CN107597795B - 一种生活垃圾焚烧飞灰回收处理系统及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生活垃圾焚烧飞灰回收处理系统及处理方法，该系统包括固化系统以及分盐系统，将垃圾焚烧飞灰通过所述固化系统与分盐系统连续的处理，最终形成易于回收利用的物质及无污染的排放物。其实现系统交叉处理，达到废物回收的最大化。另外本发明还公开了一种生活垃圾焚烧飞灰回收处理方法，包括步骤：S1、原液分离、S2、原液分离后的固体的后处理、S3、原液分离后的母液的后处理、S4、原液分离后母液的分盐。其保障排放的唯一性，即唯一排放物能够达到排放标准，避免多种达标排放物之间的相互反应产生新的污染物。

Description

一种生活垃圾焚烧飞灰回收处理系统及处理方法

技术领域

本发明涉及环保领域的生活垃圾焚烧的回收处理无污染排放技术，尤其涉及一种生活垃圾焚烧飞灰回收处理系统及处理方法。

背景技术

环境污染是现代生产、生活中面临的最主要的问题，现如今对生活中的垃圾处理大体分为填埋以及焚烧，填埋过程中容易将中污染物转入地下，污染土壤，因此更广泛的将垃圾焚烧，而垃圾焚烧产生大量飞灰固体颗粒，固体颗粒的处理也尤为关键。

垃圾焚烧飞灰中含有多种化学物质，如果直接将飞灰排放，飞灰中存在的化学物质容易对环境带来二次污染，如重金属污染，氯离子污染等，而研究发现，飞灰中不但有重金属，还存在大量的盐类化合物，在现在的工业生产中，盐类化合物也是重要的工业原料。

因此，现如今也会对垃圾焚烧飞灰进行回收，但是现有的回收系统中，没有能够一次性完善的将可回收物全部回收的系统和方法，大部分都是分段回收体系，且回收的不彻底，尤其是多种盐共存的情况难以直接分离，即需要将回收的盐再次经过二次分离后才能依据种类分清利用，增大成本与工作量，效率低下。

另外，在无污染排放中，单独回收体系的排放可以达到规定排放标准，但是存在多种化合物的多个体系排放出来的处理物再次混合后，相互之间形成反应，产生新的污染环境的物质，这也就是在现如今污染物排放治理监管尽管完善的情况下，还会有水、土壤等资源的污染，其根本就是源头回收中存在的分段回收再排放的问题。

发明内容

结合现有技术中存在的不足，本发明提供了一种生活垃圾焚烧飞灰回收处理系统及处理方法，有效的解决生活垃圾焚烧飞灰回收处理过程中回收成本高，效率低以及分段式回收后排放造成二次污染的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种生活垃圾焚烧飞灰回收处理系统，该系统包括固化系统以及用于分离飞灰中盐的分盐系统，固化系统用于将飞灰中盐溶解与固体分离开，分盐系统将多种溶解的盐按种类分离，垃圾焚烧飞灰依次通过所述固化系统与分盐系统的连续处理，最终形成易于回收利用的物质及无污染的排放物。

进一步的，所述固化系统包括打浆浸取罐，所述打浆浸取罐连接第一固液分离器，所述第一固液分离器的固相出口与液相出口分别连接回收系统与中转系统，所述中转系统连接分盐系统。

进一步的，所述中转系统包括中转罐，所述中转罐连接第二固液分离器，所述第二固液分离器的固相出口连接打浆浸取罐，所述第二固液分离器液相出口连接分盐系统。

进一步的，所述中转罐与第二固液分离器之间设有除重金属设备，所述除重金属设备包括顺序连接中转罐的第一稀释罐与第二稀释罐，所述第二稀释罐连接第二固液分离器，所述第一稀释罐为内含有硫化碱的搅拌罐，所述第二稀释罐为内含有铁盐的搅拌罐。

进一步的，所述回收系统包括连接所述第一固液分离器的固相出口的至少两组梯度分离设备与干化设备；所述梯度分离设备包括相互连接的梯度打浆罐与循环梯度分离器，所述循环梯度分离器的固相出口连接干化设备，所述循环梯度分离器的液相出口连接所述梯度打浆罐。

进一步的，所述分盐系统包括换热设备，所述换热设备顺序连接降膜蒸发器、降膜分离器、结晶分离器与分盐设备，所述分盐设备包括与结晶分离器连接的搪瓷釜，所述搪瓷釜连接第一离心机，所述第一离心机的固相出口连接第一收集器，所述第一离心机的液相出口连接预热器，所述预热器的出口直接连接结晶分离器，所述结晶分离器顺序连接稠厚器与第二离心机，所述第二离心机的固相出口连接第二收集器，所述第二离心机的液相出口连接所述结晶分离器。

进一步的，所述换热设备包括冷凝水换热器与蒸汽换热器，所述蒸汽换热器主要是将原液进行升温加热，提高原液浓度，配合降膜蒸发器的运行需求。

进一步的，所述分盐系统还包括蒸汽系统，所述蒸汽系统能够为蒸汽换热器与降膜蒸发器提供蒸汽源，所述蒸汽系统包括能够为所述冷凝水换热器提供冷凝水的压缩机，将所述蒸汽换热器与降膜蒸发器的冷凝水回流至所述冷凝水换热器，所述强制循环换热器分别连接降膜分离器与结晶分离器，用于将结晶分离器的蒸汽强制循环至降膜分离器中循环利用。

进一步的，所述分盐系统还包括蒸汽回收系统，所述蒸汽回收系统包括与降膜分离器连接的洗气塔，所述洗气塔的蒸汽出口连接所述压缩机。

一种生活垃圾焚烧飞灰回收处理方法，包括以下步骤：

S1、原液分离：将垃圾焚烧飞灰通过螺旋送料器导入至打浆浸取罐中，打浆浸取罐中注入水，搅拌形成原液，原液通过泵体导入第一固液分离器；第一固液分离器中分离后的固体导入回收系统的梯度打浆设备，分离后的母液导入中转系统的中转罐，然后从中转罐转入与其连接的除重金属设备中；

S2、所述原液分离后的固体的后处理：梯度打浆罐将固体再次稀释，后导入循环梯度分离器，所述循环梯度分离器分离后的固体导入干化设备，所述循环梯度分离器分离后的母液再次导入梯度打浆罐；

S3、所述原液分离后的母液的后处理：在中转罐内加入聚丙烯酰胺，充分搅拌后，依次导入第一稀释罐和第二稀释罐中，除去重金属离子，得到混合液,然后将混合液再依次导入第三固液分离器与第二固液分离器，第一稀释罐中加入硫化碱溶液，将溶液中的金属离子形成不溶于水的物质，第二稀释罐中加入铁盐溶液，除去过量的硫化碱，第三固液分离器去除混合液中的硫化物，再从第三固液分离器导入第二固液分离器，经第二固液分离器分离后的固体再次导入打浆浸取罐，第二固液分离器分离后的液体导入分盐系统的换热设备；

S4、所述原液分离后母液的分盐；母液在换热设备中升温后进入降膜蒸发器对溶液浓缩，浓缩后的母液再经过结晶分离器使母液达到饱和，后经过搪瓷釜降温结晶，利用第一离心机将钾盐分离，再预热后经结晶分离器与稠厚器结晶，通过第二离心机将钠盐分离，第一离心机与第二离心机分离的液体返回结晶分离器循环运行。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用连续分离处理系统，根据飞灰中存在的回收物的物理性质，即可溶于不可溶，再对不可溶物质进行化学分离，同时在系统中形成交叉循环分离，能够有效的将飞灰中的可回收物回收利用，达到废物回收的最大化；

2、本发明的系统为连续处理方案，且能够交叉循环多节回收，再分离，将可回收物质完全回收的同时达到不同物质之间的单独分离回收，提高工作效率；

3、本发明的方法中，其连续处理方法，交叉反复循环处理，能够实现完全回收可回收物的同时，保障排放的唯一性，即唯一排放物能够达到排放标准，避免多种达标排放物之间的相互反应产生新的污染物。

附图说明

图1是本发明实施例提供的生活垃圾焚烧飞灰回收处理系统的结构方框示意图

图2是图1中固化系统的方框示意图；

图3是图2中回收系统的方框示意图；

图4是图2中中转系统的方框示意图；

图5是图1中分盐系统的方框示意图；

图6是本发明实施例提供的生活垃圾焚烧飞灰回收处理方法的方框示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，仅仅表示本发明的选定实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

建议将本发明中所提到的设备均给出购买厂家或制造厂家，如：以下设备与该设备的购买厂家分别为：循环梯度分离器：....公司

实施例1：

如图1所示，图1示出了本发明实施例提供的生活垃圾焚烧飞灰回收处理系统，该系统包括固化系统以及分盐系统，将垃圾焚烧飞灰通过固化系统与分盐系统连续的处理，最终形成易于回收利用的物质及无污染的排放物。

如图2所示，固化系统包括打浆浸取罐，打浆浸取罐连接第一固液分离器，第一固液分离器的固相出口与液相出口分别连接回收系统与中转系统，中转系统连接分盐系统。

其中，干化设备主要是将固体残余物进行干化、筛选，输送至水泥窑熟料煅烧系统利用，其中干化设备主要由烘干机、风机、收集器组成，将固体分离物再利用。

如图4所示，中转系统包括中转罐，中转罐连接第二固液分离器，第二固液分离器的固相出口连接打浆浸取罐，第二固液分离器液相出口连接分盐系统。

其中，第二固液分离器液相出口的液相出口与分盐系统之间设有设有除重金属设备，除重金属设备包括顺序连接中转罐的第一稀释罐与第二稀释罐，第二稀释罐连接第二固液分离器，第一稀释罐为内含有硫化碱的搅拌罐，第二稀释罐为内含有铁盐的搅拌罐。

更具体的，实际使用过程中，第二固液分离器的液相出口可以先通过沉降池、砂滤机、精滤机、PH调节罐，然后再连接分盐系统，确保母液的纯净度。

中转罐与第二固液分离器之间设有除重金属设备，除重金属设备包括顺序连接中转罐的第一稀释罐与第二稀释罐，第二稀释罐连接第二固液分离器，第一稀释罐为内含有硫化碱的搅拌罐，第二稀释罐为内含有铁盐的搅拌罐。

其中，重金属物质与硫化碱反应生成不溶固体物质，混合液经过铁盐稀释，将过多的硫化碱除尽后，第二固液分离器去除混合液中的硫化物，分离后的固体导入打浆浸取罐。

如图3所示，具体的本实施例中，回收系统包括两组梯度分离设备(即Ⅰ组和Ⅱ组)与一组干化设备，梯度分离设备包括相互连接的梯度打浆罐与循环梯度分离器，循环梯度分离器的固相出口连接干化设备，循环梯度分离器的液相出口连接所述梯度打浆罐。

其中，Ⅰ组梯度打浆罐连接Ⅰ组循环梯度分离器，Ⅰ组循环梯度分离器的固相出口顺序连接Ⅱ组梯度打浆罐与Ⅱ组循环梯度分离器，Ⅰ组循环梯度分离器的液相出口连接打浆浸取罐，Ⅱ组循环梯度分离器的固相出口连接干化设备，Ⅱ组循环梯度分离器的液相出口连接Ⅰ组梯度打浆罐，形成循环分离过程。

如图5所示，分盐系统包括换热设备，换热设备顺序连接降膜蒸发器、降膜分离器、结晶分离器与分盐设备，分盐设备包括与结晶分离器连接的搪瓷釜，搪瓷釜连接第一离心机，第一离心机的固相出口连接第一收集器，第一离心机的液相出口连接预热器，预热器顺序连接稠厚器与第二离心机，第二离心机的固相出口连接第二收集器，第二离心机的液相出口连接所述结晶分离器。

其中，换热设备为板式换热器，包括冷凝水换热器与蒸汽换热器，蒸汽换热器主要是将原液进行升温加热，提高原液浓度，配合降膜蒸发器的运行需求。

具体的，分盐系统还包括蒸汽系统，蒸汽系统能够为蒸汽换热器与降膜蒸发器提供蒸汽源，蒸汽系统包括能够为冷凝水换热器提供冷凝水的压缩机，将蒸汽换热器与降膜蒸发器的冷凝水回流至冷凝水换热器，强制循环换热器分别连接降膜分离器与结晶分离器，用于将结晶分离器的蒸汽强制循环至降膜分离器中循环利用。

其中，压缩机设有多组，能够进行重复压缩蒸汽，使回收的蒸汽利用最大化。

更具体的，分盐系统还包括蒸汽回收系统，蒸汽回收系统包括与降膜分离器连接的洗气塔，洗气塔的蒸汽出口连接压缩机。

蒸汽回收系统主要用于回收降膜分离器的二次蒸汽再利用，但是实际过程中，由于降膜蒸汽与原液接触，因此其带有部分盐类成分，如果直接在压缩机中形成蒸馏水，容易对压缩机产生腐蚀，洗气塔能够完全去除蒸汽中的盐成分，洗气塔的洗气水回收至结晶分离器中。

实施例2：

如图6所示，图6示出了本发明实施例提供的生活垃圾焚烧飞灰回收处理方法，包括以下步骤：

S1、原液分离：将垃圾焚烧飞灰通过螺旋送料器导入至打浆浸取罐中，打浆浸取罐中注入水，搅拌形成原液，原液通过泵体导入第一固液分离器；第一固液分离器中分离后的固体导入回收系统的梯度打浆设备，分离后的母液导入中转系统的中转罐，中转罐连接除重金属设备；

S2、原液分离后的固体的后处理：梯度打浆罐将固体再次稀释，后导入循环梯度分离器，循环梯度分离器分离后的固体导入干化设备循环梯度分离器分离后的母液再次导入梯度打浆罐；

S3、原液分离后的母液的后处理：在中转罐内加入聚丙烯酰胺，充分搅拌后，依次导入第一稀释罐和第二稀释罐中，除去重金属离子，得到混合液,然后将混合液再依次导入第三固液分离器与第二固液分离器，第一稀释罐中加入硫化碱溶液，将溶液中的金属离子形成不溶于水的物质，第二稀释罐中加入铁盐溶液，除去过量的硫化碱，第三固液分离器去除混合液中的硫化物，将硫化物导入沉淀池，从第三固液分离器的液相再导入第二固液分离器，经第二固液分离器分离后的固体再次导入打浆浸取罐，第二固液分离器分离后的液体导入分盐系统的换热设备；

S4、原液分离后母液的分盐；母液在换热设备中升温后进入降膜蒸发器对溶液浓缩，其温度在80℃以上，浓缩后的母液再经过结晶分离器使母液达到饱和，后经过搪瓷釜降温结晶，利用第一离心机将钾盐分离，再预热(温度在60℃以上)后经结晶分离器与稠厚器结晶，通过第二离心机将钠盐分离，第一离心机与第二离心机分离的液体返回结晶分离器循环运行。

其中，蒸汽系统能够为蒸汽换热器与降膜蒸发器提供蒸汽源，蒸汽系统包括能够为冷凝水换热器提供冷凝水的压缩机，将蒸汽换热器与降膜蒸发器的冷凝水回流至冷凝水换热器，强制循环换热器分别连接降膜分离器与结晶分离器，用于将结晶分离器的蒸汽强制循环至降膜分离器中循环利用。

其中，压缩机设有多组，能够进行重复压缩蒸汽，使回收的蒸汽利用最大化。

蒸汽回收系统主要用于回收降膜分离器的二次蒸汽再利用，但是实际过程中，由于降膜蒸汽与原液接触，因此其带有部分盐类成分，如果直接在压缩机中形成蒸馏水，容易对压缩机产生腐蚀，洗气塔能够完全去除蒸汽中的盐成分，洗气塔的洗气水回收至结晶分离器中。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种生活垃圾焚烧飞灰回收处理系统，其特征在于：该系统包括固化系统以及用于分离飞灰中盐的分盐系统，固化系统用于将飞灰中盐溶解与固体分离开，分盐系统将多种溶解的盐按种类分离，垃圾焚烧飞灰依次通过所述固化系统与分盐系统的连续处理，最终形成易于回收利用的物质及无污染的排放物；

所述固化系统包括打浆浸取罐，所述打浆浸取罐连接第一固液分离器，所述第一固液分离器的固相出口与液相出口分别连接回收系统与中转系统，所述中转系统连接分盐系统；

所述中转系统包括中转罐，所述中转罐连接第二固液分离器，所述第二固液分离器的固相出口连接打浆浸取罐，所述第二固液分离器液相出口连接分盐系统；

所述中转罐与第二固液分离器之间设有除重金属设备，重金属物质与硫化碱反应生成不溶固体物质，混合液经过铁盐稀释，将过多的硫化碱除尽后，第二固液分离器去除混合液中的硫化物，分离后的固体导入打浆浸取罐；

所述回收系统包括Ⅰ组梯度分离设备和Ⅱ组梯度分离设备与一组干化设备，梯度分离设备包括相互连接的Ⅰ组梯度打浆罐、Ⅱ组梯度打浆罐与Ⅰ组循环梯度分离器、Ⅱ组循环梯度分离器，循环梯度分离器的固相出口连接干化设备，循环梯度分离器的液相出口连接所述梯度打浆罐；

其中，Ⅰ组梯度打浆罐连接Ⅰ组循环梯度分离器，Ⅰ组循环梯度分离器的固相出口顺序连接Ⅱ组梯度打浆罐与Ⅱ组循环梯度分离器，Ⅰ组循环梯度分离器的液相出口连接打浆浸取罐，Ⅱ组循环梯度分离器的固相出口连接干化设备，Ⅱ组循环梯度分离器的液相出口连接Ⅰ组梯度打浆罐，形成循环分离过程；

所述分盐系统还包括蒸汽系统，蒸汽系统能够为蒸汽换热器与降膜蒸发器提供蒸汽源，蒸汽系统包括能够为冷凝水换热器提供冷凝水的压缩机，将蒸汽换热器与降膜蒸发器的冷凝水回流至冷凝水换热器，强制循环换热器分别连接降膜分离器与结晶分离器，用于将结晶分离器的蒸汽强制循环至降膜分离器中循环利用。

2.如权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰回收处理系统，其特征在于：所述中转罐与第二固液分离器之间设有除重金属设备，所述除重金属设备包括顺序连接中转罐的第一稀释罐与第二稀释罐，所述第二稀释罐连接第二固液分离器，所述第一稀释罐为内含有硫化碱的搅拌罐，所述第二稀释罐为内含有铁盐的搅拌罐。

3.如权利要求2所述的生活垃圾焚烧飞灰回收处理系统，其特征在于：所述回收系统包括连接所述第一固液分离器的固相出口的至少两组梯度分离设备与干化设备；所述梯度分离设备包括相互连接的梯度打浆罐与循环梯度分离器，所述循环梯度分离器的固相出口连接干化设备，所述循环梯度分离器的液相出口连接所述梯度打浆罐。

4.如权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰回收处理系统，其特征在于：所述分盐系统包括换热设备，所述换热设备顺序连接降膜蒸发器、降膜分离器、结晶分离器与分盐设备，所述分盐设备包括与结晶分离器连接的搪瓷釜，所述搪瓷釜连接第一离心机，所述第一离心机的固相出口连接第一收集器，所述第一离心机的液相出口连接预热器，所述预热器的出口直接连接结晶分离器，所述结晶分离器顺序连接稠厚器与第二离心机，所述第二离心机的固相出口连接第二收集器，所述第二离心机的液相出口连接所述结晶分离器。

5.如权利要求4所述的生活垃圾焚烧飞灰回收处理系统，其特征在于：所述换热设备包括冷凝水换热器与蒸汽换热器，所述蒸汽换热器主要是将原液进行升温加热，提高原液浓度，配合降膜蒸发器的运行需求。

6.如权利要求5所述的生活垃圾焚烧飞灰回收处理系统，其特征在于：所述分盐系统还包括蒸汽系统，所述蒸汽系统能够为蒸汽换热器与降膜蒸发器提供蒸汽源，所述蒸汽系统包括能够为所述冷凝水换热器提供冷凝水的压缩机，将所述蒸汽换热器与降膜蒸发器的冷凝水回流至所述冷凝水换热器，所述强制循环换热器分别连接降膜分离器与结晶分离器，用于将结晶分离器的蒸汽强制循环至降膜分离器中循环利用。

7.如权利要求6所述的生活垃圾焚烧飞灰回收处理系统，其特征在于：所述分盐系统还包括蒸汽回收系统，所述蒸汽回收系统包括与降膜分离器连接的洗气塔，所述洗气塔的蒸汽出口连接所述压缩机。

8.一种生活垃圾焚烧飞灰回收处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、原液分离：将垃圾焚烧飞灰通过螺旋送料器导入至打浆浸取罐中，打浆浸取罐中注入水，搅拌形成原液，原液通过泵体导入第一固液分离器；第一固液分离器中分离后的固体导入回收系统的梯度打浆设备，分离后的母液导入中转系统的中转罐，然后从中转罐转入与其连接的除重金属设备中；

S2、所述原液分离后的固体的后处理：梯度打浆罐将固体再次稀释后导入循环梯度分离器，所述循环梯度分离器分离后的固体导入干化设备，所述循环梯度分离器分离后的母液再次导入梯度打浆罐；

S3、所述原液分离后的母液的后处理：在中转罐内加入聚丙烯酰胺，充分搅拌后，依次导入第一稀释罐和第二稀释罐中，除去重金属离子，得到混合液,然后将混合液再依次导入第三固液分离器与第二固液分离器，第一稀释罐中加入硫化碱溶液，将溶液中的金属离子形成不溶于水的物质，第二稀释罐中加入铁盐溶液，除去过量的硫化碱，第三固液分离器去除混合液中的硫化物，再从第三固液分离器导入第二固液分离器，经第二固液分离器分离后的固体再次导入打浆浸取罐，第二固液分离器分离后的液体导入分盐系统的换热设备；

S4、所述原液分离后母液的分盐；母液在换热设备中升温后进入降膜蒸发器对溶液浓缩，浓缩后的母液再经过结晶分离器使母液达到饱和，后经过搪瓷釜降温结晶，利用第一离心机将钾盐分离，再预热后经结晶分离器与稠厚器结晶，通过第二离心机将钠盐分离，第一离心机与第二离心机分离的液体返回结晶分离器循环运行。

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