CN109277402B - 一种垃圾焚烧飞灰的稳定化固化处理系统及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种垃圾焚烧飞灰的稳定化固化处理系统及处理方法,该处理系统包括飞灰计量单元、水泥计量单元、螯合剂计量单元、检测添加控制单元、稳定化单元,所述飞灰计量单元、水泥计量单元、螯合剂计量单元均与稳定化单元连通;所述检测添加控制单元包括在线检测模块和控制模块。本发明采用了在线检测模块,能够实时检测每批次飞灰中各元素含量,较准确的掌握每批次飞灰的理化特性,有利于指导飞灰的稳定化固化处理;另外,针对每批次飞灰的理化特性进行水泥、螯合剂添加量的精准调整控制,能够大幅提高飞灰稳定化固化的处理效果,有利于确保飞灰处理后满足环保标准要求。
Description
技术领域
本发明属于环境工程技术领域,涉及一种垃圾焚烧飞灰的稳定化固化处理系统。
背景技术
根据2018年7月统计,全国已经投运的垃圾焚烧发电厂达到359座,年垃圾处理量超过1.05亿吨,垃圾焚烧飞灰的产量达到了320万吨,且依据国家政策、标准规范,垃圾焚烧飞灰属于危险废物,需进行稳定化固化处理达到相关标准后可进入生活垃圾填埋场分区填埋。但是,垃圾焚烧飞灰的理化特性受所在地区、不同季节等影响,差异大、波动性强,若按照目前通常采用的螯合剂添加比例固定的方式进行处理,一是在飞灰重金属含量较低时会导致飞灰处理螯合剂的浪费,增加处理费用,二是在飞灰重金属含量较高时将导致飞灰处理达不到相关的标准,给环境造成不良影响。现有的飞灰重金属检测方法主要包括原子吸收光谱法(AAS)、原子发射光谱法(AES)、原子荧光光谱法(AFS)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、紫外-可见分光光度法(UV-Vis)等。这类方法在实验室中检测重金属含量发挥了重要作用,具有较高的测量精确度,但需要复杂的样品预处理过程,取样-制样-检测全过程周期较长,无法实现运行现场的快速原位测量。而X荧光光谱仪(XRF)、激光诱导等离子体光谱仪(LIBS)已在电厂原煤、飞灰及环保等相关领域用于元素的实时在线检测。
专利CN201810067499.6公开了一种采用XRF仪器定量测定飞灰中多种重金属含量的方法;专利CN108246770A公开了一种基于XRF检测的飞灰稳定化螯合剂投加系统的使用方法,采用XRF对每批次飞灰Pb总量进行实时检测,依据飞灰Pb总量划分为A1-A5五个档次,确定M1-M5五档不同的螯合剂添加比例,通过逻辑对比实现飞灰稳定化固化处理螯合剂的精细化投加,但没有考虑飞灰中Cd、Ca、Zn等其他元素对飞灰稳定化处理效果的影响、没有建立相关的函数模型,对于指导螯合剂添加比例存在较大的局限性;申请号CN106862235A的发明专利公开了一种在线检测重金属固体废弃物无害化处理方法,但该专利不能直接监测固体中的重金属含量,需要进行浸提后监测水相溶液中的重金属离子含量,需要进行复杂的水浸或酸浸前处理工艺,且未实现自动控制。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种垃圾焚烧飞灰的稳定化固化处理系统,其目的之一在于满足不同地区、不同季节、理化特性差异显著的垃圾焚烧飞灰的精准处理。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
一种垃圾焚烧飞灰的稳定化固化处理系统,包括飞灰计量单元、水泥计量单元、螯合剂计量单元、检测添加控制单元、稳定化单元,所述飞灰计量单元、水泥计量单元、螯合剂计量单元均与稳定化单元连通;
所述检测添加控制单元包括
在线检测模块,用于检测飞灰计量单元内垃圾焚烧飞灰中各重金属元素含量;和
控制模块,用于接收并处理在线检测模块和飞灰计量单元传来的数据信号,再根据数据处理结果控制水泥计量单元、螯合剂计量单元分别向稳定化单元按目标添加量定量给药。
在线检测模块可以实时在线检测飞灰中钙(Ca)、镉(Cd)、铅(Pb)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铬(Cr)、钡(Ba)、砷(As)、汞(Hg)等元素的含量;一般地,各元素的检测范围,钙(Ca)为1×104~40×104mg/kg、镉(Cd)为50~1000mg/kg、铅(Pb)为50~5000mg/kg,镍(Ni)为50~5000mg/kg、铜(Cu)为50~5000mg/kg、锌(Zn)为50~10000mg/kg、铬(Cr)为50~5000mg/kg、钡(Ba)为50~5000mg/kg、砷(As)为50~1000mg/kg、汞(Hg)为50~1000mg/kg;进一步地,各元素的检测误差不大于20%,每次检测的周期为30~60秒。控制模块接收并处理在线检测模块和飞灰计量单元传来的数据信号(包括飞灰中各重金属元素含量数据和待处理飞灰的质量数据),再根据数据处理结果控制水泥计量单元向稳定化单元按目标添加量定量投加水泥,并控制螯合剂计量单元向稳定化单元按目标添加量定量投加螯合剂,对飞灰实现精准处理,有利于降低处理成本,并保证处理效果。
进一步地,当所处理的垃圾焚烧飞灰中Ca含量CCa>12wt%时,i元素的浸出浓度Li=a×CCa+b×Ci+c,螯合剂的目标添加量P=m×(∑Li)n,水泥的目标添加量为0,其中a、b、c、m、n的取值范围分别为0.5~0.7、0~0.01、-6~-0.1、0.013~0.024、0.20~0.38;当所处理的垃圾焚烧飞灰中Ca含量CCa<12wt%时,i元素的浸出浓度为Li=e×CCa+f×Ci+g,螯合剂的目标添加量P=s×(∑Li)t,水泥的目标添加量Pc=2×(12-CCa)%,i选自Cd、Pb、Ni、Cu、Zn、Cr、Ba、As、Hg,其中e、f、g、s、t的取值范围分别为-0.3~-0.5、0.003~0.01、-6~20、0.01~0.025、0.20~0.40;Ci为所处理的垃圾焚烧飞灰中i元素的含量,∑Li=LPb+LCd+LNi+LCu+LZn+LCr+LBa+LAs+LHg。
可选地,所述螯合剂为二甲胺类有机硫螯合剂;可选地,所述水泥为普通硅酸盐类水泥,满足GB175-2007。可将上述函数模型嵌入控制模块,结合待处理飞灰质量数据计算出相应批次飞灰稳定化固化所需添加的螯合剂、水泥、工艺水质量。
进一步地,所述飞灰计量单元包括依次连通的飞灰储仓、螺旋给料机和飞灰质量计量仓,飞灰质量计量仓的出料口与稳定化单元连通,所述在线检测模块设置于螺旋给料机和飞灰质量计量仓之间,所述飞灰质量计量仓将投加入稳定化单元内的飞灰质量数据传输给控制模块,可选地,所述飞灰质量计量仓的控制部分与控制模块通信连接或电连接。
通过飞灰质量计量仓可实现垃圾焚烧飞灰的分批次处理,优选地,每批次待处理垃圾焚烧飞灰的质量为800-1000ka。另外,飞灰质量计量仓可直接将投入稳定化单元中的垃圾焚烧飞灰的质量数据传输给控制模块,控制模块结合此数据,可得出具体所需的水泥量、螯合剂量的数据。
进一步地,所述在线检测模块包括检测仪器,所述检测仪器为X荧光光谱仪(XRF)或激光诱导等离子体光谱仪(LIBS)。
进一步地,所述水泥计量单元包括依次连通的水泥储仓和水泥质量计量仓,所述水泥质量计量仓的出料口与稳定化单元连通,所述水泥质量计量仓接收控制模块发出的水泥投加指令并按该指令向稳定化单元投加水泥,可选地,所述水泥质量计量仓的控制部分与控制模块通信连接或电连接。水泥质量计量仓可接收控制模块输出的水泥目标添加量数据信号,按此定量添加水泥。
进一步地,所述螯合剂计量单元包括依次连通的螯合剂储罐、计量器和溶液计量罐,所述溶液计量罐的出液口与稳定化单元连通,计量器接收控制模块发出的螯合剂投加指令并按该指令向溶液计量罐投加螯合剂,可选地,计量器的控制部分与控制模块通信连接或电连接;还包括与溶液计量罐连通的工艺水供给器,工艺水控制器接收控制模块发出的工艺水投加指令并按该指令向溶液计量罐投加工艺水,可选地,所述工艺水供给器的控制部分与控制模块通信连接或电连接。溶液计量罐主要用于螯合剂与工艺水的混合;计量器接收控制模块输出的处理该部分垃圾焚烧飞灰的螯合剂目标添加量数据信号,定量投加螯合剂。工艺水供给器的控制部分接收控制模块输出的处理该批次飞灰所需的工艺水目标添加量数据,定量添加工艺水。
进一步地,所述计量器为流量计量泵;所述工艺水供给器为工艺水流量控制阀。
进一步地,所述溶液计量罐和稳定化单元之间设有泵,方便螯合剂溶液的添加。
进一步地,所述稳定化单元包括依次连通的飞灰稳定化固化混炼机和飞灰吨袋包装机。
一般地,螯合剂的添加量为待处理垃圾焚烧飞灰质量的0.1-10%,工艺水添加量为待处理垃圾焚烧飞灰质量的35-45%。
基于同一发明构思,本发明还提供一种垃圾焚烧飞灰的稳定化固化处理方法,利用如上所述的处理系统进行,包括如下步骤:
S1、检测待处理垃圾焚烧飞灰中Ca含量CCa和其他各重金属元素含量Ci,其中,i选自Cd、Pb、Ni、Cu、Zn、Cr、Ba、As、Hg;
S2、当CCa>12wt%时,根据如下公式计算获得螯合剂的目标添加量P,
i元素的浸出浓度Li=a×CCa+b×Ci+c,P=m×(∑Li)n;
当CCa<12wt%时,根据如下公式计算获得螯合剂的目标添加量P和水泥的目标添加量Pc,
i元素的浸出浓度为Li=e×CCa+f×Ci+g,P=s×(∑Li)t,Pc=2×(12-CCa)%;
其中,∑Li=LPb+LCd+LNi+LCu+LZn+LCr+LBa+LAs+LHg,a、b、c、e、f、g、m、n、s、t为常数;
S3、根据S2的计算结果,向待处理垃圾焚烧飞灰中添加螯合剂、水泥,进行稳定化处理。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
(1)采用了在线检测模块,能够实时检测每批次飞灰中各元素含量,较准确的掌握每批次飞灰的理化特性,有利于指导飞灰的稳定化固化处理,实现精准、高效处理。
(2)建立了反映飞灰各元素含量与其毒性浸出浓度关系的多项式函数模型,反映飞灰各元素浸出毒性浓度和水泥、螯合剂添加比例关系的幂指数函数模型,能够适应不同地区、不同季节垃圾焚烧飞灰理化特性的变化,精准调整控制螯合剂、水泥的添加量,有利于降低飞灰稳定化固化处理成本。
(3)针对每批次飞灰的理化特性进行水泥、螯合剂添加量的精准调整控制,能够大幅提高飞灰稳定化固化的处理效果,有利于确保飞灰处理后满足环保标准要求。
附图说明
图1是本发明第一种实施方式的处理系统的逻辑结构图。
图2是本发明第一种实施方式的处理系统的物料流向及控制结构简图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明:应用本发明所述的处理系统处理高铅镉含量垃圾焚烧飞灰,能够显著降低飞灰中铅镉的浸出毒性浓度,达到项目所确定的治理目标要求。
实施例1
一种垃圾焚烧飞灰的稳定化固化处理系统,包括飞灰计量单元100、水泥计量单元200、螯合剂计量单元300、检测添加控制单元400、稳定化单元500,所述飞灰计量单元100、水泥计量单元200、螯合剂计量单元300均与稳定化单元500连通;
所述检测添加控制单元400包括
在线检测模块401,用于检测飞灰计量单元内垃圾焚烧飞灰中各重金属元素含量;和
控制模块(402)采用西门子S7-300PLC控制柜,用于接收并处理在线检测模块和飞灰计量单元传来的数据信号,再根据数据处理结果控制水泥计量单元、螯合剂计量单元分别向稳定化单元按目标添加量定量给药。
所述飞灰计量单元100包括依次连通的飞灰储仓101、螺旋给料机102和飞灰质量计量仓103(配备梅特勒-托利多(常州)称重设备系统有限公司生产的称重模块WMS1501C-LX),飞灰质量计量仓103的出料口与稳定化单元500连通,所述在线检测模块401设置于螺旋给料机和飞灰质量计量仓之间,所述飞灰质量计量仓的控制部分与控制模块通信连接或电连接。
所述在线检测模块401包括检测仪器,所述检测仪器为激光诱导等离子体光谱仪。所述水泥计量单元200包括依次连通的水泥储仓201和水泥质量计量仓202(配备梅特勒-托利多(常州)称重设备系统有限公司生产的称重模块WMS402C-LX)),所述水泥质量计量仓的出料口与稳定化单元连通,所述水泥质量计量仓的控制部分与控制模块通信连接或电连接。所述螯合剂计量单元300包括依次连通的螯合剂储罐301、常州鑫旺仪表有限公司生产远传型电磁式计量器302和溶液计量罐304,所述溶液计量罐的出液口与稳定化单元连通,计量器的控制部分与控制模块通信连接或电连接;还包括与溶液计量罐连通的工艺水供给器303,所述工艺水供给器的控制部分与控制模块通信连接或电连接。所述溶液计量罐304和稳定化单元之间设有泵305。所述稳定化单元包括依次连通的珠海仕高玛机械设备有限公司生产的飞灰稳定化固化混炼机501和中科科正自动化工程公司生产的飞灰吨袋包装机502。
通过本发明所述垃圾焚烧飞灰稳定化固化精准高效处理系统,对衡阳垃圾发电厂飞灰进行处理。飞灰计量单元100控制每批次处理的飞灰量为1000kg,飞灰通过螺旋给料机102从飞灰储仓101进入飞灰质量计量仓103,然后进入稳定化单元500的飞灰稳定化固化混炼机501中,处理后通过飞灰吨袋包装机502打包,保证飞灰的均匀性。在线检测装置安装在给料机与计量仓之间。
采用激光诱导等离子体光谱仪(LIBS)检测得到第一批次飞灰的钙含量为16.0%,铅含量为1165mg/kg,以及其他重金属含量数据。在线检测模块202获得的钙含量数据自动输入检测添加控制单元400的控制模块402,由于钙含量高于12%,计算结果水泥投加量为0,水泥计量单元200中的水泥质量计量仓202的控制部分接收指令不投加水泥。钙含量和铅含量数据自动输入检测添加控制单元400的控制模块,根据控制模块中的重金属浸出浓度的计算式Li=0.511×CCa+0.00087×Ci-6,其中Li为重金属浸出浓度(mg/L),CCa为钙含量(mg/kg),Ci为重金属含量(mg/kg)。计算得到Pb浸出浓度为3.19mg/L,Cd、As、Ba、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg为未检出,与实际检测误差范围为-0.59%~4.7%。该数据自动输入计算模型Pi=0.0168*∑Li 0.3409,∑Li为Pb、Cd、As、Ba、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg重金属浓度之和,计算出该批次的药剂添加比例为待处理飞灰的2.50%,工艺水添加比例为40%(固定添加比例)。该数据自动输入螯合剂计量单元300,计量器302接收药剂比例2.5%的数据,根据待处理飞灰质量1000kg,计算下放至稳定化单元500的药剂质量为25kg,工艺水供给器303接收工艺水添加比例40%的数据,则下放至稳定化单元500的工艺水质量为400kg。最终稳定化处理后的飞灰经过养护2-3天后,Pb的浸出浓度检测均低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008的标准限值0.25mg/L。说明采用在线处理系统能够有效保证处理后的飞灰重金属浓度浸出浓度达标。
该固化精准高效处理系统运行一个月后,钙含量及铅含量发生变化,检测所得的钙含量分别为12.5%,检测所得的铅含量分别为909mg/kg。钙含量数据自动输入检测添加控制单元400的水泥添加比例计算控制模块,由于钙含量高于12%,计算结果水泥投加量为0,水泥计量单元200中的水泥计量仓接收指令不投加水泥。钙含量和铅含量数据自动输入检测添加控制单元400的药剂添加比例计算控制模块,根据控制系统中的重金属浸出浓度的计算式Li=0.511×CCa+0.00087×Ci-6,其中Li为重金属浸出浓度(mg/L),CCa为钙含量(mg/kg),Ci为重金属含量(mg/kg)。计算得到Pb浸出浓度为1.18mg/L,Cd、As、Ba、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg为未检出,与实际检测误差范围为-0.67%~5.2%。该数据自动输入计算模型Pi=0.0168*∑Li 0.3409,∑Li为Pb、Cd、As、Ba、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg重金属浓度之和,计算出该批次的药剂添加比例为1.8%,工艺水添加比例为40%。该数据自动输入螯合剂计量单元300,计量器302控制部分接收药剂比例为1.8%的数据,根据待处理飞灰质量1000kg,计算下放至稳定化单元500的药剂质量为18kg,工艺水供给器303的控制部分接收工艺水添加比例40%的数据,则下放至稳定化单元500的工艺水质量为400kg。最终稳定化处理后的飞灰经过养护2-3天后,Pb的浸出浓度检测均低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008的标准限值0.25mg/L。说明采用系统能够实时在线调控稳定剂添加比例,保证处理后的飞灰重金属浓度浸出浓度达标,且能够节省成本。
表1Pb元素在线检测及处理达标情况
实施例2:
通过本发明所述垃圾焚烧飞灰稳定化固化精准高效处理系统,对上海某垃圾发电厂飞灰进行处理。飞灰计量单元100控制每批次处理的飞灰量为1000kg,飞灰通过螺旋给料机进入稳定化固化搅拌系统,保证飞灰的均匀性。在线检测装置安装在给料机与计量仓之间。
采用激光诱导等离子体光谱仪(LIBS)检测得到第一批次飞灰的钙、铅和镉含量分别为10.8%、2191mg/kg,260mg/kg以及其他重金属含量数据。钙含量数据自动输入检测添加控制单元400的水泥添加比例计算控制模块,由于钙含量低于12%,根据模型Pc=2×(12-CCa)%,水泥添加量为2.4%。水泥计量单元200接收指令向稳定化单元500的固化混炼机中投加2.4%的水泥。钙含量和铅含量数据自动输入检测添加控制单元400的药剂添加比例计算控制模块,根据控制系统中的重金属浸出浓度的计算式Li=-0.06×CCa+0.005×Ci+0.52,计算得到Pb浸出浓度为10.83mg/L,根据控制单元中的Cd浸出浓度的计算式Li=-0.416×CCa+0.037×Ci-0.11,计算得到Cd浸出浓度为5.02mg/L,其他重金属浸出浓度未超标。与实际检测误差范围为-12.3%~13.0%。该数据系列自动输入计算模型Pi=0.0127×∑Li 0.3985,∑Li为Pb、Cd、As、Ba、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg重金属浓度之和,计算出该批次的药剂添加比例为3.8%,工艺水添加比例为40%。该数据自动输入螯合剂计量单元300,计量器的控制部分接收药剂比例3.8%的数据,计算下放至稳定化单元500的药剂质量为38kg,工艺水供给器的控制部分接收工艺水添加比例40%的数据,则下放至稳定化单元500的工艺水质量为400kg。最终稳定化处理后的飞灰经过养护2-3天后,Pb的浸出浓度检测均低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008的标准限值0.25mg/L。说明采用在线处理系统能够有效保证处理后的飞灰重金属浓度浸出达到标准。
运行一段时间后,飞灰中的元素含量发生变化。采用激光诱导等离子体光谱仪(LIBS)检测得到飞灰的钙、铅和镉含量分别为7.1%、2973.5mg/kg,200mg/kg以及其他重金属含量数据。钙含量数据自动输入检测添加控制单元400的水泥添加比例计算控制模块,由于钙含量低于12%,根据模型Pc=2×(12-CCa)%,水泥添加量为9.8wt%。水泥计量单元200接收指令向稳定化单元500的固化混炼机中投加9.8wt%的水泥。钙含量和铅含量数据自动输入检测添加控制单元400,控制模块根据Pb浸出浓度的计算式Li=-0.06×CCa+0.005×Ci+0.52,计算得到Pb浸出浓度为14.96mg/L,根据Cd浸出浓度的计算式Li=-0.416×CCa+0.037×Ci-0.11,计算得到Cd浸出浓度为4.34mg/L,其他重金属浸出浓度未超标。与实际检测误差范围为-11.5%~13.5%。该数据系列自动输入计算模型Pi=0.0127×∑Li 0.3985,∑Li为Pb、Cd、As、Ba、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg重金属浓度之和,计算出该批次的药剂添加比例为4.13%,工艺水添加比例为40%。该数据自动输入螯合剂计量单元300,计量器302的控制部分接收药剂比例4.13%的数据,计算下放至稳定化单元500的药剂质量为41.3kg,工艺水供给器接收工艺水添加比例40%的数据,则下放至稳定化单元500的工艺水质量为400kg。最终稳定化处理后的飞灰经过养护2-3天后,Pb和Cd的浸出浓度检测均低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008的标准限值0.25mg/L、0.15mg/L。说明采用该系统在飞灰中元素发生变化时能够实时调控药剂及水泥添加比例,有效保证处理后的飞灰重金属浓度浸出达标。
表2精准高效处理系统处理效果
飞灰计量单元控制每一批次的飞灰约800-1000kg,搅拌机连续工作,称量系统待前一批飞灰搅拌完毕后,卸料第二批飞灰至搅拌机,同时卸入螯合剂或水泥。当在线检测模块测得的连续两批飞灰Ca和As、Ba、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg含量没有明显变化时,检测添加控制单元延续既定的螯合剂配比,当连续两批飞灰Ca和As、Ba、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg含量出现明显变化时,检测添加控制单元根据在线检测模块测得的变化后的数据经计算机软件的逻辑运算实时调整螯合剂配比,保证飞灰处理达标同时还可以节约处理成本。
综上,本发明的处理系统能够适应不同地区、不同季节、理化特性差异显著的垃圾焚烧飞灰的处理要求,实现垃圾焚烧飞灰的高效、精准处理。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明,而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (8)
1.一种垃圾焚烧飞灰的稳定化固化处理系统,其特征在于,包括飞灰计量单元(100)、水泥计量单元(200)、螯合剂计量单元(300)、检测添加控制单元(400)、稳定化单元(500),所述飞灰计量单元(100)、水泥计量单元(200)、螯合剂计量单元(300)均与稳定化单元(500)连通;
所述检测添加控制单元(400)包括
在线检测模块(401),用于检测飞灰计量单元内垃圾焚烧飞灰中各重金属元素含量;和
控制模块(402),用于接收并处理在线检测模块和飞灰计量单元传来的数据信号,再根据数据处理结果控制水泥计量单元、螯合剂计量单元分别向稳定化单元按目标添加量定量给药;其中,当所处理的垃圾焚烧飞灰中Ca含量CCa>12wt%时,i元素的浸出浓度L i = a×CCa+b×Ci +c,螯合剂的目标添加量P =m×(∑L i )n,水泥的目标添加量为0,其中a、b、c、m、n的取值范围分别为0.5 ~ 0.7、0 ~ 0.01、-6 ~ -0.1、0.013 ~ 0.024、0.20 ~ 0.38;当所处理的垃圾焚烧飞灰中Ca含量CCa<12wt%时,i元素的浸出浓度为L i = e×CCa + f×Ci + g,螯合剂的目标添加量P= s×(∑L i )t,水泥的目标添加量P c =2×(12-CCa)%,i选自Cd、Pb、Ni、Cu、Zn、Cr、Ba、As、Hg,其中e、f、g、s、t的取值范围分别为-0.3 ~ -0.5、0.003~0.01、-6 ~ 20、0.01 ~ 0.025、0.20 ~ 0.40;Ci 为所处理的垃圾焚烧飞灰中i元素的含量,∑L i =L Pb +L Cd +L Ni +L Cu +L Zn +L Cr + L Ba +L As +L Hg 。
2.根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于,所述飞灰计量单元(100)包括依次连通的飞灰储仓(101)、螺旋给料机(102)和飞灰质量计量仓(103),飞灰质量计量仓(103)的出料口与稳定化单元(500)连通,所述在线检测模块(401)包括检测仪器,所述检测仪器设置于螺旋给料机和飞灰质量计量仓之间,所述飞灰质量计量仓将投加入稳定化单元内的飞灰质量数据传输给控制模块。
3.根据权利要求2所述的处理系统,其特征在于,所述检测仪器为X荧光光谱仪或激光诱导等离子体光谱仪。
4.根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于,所述水泥计量单元(200)包括依次连通的水泥储仓(201)和水泥质量计量仓(202),所述水泥质量计量仓的出料口与稳定化单元连通,所述水泥质量计量仓接收控制模块发出的水泥投加指令并按该指令向稳定化单元投加水泥。
5.根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于,所述螯合剂计量单元(300)包括依次连通的螯合剂储罐(301)、计量器(302)和溶液计量罐(304),所述溶液计量罐的出液口与稳定化单元连通,计量器接收控制模块发出的螯合剂投加指令并按该指令向溶液计量罐投加螯合剂;还包括与溶液计量罐连通的工艺水供给器(303),工艺水控制器接收控制模块发出的工艺水投加指令并按该指令向溶液计量罐投加工艺水。
6.根据权利要求5所述的处理系统,其特征在于,所述溶液计量罐(304)和稳定化单元之间设有泵(305)。
7.根据权利要求1-6任一项所述的处理系统,其特征在于,所述稳定化单元包括依次连通的飞灰稳定化固化混炼机(501)和飞灰吨袋包装机(502)。
8.一种垃圾焚烧飞灰的稳定化固化处理方法,其特征在于,利用如权利要求1-7任一项所述的处理系统进行,包括如下步骤:
S1、检测待处理垃圾焚烧飞灰中Ca含量CCa和其他各重金属元素含量Ci,其中,i选自Cd、Pb、Ni、Cu、Zn、Cr、Ba、As、Hg;
S2、当CCa>12wt%时,根据如下公式计算获得螯合剂的目标添加量P,
i元素的浸出浓度L i = a×CCa +b×Ci +c,P =m×(∑L i )n;
当CCa<12wt%时,根据如下公式计算获得螯合剂的目标添加量P和水泥的目标添加量P c ,
i元素的浸出浓度为L i = e×CCa + f×Ci + g,P= s×(∑L i )t,P c =2×(12-CCa)%;
其中,∑L i =L Pb +L Cd + L Ni +L Cu +L Zn +L Cr + L Ba +L As +L Hg ,a、b、c、e、f、g、m、n、s、t为常数;
S3、根据S2的计算结果,向待处理垃圾焚烧飞灰中添加螯合剂、水泥,进行稳定化处理。
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