CN107606619A - 一种多级垃圾焚烧净化处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多级垃圾焚烧净化处理工艺，具体工艺流程如下：焚烧烟气中重金属和二恶英的处理：将垃圾中加入一定量的石灰石和氯化钙混合搅拌均匀，可以有效除去垃圾中的HCl，进一步减少Cl2的产生，从而减少二恶英的生成，得到预处理垃圾将预处理垃圾置于焚烧炉中进行焚烧，焚烧过程中，通过鼓风机从焚烧炉底部鼓入氧气，焚烧过程中边搅拌便焚烧，有利于垃圾的充分燃烧，降低二恶英的生成，同时从焚烧炉顶部不断喷洒抑制剂；在布袋除尘器的除尘布袋中填充活性炭粉末和生石灰的混合物。本发明在垃圾焚烧前进行碱化处理，可以减少垃圾中的氯源，同时在焚烧炉中鼓入氧气，使垃圾充分燃烧，降低二恶英的产生。
Description
技术领域
本发明属于垃圾焚烧领域，涉及一种多级垃圾焚烧净化处理工艺。
背景技术
随着我国经济水平的提高，对于城市垃圾的处理也越来越趋于环境保护化和资源再利用化，由于焚烧法在减量化与资源化利用方面的独特优势，近年来对垃圾的焚烧率日益增长，但是在垃圾焚烧过程中往往混杂少量的氯源，焚烧条件不当时，焚烧烟气中容易产生二恶英，会引起大气污染，并且二恶英极难溶于水且溶于脂肪，在生物体内累积难以排除，并且对人体有很强的致畸和致癌作用。
垃圾焚烧过程中，不仅烟气中有二恶英，同时焚烧飞灰也属于危险固体废弃物，由于垃圾焚烧使部分重金属高温挥发，而后在烟气净化系统中泠凝附着在飞灰颗粒上，依次垃圾飞灰中通常含有较高浓度的铅、镉等重金属，还含有较高浓度的二恶英，因此对于垃圾焚烧产生的二恶英和重金属污染物的处理至关重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多级垃圾焚烧净化处理工艺，在垃圾焚烧前进行碱化处理，可以减少垃圾中的氯源，同时在焚烧炉中鼓入氧气，使垃圾充分燃烧，降低二恶英的产生，对于垃圾焚烧飞灰直接通过吸附浸泡后吸附，可以有效的除去飞灰中的重金属，同时对于浸泡后的滤渣通过大于800℃的高温处理，可以有效的分解飞灰中的二恶英，进一步降低污染。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种多级垃圾焚烧净化处理工艺，具体工艺流程如下：
步骤1：焚烧烟气中重金属和二恶英的处理：(1)将垃圾中加入一定量的石灰石和氯化钙混合搅拌均匀，放置3-10天，可以有效除去垃圾中的HCl，进一步减少Cl2的产生，从而减少二恶英的生成，得到预处理垃圾；
(2)将预处理垃圾置于焚烧炉中进行焚烧，焚烧过程中，通过鼓风机从焚烧炉底部鼓入氧气，焚烧过程中边搅拌便焚烧，有利于垃圾的充分燃烧，降低二恶英的生成，同时从焚烧炉顶部不断喷洒抑制剂；
(3)在布袋除尘器的除尘布袋中填充活性炭粉末和生石灰的混合物；
步骤2：焚烧飞灰中重金属的预处理：(1)将垃圾飞灰溶于冷水中浸泡10-20天，浸泡后进行过滤，滤液待用滤渣压制成滤饼；
(2)将滤液通过多级交换吸附柱进行吸附处理，然后将吸附后的层析柱中的吸附剂进行洗脱，重复利用。
所述步骤1中每千克垃圾中加入10-20g石灰石、20-50g氯化钙；
所述步骤1中的抑制剂为氨水和硫，其中氨水和硫的喷洒量分别为20-100g/min。
所述步骤1中活性炭粉末和生石灰的重量比为1:20-40。
所述步骤2中，交换吸附柱的内径为300mm，柱高为1500mm，吸附过程滤液在柱中的流速为50-100mL/min,洗脱过程中洗脱剂在柱中的流速为5-10mL/min。
所述步骤2中交换吸附柱的吸附剂制备过程为：
(1)将废弃的螃蟹壳磨碎后加入0.5-1mol/L的盐酸搅拌4-10h后，过滤洗涤至中性烘干得到一级产物；
(2)将一级产物中加入40-60％的氢氧化钠溶液，在80-100℃下反应5-8h后，过滤洗涤干燥得到二级产物；
(3)将二级产物溶于水中，然后向其中加入硫脲和戊二醛，在80-100℃下回流反应4-8h，得到吸附剂，优选地，所述二级产物、硫脲和戊二醛的摩尔比为2:1.1-1.3:1.2-1.5。
所述步骤2中洗脱剂为10-25％的EDTA和0.5-2mol/L的HCl，洗脱剂和滤液的体积比为1:300-600。
一种垃圾焚烧飞灰的应用，具体过程为：将步骤2中制备的滤饼在850-1000℃的烘干炉中烘干，然后进行粉碎，将5-10％的粉碎后的飞灰、3-8％的粉煤灰、1-5％的水泥、60-80％的沥青进行混合制备复合沥青，用于路面铺设。
本发明的有益效果：
本发明在垃圾焚烧前通过向垃圾中加入石灰石和氯化钙可以通过碱化作用除去垃圾中的部分氯源，通过减少氯源降低二恶英的产生。
本发明在垃圾焚烧后过程中在焚烧炉中鼓入氧气，可以提高垃圾的燃烧效率，降低焚烧烟气中二恶英的产生，同时在焚烧炉顶部喷洒氨和硫，可以有效的除去氯气，可以进一步降低烟气中二恶英的产生。
本发明在布袋除尘器的除尘布袋中添加活性炭粉末和生石灰，可以有效的吸附二恶英，降低焚烧烟气中二恶英的含量。
本发明的焚烧飞灰通过浸泡，可以使飞灰中的重金属溶于水中，然后通过吸附剂进行吸附，可以有效除去飞灰中的重金属，然后将吸附剂进行洗脱，可以重复利用，其中吸附剂是由废弃的螃蟹壳制备的，不仅原料价格低廉，并且实现了废弃物的合理再利用。
本发明的焚烧飞灰的滤饼通过在大于800℃的高温下烘干，可以分解滤饼中的二恶英，进而实现滤饼中重金属和二恶英含量复合标准，然后通过将滤饼加入沥青中制备复合沥青，可以实现废弃物的再利用，同时对于滤饼中含有大龄的矿物质，可以替代沥青中的部分矿物质，节约成本。
具体实施方式
实施例1：
一种多级垃圾焚烧净化处理工艺，具体工艺流程如下：
步骤1：焚烧烟气中重金属和二恶英的处理：(1)将垃圾中加入一定量的石灰石和氯化钙混合搅拌均匀，放置3天，其中每千克垃圾中加入10g石灰石、20g氯化钙；可以有效除去垃圾中的HCl，进一步减少Cl2的产生，从而减少二恶英的生成，得到预处理垃圾；
(2)将预处理垃圾置于焚烧炉中进行焚烧，焚烧过程中，通过鼓风机从焚烧炉底部鼓入氧气，焚烧过程中边搅拌便焚烧，有利于垃圾的充分燃烧，降低二恶英的生成，同时从焚烧炉顶部不断喷洒抑制剂，其中抑制剂为氨水和硫，氨水和硫的喷洒量分别为20g/min；
(3)在布袋除尘器的除尘布袋中填充活性炭粉末和生石灰的混合物，其中活性炭粉末和生石灰的重量比为1:20；
步骤2：焚烧飞灰中重金属的预处理：(1)将垃圾飞灰溶于冷水中浸泡10天，浸泡后进行过滤，滤液待用滤渣压制成滤饼；
(2)将滤液通过多级交换吸附柱进行吸附处理，交换吸附柱的内径为300mm，柱高为1500mm，吸附过程滤液在柱中的流速为50mL/min,然后将吸附后的层析柱中的吸附剂进行洗脱，其中洗脱剂为10％的EDTA和0.5mol/L的HCl，洗脱剂和滤液的体积比为1:300，洗脱过程中洗脱剂在柱中的流速为5mL/min重复利用。
所述步骤2中交换吸附柱的吸附剂制备过程为：
(1)将废弃的螃蟹壳磨碎后加入0.5mol/L的盐酸搅拌4h后，过滤洗涤至中性烘干得到一级产物；
(2)将一级产物中加入40％的氢氧化钠溶液，在80℃下反应5h后，过滤洗涤干燥得到二级产物；
(3)将二级产物溶于水中，然后向其中加入硫脲和戊二醛，在80℃下回流反应4h，得到吸附剂，优选地，所述二级产物、硫脲和戊二醛的摩尔比为2:1.1:1.2。
一种垃圾焚烧飞灰的应用，具体过程为：将步骤2中制备的滤饼在850-1000℃的烘干炉中烘干，然后进行粉碎，将5％的粉碎后的飞灰、3％的粉煤灰、1％的水泥、60％的沥青进行混合制备复合沥青，用于路面铺设。
实施例2：
一种多级垃圾焚烧净化处理工艺，具体工艺流程如下：
步骤1：焚烧烟气中重金属和二恶英的处理：(1)将垃圾中加入一定量的石灰石和氯化钙混合搅拌均匀，放置5天，其中每千克垃圾中加入15g石灰石、30g氯化钙；可以有效除去垃圾中的HCl，进一步减少Cl2的产生，从而减少二恶英的生成，得到预处理垃圾；
(2)将预处理垃圾置于焚烧炉中进行焚烧，焚烧过程中，通过鼓风机从焚烧炉底部鼓入氧气，焚烧过程中边搅拌便焚烧，有利于垃圾的充分燃烧，降低二恶英的生成，同时从焚烧炉顶部不断喷洒抑制剂，其中抑制剂为氨水和硫，氨水和硫的喷洒量分别为60g/min；
(3)在布袋除尘器的除尘布袋中填充活性炭粉末和生石灰的混合物，其中活性炭粉末和生石灰的重量比为1:30；
步骤2：焚烧飞灰中重金属的预处理：(1)将垃圾飞灰溶于冷水中浸泡15天，浸泡后进行过滤，滤液待用滤渣压制成滤饼；
(2)将滤液通过多级交换吸附柱进行吸附处理，交换吸附柱的内径为300mm，柱高为1500mm，吸附过程滤液在柱中的流速为80mL/min,然后将吸附后的层析柱中的吸附剂进行洗脱，其中洗脱剂为20％的EDTA和1mol/L的HCl，洗脱剂和滤液的体积比为1:400，洗脱过程中洗脱剂在柱中的流速为5-10mL/min重复利用。
所述步骤2中交换吸附柱的吸附剂制备过程为：
(1)将废弃的螃蟹壳磨碎后加入0.8mol/L的盐酸搅拌7h后，过滤洗涤至中性烘干得到一级产物；
(2)将一级产物中加入50％的氢氧化钠溶液，在90℃下反应7h后，过滤洗涤干燥得到二级产物；
(3)将二级产物溶于水中，然后向其中加入硫脲和戊二醛，在90℃下回流反应6h，得到吸附剂，优选地，所述二级产物、硫脲和戊二醛的摩尔比为2:1.2:1.4。
一种垃圾焚烧飞灰的应用，具体过程为：将步骤2中制备的滤饼在850-1000℃的烘干炉中烘干，然后进行粉碎，将7％的粉碎后的飞灰、5％的粉煤灰、3％的水泥70％的沥青进行混合制备复合沥青，用于路面铺设。
实施例3：
一种多级垃圾焚烧净化处理工艺，具体工艺流程如下：
步骤1：焚烧烟气中重金属和二恶英的处理：(1)将垃圾中加入一定量的石灰石和氯化钙混合搅拌均匀，放置10天，其中每千克垃圾中加入20g石灰石、50g氯化钙；可以有效除去垃圾中的HCl，进一步减少Cl2的产生，从而减少二恶英的生成，得到预处理垃圾；
(2)将预处理垃圾置于焚烧炉中进行焚烧，焚烧过程中，通过鼓风机从焚烧炉底部鼓入氧气，焚烧过程中边搅拌便焚烧，有利于垃圾的充分燃烧，降低二恶英的生成，同时从焚烧炉顶部不断喷洒抑制剂，其中抑制剂为氨水和硫，氨水和硫的喷洒量分别为100g/min；
(3)在布袋除尘器的除尘布袋中填充活性炭粉末和生石灰的混合物，其中活性炭粉末和生石灰的重量比为1:40；
步骤2：焚烧飞灰中重金属的预处理：(1)将垃圾飞灰溶于冷水中浸泡20天，浸泡后进行过滤，滤液待用滤渣压制成滤饼；
(2)将滤液通过多级交换吸附柱进行吸附处理，交换吸附柱的内径为300mm，柱高为1500mm，吸附过程滤液在柱中的流速为100mL/min,然后将吸附后的层析柱中的吸附剂进行洗脱，其中洗脱剂为25％的EDTA和2mol/L的HCl，洗脱剂和滤液的体积比为1:600，洗脱过程中洗脱剂在柱中的流速为10mL/min重复利用。
所述步骤2中交换吸附柱的吸附剂制备过程为：
(1)将废弃的螃蟹壳磨碎后加入1mol/L的盐酸搅拌10h后，过滤洗涤至中性烘干得到一级产物；
(2)将一级产物中加入60％的氢氧化钠溶液，在100℃下反应8h后，过滤洗涤干燥得到二级产物；
(3)将二级产物溶于水中，然后向其中加入硫脲和戊二醛，在100℃下回流反应8h，得到吸附剂，优选地，所述二级产物、硫脲和戊二醛的摩尔比为2:1.3:1.5。
一种垃圾焚烧飞灰的应用，具体过程为：将步骤2中制备的滤饼在850-1000℃的烘干炉中烘干，然后进行粉碎，将10％的粉碎后的飞灰、8％的粉煤灰、5％的水泥、80％的沥青进行混合制备复合沥青，用于路面铺设。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种多级垃圾焚烧净化处理工艺，其特征在于，具体工艺流程如下：
步骤1：焚烧烟气中重金属和二恶英的处理：(1)将垃圾中加入一定量的石灰石和氯化钙混合搅拌均匀，放置3-10天，得到预处理垃圾；
(2)将预处理垃圾置于焚烧炉中进行焚烧，焚烧过程中，通过鼓风机从焚烧炉底部鼓入氧气，焚烧过程中边搅拌便焚烧，同时从焚烧炉顶部不断喷洒抑制剂；
(3)在布袋除尘器的除尘布袋中填充活性炭粉末和生石灰的混合物；
步骤2：焚烧飞灰中重金属的预处理：(1)将垃圾飞灰溶于冷水中浸泡10-20天，浸泡后进行过滤，滤液待用滤渣压制成饼状；
(2)将滤液通过多级交换吸附柱进行吸附处理，然后将吸附后的层析柱中的吸附剂进行洗脱，重复利用。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧净化工艺，其特征在于，所述步骤1中每千克垃圾中加入10-20g石灰石、20-50g氯化钙。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧净化工艺，其特征在于，所述步骤1中的抑制剂为氨水和硫，其中氨水和硫的喷洒量分别为20-100g/min。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧净化工艺，其特征在于，所述步骤1中活性炭粉末和生石灰的重量比为1:20-40。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧净化工艺，其特征在于，所述步骤2中，交换吸附柱的内径为300mm，柱高为1500mm，吸附过程滤液在柱中的流速为50-100mL/min,洗脱过程中洗脱剂在柱中的流速为5-10mL/min。
6.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧净化工艺，其特征在于，所述步骤2中交换吸附柱的吸附剂制备过程为：
(1)将废弃的螃蟹壳磨碎后加入0.5-1mol/L的盐酸搅拌4-10h后，过滤洗涤至中性烘干得到一级产物；
(2)将一级产物中加入40-60％的氢氧化钠溶液，在80-100℃下反应5-8h后，过滤洗涤干燥得到二级产物；
(3)将二级产物溶于水中，然后向其中加入硫脲和戊二醛，在80-100℃下回流反应4-8h，得到吸附剂。
7.根据权利要求6所述的一种垃圾焚烧净化工艺，其特征在于，所述二级产物、硫脲和戊二醛的摩尔比为2:1.1-1.3:1.2-1.5。
8.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧净化工艺，其特征在于，所述步骤2中洗脱剂为10-25％的EDTA和0.5-2mol/L的HCl，洗脱剂和滤液的体积比为1:300-600。
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| CN201710666926.8A CN107606619A (zh) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | 一种多级垃圾焚烧净化处理工艺 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111821942A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-10-27 | 瀚蓝绿电固废处理(佛山)有限公司 | 用于垃圾焚烧的二噁英高效吸附剂及其制备方法和应用 |
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- 2017-08-07 CN CN201710666926.8A patent/CN107606619A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN111821942A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-10-27 | 瀚蓝绿电固废处理(佛山)有限公司 | 用于垃圾焚烧的二噁英高效吸附剂及其制备方法和应用 |
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