CN106345369A - 垃圾焚烧发电厂飞灰稳定化造粒一体化系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种垃圾焚烧发电厂飞灰稳定化造粒一体化系统，所述飞灰稳定化造粒一体化系统包括一座水泥仓、一座飞灰仓、一套螯合剂溶液制备系统、一套飞灰搅拌混合系统、一套循环造粒系统和一座成品仓，所述飞灰稳定化造粒一体化系统采用“飞灰+水泥+螯合剂+水+搅拌混合+循环造粒”的飞灰处理工艺实现飞灰的稳定化造粒和洁净化收储。根据本发明，能够解决目前垃圾焚烧发电厂飞灰处理环境脏乱差的问题，真正做到车间的无尘化。稳定化后的飞灰通过造粒成型解决飞灰稳定化处理和运输过程中扬尘产生的二次污染，同时造粒后的飞灰由于具有很高的硬度，不存在散装飞灰由于雨水冲刷等原因堵塞填埋场排水管网的问题。

Description

垃圾焚烧发电厂飞灰稳定化造粒一体化系统

技术领域

本发明涉及垃圾焚烧处理领域，具体而言涉及一种垃圾焚烧发电厂飞灰稳定化造粒一体化系统。

背景技术

飞灰是垃圾焚烧的必然产物，大约占焚烧垃圾量的3％～5％。在垃圾焚烧炉飞灰中，以无机物为主，其次是具有较高浸出率的重金属元素，如pb、Cr、Cd等，还有一定数量吸附在飞灰的二噁英，若未经预处理直接填埋，将会使重金属发生浸出、迁移，对土壤及地下水造成二次污染。我国的《危险废物污染防治技术政策》(国家环境保护总局，2001)中第9条对飞灰的规定：不得在产生地长期贮存；不得进行简易处置及排放。垃圾焚烧烟气净化系统捕集物和烟道沉降的底灰构成飞灰，飞灰在产生地必须进行必要的稳定化和固化处理之后方可运输，所述稳定化是指利用药剂与飞灰中的重金属等物质发生化学反应(例如溶解、沉淀、螯合等)，将污染物转变成溶解度小和化学性质稳定的物质，所述固化是指利用造粒设备使稳定化后的飞灰成型并具有一定的强度。新填埋标准GB16889-2008容许飞灰经过特定要求的处理后可以填埋，新填埋标准的规定为飞灰经稳定化无害化处理达到相关管理要求后进入卫生填埋场处置提供了依据，新填埋标准要求：1)含水率低于30％；2)二恶英低于3ng TEQ/g；3)按照HJ/T 300制备的浸出液中危害成分(汞、铜、锌、铅、镉、铍、钡、镍、砷、总铬、六价铬、硒)浓度低于规定限值，如铅低于0.25mg/L、六价铬低于1.5mg/L。不经过特殊的处理，飞灰难以满足上述要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种垃圾焚烧发电厂飞灰稳定化造粒一体化系统，所述飞灰稳定化造粒一体化系统包括一座水泥仓、一座飞灰仓、一套螯合剂溶液制备系统、一套飞灰搅拌混合系统、一套循环造粒系统和一座成品仓，所述飞灰稳定化造粒一体化系统采用“飞灰+水泥+螯合剂+水+搅拌混合+循环造粒”的飞灰处理工艺实现飞灰的稳定化造粒和洁净化收储。

在一个示例中，通过卸料阀和水泥螺旋输送机将所述水泥仓中的水泥送至水泥计量装置进行水泥称重，通过卸料阀将所述飞灰仓中的飞灰送至飞灰计量装置进行飞灰称重，所述水泥计量装置和所述飞灰计量装置独立设置，经过称重后的飞灰和水泥分批进入所述飞灰搅拌混合系统。

在一个示例中，所述螯合剂溶液制备系统将所述螯合剂制备成溶液，其设置一座原液罐、一个水箱、一个水称量斗和一个螯合剂称量斗。

在一个示例中，制备所述螯合剂溶液时，螯合剂原液通过加注泵加入所述原液罐，给水通过给水泵按照设定的量加入到所述水称料斗，计量通过称重实现，所述螯合剂原液通过螯合剂配置泵按照设定的量加入到螯合剂称料斗，计量通过称重实现，称量完成的螯合剂原液通过重力流入所述水称量斗进行搅拌混合。

在一个示例中，所述飞灰搅拌混合系统采用无重力混合机。

在一个示例中，所述飞灰搅拌混合系统开始工作后，将配置好的所述螯合剂溶液通过输送泵喷淋加入所述飞灰搅拌混合系统，注入溶液的同时搅拌机继续搅拌。

在一个示例中，所述飞灰搅拌混合系统停止工作后卸料至所述循环造粒系统中的缓冲料斗，通过定量给料螺旋输送机将稳定化后的飞灰送入所述循环造粒系统中的干法辊压造粒机造粒成型。

在一个示例中，经过所述造粒成型后的飞灰颗粒通过振动筛进行筛分，将未成型的飞灰颗粒通过所述循环造粒系统的返料系统中的返料螺旋输送机和斗式提升机重新送入所述缓冲料斗循环造粒。

在一个示例中，成型的飞灰颗粒通过链斗式提升机送入所述成品仓收储暂存，定期取样检测合格后通过运输车送至生活垃圾填埋场进行填埋处理。

在一个示例中，所述成品仓出口设置风机，将卸灰过程产生的含尘气体送入所述飞灰仓，由所述飞灰仓的仓顶除尘器进行过滤。

本发明提出的飞灰稳定化造粒一体化系统集成了飞灰稳定化系统、飞灰造粒系统、筛分系统、返料系统和成品收储系统，能够解决目前垃圾焚烧发电厂飞灰处理环境脏乱差的问题，真正做到车间的无尘化。飞灰稳定化后达到《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)和《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)的要求。稳定化后的飞灰通过造粒成型解决飞灰稳定化处理和运输过程中扬尘产生的二次污染，同时造粒后的飞灰由于具有很高的硬度，不存在散装飞灰由于雨水冲刷等原因堵塞填埋场排水管网的问题。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1为本发明提出的飞灰稳定化造粒一体化系统的示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的方法步骤和/或结构。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。

国外飞灰固化/稳定化处理方法主要有：水泥固化法、化学药剂稳定法、热处理法、水/酸或其它溶剂浸取、陈化法等，以及这些处理方法的组合工艺。

水泥固化飞灰，成本相对较低，混合和处理技术比较成熟，设备装置容易获得，操作要求简单。但由于需要添加大量的水泥为固化剂，产物质量和/或体积增加较大，使后续的运输、填埋处置费用升高。且飞灰中较高浓度的盐分使固化养护期延长，固化产物的长期稳定性也难以保证。

化学药剂稳定法利用药剂与飞灰中的重金属等物质发生化学反应(溶解、沉淀、螯合等)，将污染物转变成溶解度小和化学性质稳定的物质。化学稳定法需要的试剂量比水泥固化法少，具有废物增容比例小、运行费用较低、处理后废物物理性质变化不大等优点。目前用于稳定飞灰的化学药剂主要有：磷酸盐类、铁氧化物、硫化物和高分子螯合剂。

热处理法(包括熔融、烧结、玻璃化等工艺)已被证明对二噁英有较彻底的破坏作用，在进一步减容、稳定化和分解有毒有机物、回收金属、产物可资源化利用等方面具有很大的优越性。但是该工艺处理费用高昂，且低沸点重金属会迁移至烟尘中，需加以净化处理，从而又产生极少量的剧毒熔融炉飞灰(其Cd和Pb浓度是飞灰的5～10倍)，其投资与运行成本仍大大高于水泥固化法和化学药剂稳定法。

由此，飞灰稳定化处理技术的选择应结合当地的社会经济条件和飞灰的处置规划综合考虑。热处理法的高昂费用对我国大多数城市来说都难以接受，化学药剂稳定化以其适中的处理费用、不产生废水、较好的稳定化效果及很小的增容量，具有最佳的应用潜力。

目前垃圾焚烧电厂飞灰处理一般采用卧式强制式搅拌机，强制式搅拌机大量应用于混凝土搅拌，螯合剂稀释水量与飞灰的比例大才能实现较好的混合效果，稳定化后飞灰水分含量高达20％，由于水分过高，对于后续造粒设备的脱模非常困难，基本不能实现飞灰的造粒成型。

事实上，垃圾焚烧发电厂飞灰处理也基本没有进行成型，稳定化后的飞灰设置转运场地进行暂存，生产环境较为恶劣，在飞灰处理和转运过程中扬尘造成二次污染，地面冲洗水没有进行有效的处理。有些飞灰处理系统配备了圆盘式造粒机，但是对于稳定化后的飞灰造粒适应性较差，成型率低，成型颗粒强度差，自动化程度低，生产环境脏乱差现象没有得到有效解决。

为了解决上述问题，本发明提出一种飞灰稳定化造粒一体化系统，所述飞灰稳定化造粒一体化系统包括一座水泥仓、一座飞灰仓、一套螯合剂溶液制备系统、一套飞灰搅拌混合系统、一套循环造粒系统和一座成品仓，所述飞灰稳定化造粒一体化系统采用“飞灰+水泥+螯合剂+水+搅拌混合+循环造粒”的飞灰处理工艺实现飞灰的稳定化造粒和洁净化收储。

本发明提出的飞灰稳定化造粒一体化系统集成了飞灰稳定化系统、飞灰造粒系统、筛分系统、返料系统和成品收储系统，实现了飞灰稳定化和造粒系统的一体化。

该飞灰稳定化造粒一体化系统采用化学药剂稳定法稳定化飞灰，不产生废水，具有较好的稳定化效果及很小的增容量，处理成本适中。该飞灰稳定化造粒一体化系统采用的搅拌系统使用无重力混合机，无重力混合机是专门针对粉体混合的专用设备，飞灰与雾化的螯合剂溶液混合搅拌，螯合剂稀释水量与飞灰的比例控制在5％左右就能实现很好的稳定化效果，稳定化后飞灰含水量在10％以下。

该飞灰稳定化造粒一体化系统采用干法辊压造粒机，对稳定化后的飞灰造粒适应好，一次成型率达到85％以上，脱膜率95％以上，成型强度高。该飞灰稳定化造粒一体化系统配备了筛分和返料系统，对未成型的飞灰进行循环造粒，提高整体的颗粒成型率。该飞灰稳定化造粒一体化系统通过成品收储系统将符合一定规格的飞灰颗粒送入成品仓暂存，环境封闭，卸车过程采用负压设计，避免二次扬尘。

如图1所示，本发明提出的飞灰稳定化造粒一体化系统设置一座水泥仓、一座飞灰仓、一套螯合剂溶液制备系统、一套飞灰搅拌混合系统、一套循环造粒系统和一座成品仓，采用“飞灰+水泥+螯合剂+水+搅拌混合+循环造粒”的垃圾焚烧飞灰处理工艺实现飞灰的稳定化造粒和洁净化收储。

通过卸料阀和水泥螺旋输送机将水泥仓中的水泥送至水泥计量装置进行水泥称重，通过卸料阀将飞灰仓中的飞灰送至飞灰计量装置进行飞灰称重，水泥计量装置和飞灰计量装置独立设置。

螯合剂溶液制备系统将螯合剂制备成溶液，其设置一座原液罐、一个水箱、一个水称量斗和一个螯合剂称量斗，桶装螯合剂原液通过加注泵加入螯合剂原液罐，稀释螯合剂原液时，给水通过给水泵按照设定的量加入到水称料斗，计量通过称重实现，螯合剂原液通过螯合剂配置泵按照设定的量加入到螯合剂称料斗，计量通过称重实现，称量完成的螯合剂原液通过重力流入水称量斗进行搅拌混合。

飞灰和水泥经过计量后分批进入飞灰搅拌混合系统，飞灰搅拌混合系统采用无重力混合机，飞灰搅拌混合系统开始工作，将配置好的螯合剂溶液通过输送泵喷淋加入飞灰搅拌混合系统，注入溶液的同时飞灰搅拌混合系统继续搅拌，约3min后飞灰和药剂充分混合，飞灰搅拌混合系统停止工作并开始卸料至循环造粒系统中的缓冲料斗，通过定量给料螺旋输送机将稳定化后的飞灰送入循环造粒系统中的干法辊压造粒机造粒成型，一次成型率达到85％以上。经过造粒成型后的飞灰颗粒通过振动筛进行筛分，未成型的飞灰颗粒通过循环造粒系统中的返料系统的返料螺旋输送机、斗式提升机等设备重新送入循环造粒系统中的缓冲料斗循环造粒。

成型的飞灰颗粒通过链斗式提升机送入成品仓暂存，定期取样检测合格后通过运输车送至生活垃圾填埋场进行填埋处理。为防止卸灰过程中扬尘，成品仓出口设置风机，将卸灰过程产生的含尘气体送入飞灰仓，由飞灰仓的仓顶除尘器进行过滤。

本发明提出的飞灰稳定化造粒一体化系统具有以下优点：

(1)通过化学药剂使垃圾焚烧产生的飞灰中的重金属稳定，加入水泥并进行造粒，实现飞灰的固化，处理费用低、不产生废水、具有较好的稳定化效果及很小的增容量；

(2)通过设备的合理配置和工艺参数的优化，提高飞灰的成型率和成型强度，解决常规飞灰造粒脱模困难的问题；

(3)整套系统自动化程度高，可以做到“飞灰不落地”，解决飞灰稳定化处理和运输过程中扬尘产生的二次污染问题，同时造粒成型后的飞灰由于具有很高的硬度，不存在散装飞灰由于雨水冲刷等原因堵塞填埋场排水管网的问题。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种垃圾焚烧发电厂飞灰稳定化造粒一体化系统，其特征在于，所述飞灰稳定化造粒一体化系统包括一座水泥仓、一座飞灰仓、一套螯合剂溶液制备系统、一套飞灰搅拌混合系统、一套循环造粒系统和一座成品仓，所述飞灰稳定化造粒一体化系统采用“飞灰+水泥+螯合剂+水+搅拌混合+循环造粒”的飞灰处理工艺实现飞灰的稳定化造粒和洁净化收储。

2.根据权利要求1所述的飞灰稳定化造粒一体化系统，其特征在于，通过卸料阀和水泥螺旋输送机将所述水泥仓中的水泥送至水泥计量装置进行水泥称重，通过卸料阀将所述飞灰仓中的飞灰送至飞灰计量装置进行飞灰称重，所述水泥计量装置和所述飞灰计量装置独立设置，经过称重后的飞灰和水泥分批进入所述飞灰搅拌混合系统。

3.根据权利要求1所述的飞灰稳定化造粒一体化系统，其特征在于，所述螯合剂溶液制备系统将所述螯合剂制备成溶液，其设置一座原液罐、一个水箱、一个水称量斗和一个螯合剂称量斗。

4.根据权利要求3所述的飞灰稳定化造粒一体化系统，其特征在于，制备所述螯合剂溶液时，螯合剂原液通过加注泵加入所述原液罐，给水通过给水泵按照设定的量加入到所述水称料斗，计量通过称重实现，所述螯合剂原液通过螯合剂配置泵按照设定的量加入到螯合剂称料斗，计量通过称重实现，称量完成的螯合剂原液通过重力流入所述水称量斗进行搅拌混合。

5.根据权利要求1所述的飞灰稳定化造粒一体化系统，其特征在于，所述飞灰搅拌混合系统采用无重力混合机。

6.根据权利要求3所述的飞灰稳定化造粒一体化系统，其特征在于，所述飞灰搅拌混合系统开始工作后，将配置好的所述螯合剂溶液通过输送泵喷淋加入所述飞灰搅拌混合系统，注入溶液的同时搅拌机继续搅拌。

7.根据权利要求1所述的飞灰稳定化造粒一体化系统，其特征在于，所述飞灰搅拌混合系统停止工作后卸料至所述循环造粒系统中的缓冲料斗，通过定量给料螺旋输送机将稳定化后的飞灰送入所述循环造粒系统中的干法辊压造粒机造粒成型。

8.根据权利要求7所述的飞灰稳定化造粒一体化系统，其特征在于，经过所述造粒成型后的飞灰颗粒通过振动筛进行筛分，将未成型的飞灰颗粒通过所述循环造粒系统的返料系统中的返料螺旋输送机和斗式提升机重新送入所述缓冲料斗循环造粒。

9.根据权利要求7所述的飞灰稳定化造粒一体化系统，其特征在于，成型的飞灰颗粒通过链斗式提升机送入所述成品仓收储暂存，定期取样检测合格后通过运输车送至生活垃圾填埋场进行填埋处理。

10.根据权利要求1所述的飞灰稳定化造粒一体化系统，其特征在于，所述成品仓出口设置风机，将卸灰过程产生的含尘气体送入所述飞灰仓，由所述飞灰仓的仓顶除尘器进行过滤。