区，炉内辐射强，垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中高活性重金属被还原为低活性较稳定的重金属，二恶英也分解为无害无机物。
（3）飞灰重熔：（为预防旋风炉烟气中的飞灰可能含有微量的有害成分产生二次污染）利用除尘装置收集旋风炉中的飞灰，并将其重新送入旋风炉内焚烧解毒；所述除尘装置为双室四电场静电除尘器，除尘效率99.5%。
（4）烟气外排：将步骤（3）除尘过程中所余烟气进行脱硫处理，然后进行二次除尘后排放；所述脱硫为干法脱硫，所述二次除尘采用袋式除尘器，其处理效率高，可保证烟气的稳定达标排放，除尘效率可达99％，出口粉尘浓度不大于30.9mg/Nm3，明显小于50mg/Nm3的排放标准。
（5）水淬封固：步骤（2）中物料被加热至熔融状态后，从排渣口排入水淬水箱，水淬温度不高于30℃，经水淬急冷形成玻璃体；即使有极微量未被解毒的有害成分也被封固在玻璃体的晶格中，难以溶出，将该玻璃体送至水泥厂，进行综合利用。
本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (7)

1.一种垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰中重金属、二恶英的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配料：将垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰、原煤计重，并进行掺配，使垃圾电厂灰渣和医疗焚烧灰占混合物总重的3%～10%，再将混合物进行粉碎，使细度R90为12～20%；
（2）焚烧解毒：用热空气将步骤（1）所得混合物料喷入旋风炉内进行高温焚烧，焚烧温度为1400～1600℃，时间为2～5s；
（3）飞灰重熔：利用除尘装置收集旋风炉中的飞灰，并将其重新送入旋风炉内焚烧解毒；
（4）烟气外排：将步骤（3）除尘过程中所余烟气进行脱硫处理，然后进行二次除尘后排放；
（5）水淬封固：步骤（2）中物料被加热至熔融状态后，从排渣口排入水淬水箱，水淬温度不高于30℃，经水淬急冷形成玻璃体。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤（1）所述垃圾电厂灰渣、医疗焚烧灰、原煤的重量配比为0.7：0.2～0.4：8～10。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤（2）所述热空气的温度为150～170℃，流量为86000～87000m3/h，流速为30～35m/s。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤（2）所述旋风炉为WGZ260/9.8-1型旋风炉。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤（2）旋风炉内二次风参数：二次风率60～64%、风温350～360℃、风速68～72m/s、二次风风量390000～400000m3/h。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤（3）所述除尘装置为双室四电场静电除尘器。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤（4）所述脱硫为干法脱硫，所述二次除尘采用袋式除尘器。
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