CN106424077A - 一种利用污泥处理飞灰的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种利用污泥处理飞灰的方法和设备，方法包括如下步骤：将飞灰与污泥的混合物强制搅拌得到混合泥浆；将所述混合泥浆进行水热处理，得到水热处理产物；将水热处理产物通过压滤的方式进行固液分离获得水热压滤液体与水热压滤固体；向水热压滤固体中加入生物质组成热解混合物，热解混合物热解获得热解残渣，热解残渣作为一般固体废弃物填埋或者作为无机材料使用；将水热压滤液体厌氧发酵后产生物燃气和发酵液；发酵后产生的发酵液进行净化处理，处理后的水达标后排放；本发明还提供了实现该方法的设备；本发明利用污泥实现飞灰脱毒与稳定化，彻底消除飞灰中二恶英类物质，避免二次污染，实现了飞灰的无害化处理。

Description

一种利用污泥处理飞灰的方法

技术领域

本发明涉及飞灰资源化利用，尤其是一种利用污泥处理飞灰的方法及实现该方法的设备。

背景技术

目前，生活垃圾焚烧工艺已经成为我国大中城市处理垃圾的主流技术。焚烧飞灰占焚烧垃圾总质量1%-5%，若加上烟气净化处理中加入的消石灰等药剂量，则占焚烧垃圾量3-7%。据统计，我国生活垃圾焚烧处置能力已经超过5505万吨，每年将产生生活垃圾焚烧飞灰 220万吨。飞灰已经列入国家危险废物名录（HW18），常规方法是利用水泥固化等方法稳定其中的有害物质，再到填埋场填埋。这不但处理费用高，占用土地资源，而且易发生二次污染。主要原因在于飞灰固化稳定化主要依靠水化硅酸盐体系，但飞灰中氯含量高(质量百分数平均高于15%)，直接阻碍了硅酸盐体系水化过程，降低固化体强度，导致有害物质浸出率变高，所以当采用水化硅酸盐体系固化稳定化飞灰时，需对飞灰进行预洗，去除飞灰中氯离子，这使得处理工艺变得更加复杂。在飞灰资源化方面，曾有部分研究者提出将飞灰用作生产建材的添加料，但我国水泥标准对氯含量有严格的控制标准，氯离子会导致严重的电化学腐蚀，腐蚀钢筋混凝土中钢筋结构的同时，还会降低水泥强度。因此，脱氯与固化重金属是飞灰无害化与资源化利用的一个瓶颈问题。目前，环保部门要求飞灰按《危险废物填埋污染控制标准》进行贮存、处置，积极鼓励焚烧飞灰的综合利用，确保重金属有效固定，在产品的生产过程和使用过程中不会造成二次污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用污泥处理飞灰的方法，对飞灰具有良好的脱氯效果，彻底消除飞灰中二恶英类物质，并能良好的固定重金属，避免二次污染，有利于实现处理后产物的再次利用。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种利用污泥处理飞灰的方法，包括如下步骤：

将飞灰与污泥混合得到混合物，将混合物强制搅拌得到混合泥浆；

将所述混合泥浆进行水热处理，得到水热处理产物；

将水热处理产物通过压滤的方式进行固液分离获得水热压滤液体与水热压滤固体；

向水热压滤固体中加入生物质组成热解混合物，热解混合物热解获得热解残渣，热解残渣作为一般固体废弃物填埋或者作为无机材料使用；

将水热压滤液体厌氧发酵后产生物燃气和发酵液；发酵后产生的发酵液进行净化处理，处理后的水达标后排放。

所述飞灰与污泥混合步骤中所述飞灰占所述污泥质量的5%至20%。

所述混合物强制搅拌步骤中的强制搅拌速度为100r/min-500r/min，搅拌混合时间为1h至3h。

所述飞灰与污泥混合步骤中飞灰与污泥的混合温度为35℃至80℃。

所述水热处理步骤中水热处理的温度为100℃至260℃，压强为2bar至45bar，水热处理时间为60min至180min。

所述热解混合物中的生物质为废弃茶渣，所述废弃茶渣的粒度<3mm。

所述废弃茶渣的质量为所述混合物干基总质量的10%~30%。

所述热解步骤中热解混合物在400℃~600℃的温度下进行热解。

所述发酵液进行的净化处理为将发酵液投入污水处理厂污水处理系统处理达标或者对发酵液使用离子浮选法回收重金属离子。

所述飞灰与污泥混合步骤中飞灰与污泥的混合温度为35℃至80℃，由于飞灰中含有高含量的氯盐，与高含水率的污泥混合能够高效浸出飞灰中的高含量氯盐和易溶性重金属;飞灰和污泥在35℃至80℃的温度下混合，利于飞灰润湿，同时增加氯盐的溶解度。污泥是污水处理后的产物，污泥的主要特性是含水率高，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物，很难通过重力沉降或常规压滤进行固液分离。飞灰中溶出的氯盐作为污泥脱水调理剂，改变污泥胶体的结构，破坏胶体的稳定性，来实现污泥中含水细胞快速破壁，从而减少化学药剂使用，利于污泥脱水，大大提高污泥脱水效率。温度低于35℃，飞灰不易在污泥浆液中浸润溶解；温度超过80℃，对提高飞灰溶解效率作用不显著，浪费能源。

所述水热处理的温度为100℃至260℃，压强为2bar至45bar，水热处理时间为60min至180min；采用上述工艺条件的原因为：将混合均匀的污泥和飞灰进行水热处理，使飞灰与污泥中的无机组分协同作用，使Na盐、Al₂O₃、SiO₂等无机组分经水热合成，生成少量铝硅酸盐材料或类似沸石分子筛材料，例如Na₈(Al₆Si₆O₂₄)；沸石物质特有的笼状结构和负极性的特性使得重金属很容易吸附到沸石物质的通道中，同时，由于重金属的电极性比Na和K元素强，因此重金属和沸石物质中的Na和K元素容易发生离子交换，终被沸石物质捕集，因此，上述硅酸盐材料形成、结晶和老化的过程促进重金属从弱酸提取态、可还原态以及可氧化态转化为更加稳定的残渣态，大大提高了对Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn等有毒有害金属元素的固化效果。另一方面，水热过程首先促进飞灰中二恶英加氢脱氯反应，继而有利于后续水解脱毒；同时，飞灰与污泥中的无机组分对二恶英水热降解过程又起到了进一步催化作用，实现二恶英类物质的高效脱毒与消解。水热处理的温度与压强过低，时间过短，无法实现飞灰中二恶类有机污染物高效彻底分解；而且，水热合成沸石类分子筛的作用不明显，降低重金属固化效果。水热处理的温度与压强过高，时间过长，对实现飞灰中二恶类有机污染物高效彻底分解无更明显的提高，不但浪费能源，且降低处理能力。

所述热解混合物在400℃至600℃的温度下进行热解，实现大规模减量。利用生物质热解过程自由基的作用和热解多孔炭的固化性能，进一步提高热解残渣中重金属元素残渣态含量，实现重金属元素的深度固化与脱毒，极大降低热解残渣中重金属的浸出性。温度低于400℃，无法实现热解混合物彻底热解，也无法充分发挥茶渣的固化重金属效能；温度高于600℃，对热解混合物彻底热解无影响，也对固化热解残渣中重金属效能提高不显著。

添加生物质后，通过热解的方式，实现热解混合物大规模减量化，并利用生物质热解过程自由基的作用和热解过程产生多孔炭的固化性能，进一步提高了热解残渣中重金属元素残渣态转化效率，实现重金属元素的深度固化与脱毒，降低热解残渣中重金属的浸出性，这样处理后的残渣才具有良好的环境安全性和可利用性；本处以茶渣作为生物质的一种，实际上其它生物质具有同类作用。

所述热解混合物中生物质为茶业加工厂或茶饮料厂的废弃茶渣；茶渣粒度小于3mm，利于热解的彻底进行；添加废弃茶渣的质量占混合物干基总质量的10%~30%；添加的废弃茶渣占混合物干基质量的比例低于10%时，固化重金属的效果不明显；添加的废弃茶渣占混合物干基质量的比例高于30%时，易将部分有毒重金属元素还原，降低了其环境安全性。原因在于生物质热解产生的多孔炭具有重金属固化性能，但同时，热解过程产生的C、H等基团也具有一定还原性，易在热解过程中将部分重金属还原，因此生物质比例不宜过高，以防降低混合热解残渣中重金属的稳定性，进而造成潜在的环境风险，影响热解残渣的利用。

本发明的另一个目的是提供一种利用污泥处理飞灰的设备，其同时处理飞灰与污泥，既对污泥有良好的脱水效果，又对飞灰具有良好的脱氯效果，消除飞灰中二恶英，而且具有良好的实现重金属稳定化，避免二次污染，实现处理产物的再次资源化利用。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：各部件间按如下顺序连接：

飞灰储仓出口与第一输送装置入口相连；第一输送装置出口与混匀浸润装置飞灰入口相连；污泥储仓出口与第二输送装置入口相连；第二输送装置出口与混匀浸润装置污泥入口相连；

混匀浸润装置出口与第三输送装置入口相连；第三输送装置出口与水热装置入口相连；水热装置出口与压滤装置入口相连；

压滤装置固相出料口与第四输送装置入口相连；第四输送装置出口与强力混合装置入口相连；

生物质储仓出口与第六输送装置入口相连；第六输送装置出口与强力混合装置入口相连；

强力混合装置出口与第七输送装置入口相连；第七输送装置出口与干燥装置入口相连；干燥装置出口与热解装置入口相连；热解装置出口与冷却输送装置相连；热解装置热解燃气出口与燃烧装置相连；燃烧装置烟气出口与干燥装置相连；

压滤装置液相出料口与第五输送装置入口相连；第五输送装置出口与发酵装置入口相连；发酵装置液相出口与第八输送装置入口相连；第八输送装置出口与重金属回收装置入口相连；发酵装置气相出口与第九输送装置入口相连，第九输送装置出口与生物燃气储罐相连。

本发明为飞灰与污泥协同处置，一方面，利用污泥中的水将飞灰中的高含量氯盐和可溶性重金属溶解，实现飞灰脱氯与和可溶性重金属溶解；另一方面，充分利用溶解出的盐，使污泥内部结合水 (微生物细胞内水)快速破坏细胞壁，将最难除去的结合水变为容易除去的外部水，进而可通过机械脱水方式实现高效脱水，提高污泥脱水效率；通过水热反应对飞灰与污泥中的重金属进行稳定化处理，同时，实现飞灰中二恶英类物质高效水解脱毒；压滤得到水热压滤固体和水热压滤液体，主要的氯盐和部分重金属存在于水热压滤液体中，水热压滤固体中的氯元素含量显著降低，重金属稳定性提高，有利于后续资源化利用。

水热压滤固体与生物质混匀热解，实现大规模减量化，并利用生物质热解过程自由基的作用和热解多孔炭的固化性能，进一步提高热解残渣中重金属元素残渣态含量，实现重金属元素的深度固化与脱毒，极大降低热解残渣中重金属的浸出性，提高热解残渣的长期稳定性；热解残渣冷却后作为一般固体废弃物填埋或者进一步作为无机材料使用，实现了废物的再利用，避免二次污染，保护环境。对水热压滤液体进行厌氧发酵获得生物燃气，可以进一步作为燃料，充分提高了物质和能源的利用效率，具有良好的能源效益与环境效益；发酵液投入污水处理厂污水处理系统处理达标或者对发酵液使用离子浮选法回收重金属离子后再达标排放，避免污染环境。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明中的设备示意图。

具体实施方式

图1为一种利用污泥处理飞灰的方法的工艺流程图，图2是实现该方法的设备示意图，一种实现利用污泥处理飞灰的设备，包括飞灰储仓1、污泥储仓2、第一输送装置3、第二输送装置4、混匀浸润装置5、第三输送装置6、水热装置7、压滤装置8、第四输送装置9、第五输送装置10、生物质储仓11、第六输送装置12、强力混合装置13、第七输送装置14、干燥装置15、热解装置16、燃烧装置17、冷却输送装置18、发酵装置19、第八输送装置20、重金属回收装置21、第九输送装置22和生物燃气储罐23，各部件间按如下顺序连接：

飞灰储仓1出口与第一输送装置3入口相连；第一输送装置3出口与混匀浸润装置5飞灰入口相连；污泥储仓2出口与第二输送装置4入口相连；第二输送装置4出口与混匀浸润装置5污泥入口相连；

混匀浸润装置5出口与第三输送装置6入口相连；第三输送装置6出口与水热装置7入口相连；水热装置7出口与压滤装置8入口相连；

压滤装置8固相出料口与第四输送装置9入口相连；第四输送装置9出口与强力混合装置13入口相连；

生物质储仓11出口与第六输送装置12入口相连；第六输送装置12出口与强力混合装置13入口相连；

强力混合装置13出口与第七输送装置14入口相连；第七输送装置14出口与干燥装置15入口相连；干燥装置15出口与热解装置16入口相连；热解装置16出口与冷却输送装置18相连；热解装置16热解燃气出口与燃烧装置17相连；燃烧装置17烟气出口与干燥装置15相连；

压滤装置8液相出料口与第五输送装置10入口相连；第五输送装置10出口与发酵装置19入口相连；发酵装置19液相出口与第八输送装置20入口相连；第八输送装置20出口与重金属回收装置21入口相连；发酵装置19气相出口与第九输送装置22入口相连，第九输送装置22出口与生物燃气储罐23相连。

所述的飞灰储仓1、污泥储仓2与生物质储仓11为普通钢仓；

所述的第一输送装置3为气力输送机、刮板输送机或螺旋输送机；

所述的第二输送装置4、第三输送装置6为泥浆泵或渣浆泵；

所述的混匀浸润装置5为普通钢质外加热式电动搅拌罐；

所述的水热装置7为普通间接加热式水热反应釜；

所述的压滤装置8为板框压滤机或真空带式压滤机；

所述的第四输送装置9、第六输送装置12和第七输送装置14为螺旋输送机、皮带输送机、刮板输送机或斗提机等；所述的强力混合装置13为电动搅拌混合机、单轴混合机、双轴混合机、犁刀混合机、螺带混合机或混碾机中的一种；

所述的干燥装置15为回转筒干燥机、圆盘干燥机、带式干燥机或螺旋干燥机；

所述的热解装置16为普通间接加热回转窑；

所述的燃烧装置17为普通煤气燃烧器；

所述的冷却输送装置18为回转筒冷却输送机或带式冷却输送机的一种；

所述的发酵装置19为厌氧发酵反应罐；

所述的第五输送装置10、第八输送装置20为普通水泵；

所述的重金属回收装置21为污水处理系统或金属离子浮选装置的一种，其中所述的污水处理系统为常规垃圾焚烧厂污水处理系统或常规污水处理厂废水处理系统；

所述第九输送装置22为引风机。

利用上述设备实现一种利用污泥处理飞灰的方法，包括如下步骤：

将飞灰与污泥混合得到混合物，将混合物强制搅拌得到混合泥浆；

将所述混合泥浆进行水热处理，得到水热处理产物；

将水热处理产物通过压滤的方式进行固液分离获得水热压滤液体与水热压滤固体；

向水热压滤固体中加入生物质组成热解混合物，热解混合物热解获得热解残渣，热解残渣作为一般固体废弃物填埋或者作为无机材料使用；

将水热压滤液体厌氧发酵后产生物燃气和发酵液；发酵后产生的发酵液进入净化处理，处理达标后排放。

所述飞灰为来自生活垃圾焚烧厂或者医疗垃圾焚烧厂产生的飞灰；污泥为来自污水处理厂的离心脱水污泥或者机械脱水污泥；污泥含水率大于80%，是污水处理厂离心脱水或者机械脱水出来的污泥的通常含水特征。

所述飞灰与污泥混合步骤中飞灰的添加质量为污泥质量的5%至20%。

强制搅拌速度为100r/min-500r/min，搅拌混合时间为1h至3h，以确保搅拌后所得混合物的均匀性。

所述飞灰与污泥混合步骤中飞灰与污泥的混合温度为35℃至80℃，由于飞灰中含有高含量的氯盐，与高含水率的污泥混合能够高效浸出飞灰中的高含量氯盐和易溶性重金属；飞灰和污泥在35℃至80℃的温度下混合，利于飞灰润湿，同时增加氯盐的溶解度。污泥是污水处理后的产物，污泥的主要特性是含水率高，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物，很难通过重力沉降或常规压滤进行固液分离。飞灰中溶出的氯盐作为污泥脱水调理剂，改变污泥胶体的结构，破坏胶体的稳定性，来实现污泥中含水细胞快速破壁，从而减少化学药剂使用，利于污泥脱水，大大提高污泥脱水效率。温度低于35℃，飞灰不易在污泥浆液中浸润溶解，温度超过80℃，对提高飞灰溶解效率作用不显著，浪费能源。

所述水热处理的温度为100℃至260℃，压强为2bar至45bar，水热处理时间为60min至180min；采用上述工艺条件的原因为：将混合均匀的污泥和飞灰进行水热处理，使飞灰与污泥中的无机组分协同作用，使Na盐、Al₂O₃、SiO₂等无机组分经水热合成，生成少量铝硅酸盐材料或类似沸石分子筛材料，例如Na₈(Al₆Si₆O₂₄)；沸石物质特有的笼状结构和负极性的特性使得重金属很容易吸附到沸石物质的通道中，同时，由于重金属的电极性比Na和K元素强，因此重金属和沸石物质中的Na和K元素容易发生离子交换，终被沸石物质捕集，因此，上述硅酸盐材料在形成、结晶和老化的过程促进了重金属从弱酸提取态、可还原态以及可氧化态转化为更加稳定的残渣态，大大提高了对Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn等有毒有害金属元素的固化效果。另一方面，水热过程首先促进飞灰中二恶英加氢脱氯反应，继而有利于后续水解脱毒；同时，飞灰与污泥中的无机组分对二恶英水热降解过程又起到了进一步催化作用，实现二恶英类物质的高效脱毒与消解。水热处理的温度与压强过低，时间过短，无法实现飞灰中二恶类有机污染物高效彻底分解；而且，水热合成沸石类分子筛的作用不明显，降低重金属固化效果。水热处理的温度与压强过高，时间过长，对实现飞灰中二恶类有机污染物高效彻底分解无更明显的提高，不但浪费能源，且降低处理能力。

所述热解混合物在400℃至600℃的温度下进行热解，实现大规模减量。利用生物质热解过程自由基的作用和热解多孔炭的固化性能，进一步提高热解残渣中重金属元素残渣态含量，实现重金属元素的深度固化与脱毒，极大降低热解残渣中重金属的浸出性。温度低于400℃，无法实现热解混合物彻底热解，也无法充分发挥茶渣的固化重金属效能；温度高于600℃，对热解混合物彻底热解无影响，也对固化热解残渣中重金属效能提高不显著。

添加生物质后，通过热解的方式，实现热解混合物大规模减量化，并利用生物质热解过程自由基的作用和热解过程产生多孔炭的固化性能，进一步提高热解残渣中重金属元素残渣态转化效率，实现重金属元素的深度固化与脱毒，降低热解残渣中重金属的浸出性，这样处理后的残渣才具有良好的环境安全性和可利用性；本处以茶渣作为生物质的一种，实际上其它生物质具有同类作用。

所述热解混合物中生物质为茶业加工厂或茶饮料厂的废弃茶渣；茶渣粒度小于3mm，利于热解的彻底进行；添加废弃茶渣的质量占混合物干基总质量的10%~30%；添加的废弃茶渣占混合物干基质量的比例低于10%时，固化重金属的效果不明显；添加的废弃茶渣占混合物干基质量的比例高于30%时，易将部分有毒重金属元素还原，降低了其环境安全性。原因在于生物质热解过程产生C、H等基团具有还原性，易在热解过程中将部分重金属还原，因此比例不宜过高，以防降低混合热解残渣中重金属的稳定性，进而造成潜在的环境风险，影响热解残渣的利用。所述发酵液进行的净化处理为将发酵液投入污水处理厂污水处理系统处理达标或者对发酵液使用离子浮选法进一步回收重金属离子，减少重金属离子的排放，保护环境。

所述热解混合物先经过干燥再进行热解，提高热解的效率。

所述热解混合物在热解过程中产生的热解气燃烧产生的热量作为热解过程的能源；热解气燃烧产生的烟气作为干燥过程的热源，减少能源的消耗，提高能源的利用率。

下列实施例将进一步说明本发明。

实施例1

将一定质量的污泥和占污泥质量5%的飞灰混合，在35℃的温度下以100r/min的转速强力搅拌3h获得混合泥浆；将混合泥浆进行水热处理，水热处理的工艺条件为：温度100℃，压强2bar，时间为60min，获得水热处理产物。将水热处理产物通过压滤的方式进行固液分离得到水热压滤液体和水热压滤固体。将水热压滤液体置于厌氧发酵罐中进行厌氧发酵产生生物燃气，储存；发酵后产生的发酵液投入污水处理厂污水处理系统处理达标后排放。将水热压滤固体与占混合物干基总质量10% 的废弃茶渣进行混合得到热解混合物，其中废弃茶渣的粒度为1mm，废弃茶渣的湿度为3%；将热解混合物进行干燥处理，干燥后的热解混合物在400℃的条件下进行热分解获得热解残渣和热解气。

热解残渣重金属浸出毒性按HJ/T299-2007方法测定，低于GB5085.3-2007标准。因此热解残渣可以当作无机材料原料用于生产陶粒、烧结砖、水泥等产品，也可以当作一般固体废弃物进行填埋。产生的热解气燃烧产生热量为热解过程提供热量，热解气燃烧产生的高温烟气用于热解混合物的干燥。

实施例2

将一定质量的污泥和占污泥质量10%的飞灰混合，在50℃的温度下以250r/min的转速强力搅拌2h获得混合泥浆；将混合泥浆进行水热处理，水热处理的工艺条件为：温度160℃，压强6bar，时间为100min，获得水热处理产物。将水热处理产物通过压滤的方式进行固液分离得到水热压滤液体和水热压滤固体。将水热压滤液体进行厌氧发酵产生生物燃气，储存；发酵后产生的发酵液利用离子浮选法回收所述发酵液中的重金属离子后，再将废水达标后排放。将水热压滤固体与占混合物干基总质量20% 的废弃茶渣进行混合获得热解混合物；其中废弃茶渣的粒度为2mm，废弃茶渣的湿度为5%；将热解混合物进行干燥处理，干燥后的热解混合物在500℃的条件下进行热分解获得热解残渣和热解气。

热解残渣重金属浸出性按HJ/T299-2007方法测定，低于GB5085.3-2007标准。因此热解残渣可以当作无机材料原料用于生产陶粒、烧结砖、水泥等产品，也可以当作一般固体废弃物进行填埋。产生的热解气燃烧产生热量作为热解的能量来源，热解气燃烧产生的高温烟气用于热解混合物的干燥。

实施例3

将一定质量的污泥和占污泥质量20%的飞灰混合，在65℃的温度下以400r/min的转速强力搅拌1h获得混合泥浆；将混合泥浆进行水热处理，水热处理的工艺条件为：温度220℃，压强23bar，时间为140min，获得水热处理产物。将水热处理产物通过压滤的方式进行固液分离得到水热压滤液体和水热压滤固体。将水热压滤液体进行厌氧发酵产生生物燃气，储存；发酵后产生的发酵液经离子浮选法回收所述发酵液中的重金属离子，再使废水达标后再排放。将水热压滤固体与占混合物干基总质量30% 的废弃茶渣混合获得热解混合物；其中茶叶废渣的粒度为1.5mm，茶叶废渣的湿度为7%；将热解混合物进行干燥处理，干燥后的热解混合物在600℃的条件下进行热分解获得热解残渣和热解气。

热解残渣重金属浸出性按HJ/T299-2007方法测定，低于GB5085.3-2007标准。因此热解残渣可以当作无机材料原料用于生产陶粒、烧结砖、水泥等产品，也可以当作一般固体废弃物进行填埋。产生的热解气燃烧产生热量为热解提供热量，热解气燃烧产生的高温烟气用于干燥热解混合物。

实施例4

将一定质量的污泥和占污泥质量20%的飞灰混合，在80℃的温度下以500r/min的转速强力搅拌1h获得混合泥浆；将混合泥浆进行水热处理，水热处理的工艺条件为：温度260℃，压强45bar，时间为180min，获得水热处理产物。将水热处理产物通过压滤的方式进行固液分离得到水热压滤液体和水热压滤固体。将水热压滤液体进行厌氧发酵产生生物燃气，储存；发酵后产生的发酵液通过废水处理系统达标后排放。将水热压滤固体与占混合物干基总质量30% 的废弃茶渣混合获得热解混合物，其中茶叶废渣的粒度为2.5mm，茶叶废渣的湿度为9%；将热解混合物进行干燥处理，干燥后的热解混合物在600℃的条件下进行热分解获得热解残渣和热解气。

热解残渣重金属浸出性按HJ/T299-2007方法测定，低于GB5085.3-2007标准。因此热解残渣可以当作无机材料原料用于生产陶粒、烧结砖、水泥等产品，也可以当作一般固体废弃物进行填埋。产生的热解气燃烧产生热量为热解提供热量，热解气燃烧产生的高温烟气用于干燥热解混合物。

本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种利用污泥处理飞灰的方法，其特征在于：包括如下步骤：

将飞灰与污泥混合得到混合物，将混合物强制搅拌得到混合泥浆；

将所述混合泥浆进行水热处理，得到水热处理产物；

将水热处理产物通过压滤的方式进行固液分离获得水热压滤液体与水热压滤固体；

向水热压滤固体中加入生物质组成热解混合物，热解混合物热解获得热解残渣，热解残渣作为一般固体废弃物填埋或者作为无机材料使用；

将水热压滤液体厌氧发酵后产生物燃气和发酵液；发酵后产生的发酵液进行净化处理，处理后的水达标后排放。

2.根据权利要求1所述的一种利用污泥处理飞灰的方法，其特征在于：所述飞灰与污泥混合步骤中所述飞灰占所述污泥质量的5%至20%。

3.根据权利要求1所述的一种利用污泥处理飞灰的方法，其特征在于：所述混合物强制搅拌步骤中的强制搅拌速度为100r/min-500r/min，搅拌混合时间为1h至3h。

4.根据权利要求1所述的一种利用污泥处理飞灰的方法，其特征在于：所述飞灰与污泥混合步骤中飞灰与污泥的混合温度为35℃至80℃。

5.根据权利要求1所述的一种利用污泥处理飞灰的方法，其特征在于：所述水热处理步骤中水热处理的温度为100℃至260℃，压强为2bar至45bar，水热处理时间为60min至180min。

6.根据权利要求1所述的一种利用污泥处理飞灰的方法，其特征在于：所述热解混合物中的生物质为废弃茶渣，所述废弃茶渣的粒度<3mm。

7.根据权利要求6所述的一种利用污泥处理飞灰的方法，其特征在于：所述废弃茶渣的质量为所述混合物干基总质量的10%~30%。

8.根据权利要求1所述的一种利用污泥处理飞灰的方法，其特征在于：所述热解步骤中热解混合物在400℃~600℃的温度下进行热解。

9.根据权利要求1所述的一种利用污泥处理飞灰的方法，其特征在于：所述发酵液进行的净化处理为将发酵液投入污水处理厂污水处理系统处理达标或者对发酵液使用离子浮选法回收重金属离子。

10.一种实现权利要求1所述方法的设备，其特征在于：各部件间按如下顺序连接：

飞灰储仓出口与第一输送装置入口相连；第一输送装置出口与混匀浸润装置飞灰入口相连；污泥储仓出口与第二输送装置入口相连；第二输送装置出口与混匀浸润装置污泥入口相连；

混匀浸润装置出口与第三输送装置入口相连；第三输送装置出口与水热装置入口相连；水热装置出口与压滤装置入口相连；

压滤装置固相出料口与第四输送装置入口相连；第四输送装置出口与强力混合装置入口相连；

生物质储仓出口与第六输送装置入口相连；第六输送装置出口与强力混合装置入口相连；

强力混合装置出口与第七输送装置入口相连；第七输送装置出口与干燥装置入口相连；干燥装置出口与热解装置入口相连；热解装置出口与冷却输送装置相连；热解装置热解燃气出口与燃烧装置相连；燃烧装置烟气出口与干燥装置相连；

压滤装置液相出料口与第五输送装置入口相连；第五输送装置出口与发酵装置入口相连；发酵装置液相出口与第八输送装置入口相连；第八输送装置出口与重金属回收装置入口相连；发酵装置气相出口与第九输送装置入口相连，第九输送装置出口与生物燃气储罐相连。