CN215543649U - 一种垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统，其中系统主要包括：飞灰洗涤脱氯单元、洗脱液除杂单元、蒸发结晶单元、洗渣干燥单元、机械力化学处理单元和养护制砖单元，飞灰首先进入飞灰洗涤脱氯单元进行洗涤脱氯，经洗涤脱氯后得到达标洗渣和飞灰洗脱液；达标洗渣进入洗渣干燥单元进行干燥后输送到机械力化学处理单元处理，经过机械力处理后的达标洗渣再输送到养护制砖单元制砖；飞灰洗脱液进入洗脱液除杂单元进行洗脱液除杂处理，处理后的洗脱液输送到蒸发结晶单元蒸发结晶。飞灰经过本实用新型公布的工艺处理后，飞灰中氯<1％，重金属浸出浓度达到GB8978标准，二噁英含量处理少于50ng‑TEQ/kg，还得到了高性能的免烧砖，实现了飞灰的“三化”处置。

Description

一种垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统

技术领域

本实用新型涉及膜处理设备技术领域，尤其涉及一种垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统。

背景技术

飞灰利用处置分为填埋和资源化两种方式。填埋是飞灰处置的传统方法，而资源化是近些年发展起来的新的处理方式。在飞灰填埋或资源化利用处置前，均需对飞灰进行适当的预处理。目前飞灰的预处理技术主要包括水洗、固化/稳定化、高温烧结、高温熔融、低温热解等。

其中，固化/稳定化-填埋技术是指将飞灰中有毒有害组分包容覆盖起来，或者使其呈现化学惰性，然后进入填埋场进行填埋。水泥窑协同处置技术是将飞灰进行水洗处理(氯盐去除)后作为水泥原料，通过水泥窑高温烧成彻底分解二噁英，将重金属固化稳定化在水泥熟料中，而水洗废水通过处理后全部回用。高温烧结制陶粒技术是将飞灰或与工业固体废物或粘土等原料的混合物，加入助熔剂、粘结剂等添加剂后，加热至飞灰的熔点，形成可作为陶粒使用的轻质致密固体。等离子体熔融技术是将飞灰或与固体废物等原料的混合物，加入添加剂后，利用等离子炬产生的热源，加热至飞灰完全熔融后，冷却形成致密玻璃体。低温热解技术是指在低温条件下将飞灰中二噁英类去除后作为替代原料用于建材产品生产。总体而言，固化/稳定化-填埋技术目前在国内飞灰处置中应用广泛；水泥窑协同处置是近年来成功研发的飞灰资源化利用技术；高温烧结制陶粒目前在天津地区飞灰处置中得到应用；等离子体熔融作为飞灰高温熔融的一种重要方式，近年来已进行了中等规模试验；低温热解是一种新兴的飞灰处理技术，有关单位正在开展相关研究。

然而，现有垃圾焚烧飞灰处理技术中，仅固化/稳定化-填埋技术和水泥窑协同处置有成熟的应用，前者受限于土地资源紧缺且填埋仍未解决飞灰污染问题，未来飞灰填埋技术会逐步淡出市场，后者水泥窑新建固定投资大；传统水泥窑改造后地点固定，危废需经过远距离运输，运输成本高。特别是小型城市，并无可供改造的水泥窑，危废的运输是一个难以解决的难题。飞灰的掺入量仅为1-5％，这导致现有的水泥窑只能实现有限的飞灰资源化利用，难以满足产量巨大的飞灰的处置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述背景技术中的至少一个技术问题，提供一种一种垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统。

为实现上述目的，本实用新型提供一种垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统，包括：

用于飞灰脱氯、重金属沉淀的飞灰洗涤脱氯单元；

与飞灰洗涤脱氯单元连接的用于再次沉淀重金属、净化洗脱液的洗脱液除杂单元；

与洗脱液除杂单元连接的用于对洗脱液析盐结晶的蒸发结晶单元；

与飞灰洗涤脱氯单元连接的用于干燥洗渣的洗渣干燥单元；

与洗渣干燥单元连接的用于高能球磨降解二噁英的机械力化学处理单元；

以及与机械力化学处理单元连接的用于飞灰制砖的养护制砖单元。

根据本实用新型的一个方面，飞灰洗涤脱氯单元包括飞灰料仓、第一药剂料仓、飞灰计量给料器、预混搅拌器、第一反应搅拌器、配水计量装置、压滤机、压滤液储存罐；

预混搅拌器的入口分别与飞灰计量给料器的出口、配水计量装置的出口、第一药剂料仓的出口连通，预混搅拌器的出口与第一反应搅拌器的入口连通，第一反应搅拌器出口与压滤机入口连通，压滤机上设有压滤液出口和压滤渣出口。

根据本实用新型的一个方面，飞灰洗涤脱氯单元中的第一药剂料仓中的药剂为硫酸钙、硫酸氢钾、碳酸钠、碳酸钙、硫酸钠、硫酸钾、氯化钙、氯化钡、氯化镧中的一种或几种。

根据本实用新型的一个方面，洗脱液除杂单元包括第二反应搅拌器、第二药剂料仓和过滤器；

第二反应搅拌器的入口与压滤液出口连通，第二反应搅拌器的入口与第二药剂料仓的出口连通，第二反应搅拌器的出口与过滤器的入口连通，过滤器的出口与蒸发结晶单元的入口连通；

过滤器滤出除杂固相渣，除杂固相渣返回飞灰洗涤脱氯单元继续洗涤脱氯。

根据本实用新型的一个方面，洗脱液除杂单元中的第二药剂料仓中的药剂为碳酸钾、碳酸钠、毒重石、氯化钡、硫酸钠、硫酸钾、氯化钙、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺中的一种或几种。

根据本实用新型的一个方面，洗渣干燥单元包括输送带、干燥机、干燥飞灰料仓；

输送带的入口与压滤渣出口连通，输送带的出口与干燥机的入口连通，干燥机的出口与干燥飞灰料仓的入口连通，干燥飞灰料仓的出口与机械力化学处理单元的入口连通。

根据本实用新型的一个方面，机械力化学处理单元包括机械力化学反应器和第三药剂料仓；

第三药剂料仓出口与机械力化学反应器入口连通；机械力化学反应器为立式搅拌磨或者卧式搅拌磨或者行星球磨机中的任意一种。

根据本实用新型的一个方面，机械力化学处理单元中的第三药剂料仓中的药剂为石英、长石、二氧化锰、铁粉、铝粉、氧化钙、稀土氧化物、稀土尾矿中的一种或几种。

根据本实用新型的一个方面，养护制砖单元的入口与机械力化学反应器的出口连通，通过养护制砖单元制作高性能免烧砖。

根据本实用新型的一个方面，洗脱液输送到蒸发结晶单元制取工业盐，蒸发结晶单元生成的冷凝水返回飞灰洗涤脱氯单元使用。

本实用新型的垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统处理飞灰，产物中以飞灰干重计算的二噁英类残留的总量不超过50ng-TEQ/kg，飞灰处理产物按照HJ557方法制备浸出液，其中重金属的浸出浓度不超过GB8978中规定的最高允许排放浓度限值，其中第二类污染物最高允许排放浓度按照一级标准执行，处理产物中的可溶性氯含量不高于1％。养护制砖后，制砖产品达到了优等品级别。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1示意性表示本实用新型的垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统的方法流程图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护范围。

图1示意性表示本实用新型的垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统的方法流程图；

如图1所示，垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统，包括：

用于飞灰脱氯、重金属沉淀的飞灰洗涤脱氯单元；

与飞灰洗涤脱氯单元连接的用于再次沉淀重金属、净化洗脱液的洗脱液除杂单元；

与洗脱液除杂单元连接的用于对洗脱液析盐结晶的蒸发结晶单元；

与飞灰洗涤脱氯单元连接的用于干燥洗渣的洗渣干燥单元；

与洗渣干燥单元连接的用于高能球磨降解二噁英的机械力化学处理单元；

以及与机械力化学处理单元连接的用于飞灰制砖的养护制砖单元。

飞灰首先进入所述飞灰洗涤脱氯单元进行洗涤脱氯，经洗涤脱氯后得到达标洗渣和飞灰洗脱液；然后所述达标洗渣进入所述洗渣干燥单元进行干燥后输送到机械力化学处理单元处理，经过所述机械力化学处理单元处理后的所述达标洗渣再输送到养护制砖单元制砖得到高性能免烧砖；所述飞灰洗脱液进入所述洗脱液除杂单元进行洗脱液除杂处理，然后经处理后的洗脱液输送到所述蒸发结晶单元蒸发结晶得到工业盐。

其中，飞灰洗涤脱氯单元包括飞灰料仓、第一药剂料仓、飞灰计量给料器、预混搅拌器、第一反应搅拌器、配水计量装置、压滤机、压滤液储存罐；所述预混搅拌器的入口分别与所述飞灰计量给料器的出口、所述配水计量装置的出口、所述第一药剂料仓的出口连通，所述预混搅拌器的出口与所述第一反应搅拌器的入口连通，所述第一反应搅拌器出口与所述压滤机入口连通，所述压滤机上设有压滤液出口和压滤渣出口。第一药剂料仓中的药剂为硫酸钙、硫酸氢钾、碳酸钠、碳酸钙、硫酸钠、硫酸钾、氯化钙、氯化钡、氯化镧中的一种或几种。飞灰洗涤脱氯单元是将一种或几种药剂加入反应器与飞灰高效混合反应，其作用在于能够将大量重金属固定下来，有助于氯的洗脱。飞灰通过在飞灰洗涤脱氯单元洗涤脱氯过后，其飞灰中的氯含量＜1％，飞灰中的盐分被大量去除后用来制砖能够提高飞灰产品的抗压强度与环境风险应对能力。

洗脱液除杂单元包括第二反应搅拌器、第二药剂料仓和过滤器；第二反应搅拌器的入口与压滤液出口连通，第二反应搅拌器的入口与第二药剂料仓的出口连通，第二反应搅拌器的出口与过滤器的入口连通，过滤器的出口与蒸发结晶单元的入口连通；过滤器滤出除杂固相渣，除杂固相渣返回飞灰洗涤脱氯单元继续洗涤脱氯。洗脱液除杂单元中的第二药剂料仓中的药剂为碳酸钾、碳酸钠、毒重石、氯化钡、硫酸钠、硫酸钾、氯化钙、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺中的一种或几种。从飞灰洗涤单元出来的洗脱液饱含大量氯离子和少部分的杂质，通过往洗脱液里再次加入药剂是为了能够再次沉淀重金属，提高洗脱液纯度，由于此时洗脱液中杂质较少，所以本实用新型采用的是精密过滤器来进行固液分离，被沉淀出来的重金属被再次输送到飞灰洗涤脱氯单元。

洗渣干燥单元包括输送带、干燥机、干燥飞灰料仓；输送带的入口与压滤渣出口连通，输送带的出口与干燥机的入口连通，干燥机的出口与干燥飞灰料仓的入口连通，干燥飞灰料仓的出口与机械力化学处理单元的入口连通。经过洗涤后的洗渣具有较高的湿度，为了达到研磨要求，需要对洗渣进行干燥处理。

机械力化学处理单元包括机械力化学反应器和第三药剂料仓；第三药剂料仓出口与机械力化学反应器入口连通；机械力化学反应器为立式搅拌磨或者卧式搅拌磨或者行星球磨机中的任意一种。机械力化学处理单元中的第三药剂料仓中的药剂为石英、长石、二氧化锰、铁粉、铝粉、氧化钙、稀土氧化物、稀土尾矿中的一种或几种。经过干燥处理后的洗渣输送到机械力化学处理单元，飞灰洗渣通过在机械力化学单元中与药剂一起充分球磨，通过对飞灰先洗涤再进行研磨的方式能够有效的将飞灰中的二噁英去除，固化飞灰中的重金属，达到国家的排放标准。

养护制砖单元的入口与所述机械力化学反应器的出口连通，经过上述处理后的飞灰能够当做水泥原料通过养护制砖单元直接制作高性能免烧砖，养护制砖单元的增加非常有效降低了危废运输的成本，提高了飞灰的资源化利用，能够满足产量巨大的飞灰的处置。

洗脱液输送到蒸发结晶单元制取工业盐得到结晶盐产品，蒸发结晶单元生成的冷凝水返回飞灰洗涤脱氯单元重复利用。

本实用新型应用本系统进行了飞灰水洗处理和无害化处理的实施例的具体实施如下：

实施例1

某垃圾焚烧飞灰的性质如下表1：

表1

分别采用本发明提供垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统和方法进行处理，药剂配方和结果如下表2：

表2

实施例2

某垃圾焚烧飞灰的性质如下表3：

表3

分别采用本发明提供垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统和方法进行处理，药剂配方和结果如下表4：

表4

实施例3

某垃圾焚烧飞灰的性质如下表5：

表5

分别采用本发明提供垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统和方法进行处理，药剂配方和结果如下表6：

表6

本实用新型的垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统处理飞灰，产物中以飞灰干重计算的二噁英类残留的总量不超过50ng-TEQ/kg，飞灰处理产物按照HJ557方法制备浸出液，其中重金属的浸出浓度不超过GB8978中规定的最高允许排放浓度限值，其中第二类污染物最高允许排放浓度按照一级标准执行，处理产物中的可溶性氯含量不高于1％。养护制砖后，制砖产品达到了优等品级别。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统，其特征在于，包括：

用于飞灰脱氯、重金属沉淀的飞灰洗涤脱氯单元；

与所述飞灰洗涤脱氯单元连接的用于再次沉淀重金属、净化洗脱液的洗脱液除杂单元；

与所述洗脱液除杂单元连接的用于对洗脱液析盐结晶的蒸发结晶单元；

与所述飞灰洗涤脱氯单元连接的用于干燥洗渣的洗渣干燥单元；

与所述洗渣干燥单元连接的用于高能球磨降解二噁英的机械力化学处理单元；

以及与所述机械力化学处理单元连接的用于飞灰制砖的养护制砖单元。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统，其特征在于，所述飞灰洗涤脱氯单元包括飞灰料仓、第一药剂料仓、飞灰计量给料器、预混搅拌器、第一反应搅拌器、配水计量装置、压滤机、压滤液储存罐；

所述预混搅拌器的入口分别与所述飞灰计量给料器的出口、所述配水计量装置的出口、所述第一药剂料仓的出口连通，所述预混搅拌器的出口与所述第一反应搅拌器的入口连通，所述第一反应搅拌器出口与所述压滤机入口连通，所述压滤机上设有压滤液出口和压滤渣出口。

3.根据权利要求2所述的一种垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统，其特征在于，所述飞灰洗涤脱氯单元中的所述第一药剂料仓中的药剂为硫酸钙、硫酸氢钾、碳酸钠、碳酸钙、硫酸钠、硫酸钾、氯化钙、氯化钡、氯化镧中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的一种垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统，其特征在于，所述洗脱液除杂单元包括第二反应搅拌器、第二药剂料仓和过滤器；

所述第二反应搅拌器的入口与所述压滤液出口连通，所述第二反应搅拌器的入口与所述第二药剂料仓的出口连通，所述第二反应搅拌器的出口与所述过滤器的入口连通，所述过滤器的出口与所述蒸发结晶单元的入口连通；

所述过滤器滤出除杂固相渣，所述除杂固相渣返回飞灰洗涤脱氯单元第一反应搅拌器继续洗涤脱氯。

5.根据权利要求4所述的一种垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统，其特征在于，所述洗脱液除杂单元中的所述第二药剂料仓中的药剂为碳酸钾、碳酸钠、毒重石、氯化钡、硫酸钠、硫酸钾、氯化钙、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的一种垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统，其特征在于，所述洗渣干燥单元包括输送带、干燥机、干燥飞灰料仓；

所述输送带的入口与所述压滤渣出口连通，所述输送带的出口与所述干燥机的入口连通，所述干燥机的出口与所述干燥飞灰料仓的入口连通，所述干燥飞灰料仓的出口与所述机械力化学处理单元的入口连通。

7.根据权利要求6所述的一种垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统，其特征在于，所述机械力化学处理单元包括机械力化学反应器和第三药剂料仓；

所述第三药剂料仓出口与所述机械力化学反应器入口连通；所述机械力化学反应器为立式搅拌磨或者卧式搅拌磨或者行星球磨机中的任意一种。

8.根据权利要求7所述的一种垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统，其特征在于，所述机械力化学处理单元中的所述第三药剂料仓中的药剂为石英、长石、二氧化锰、铁粉、铝粉、氧化钙、稀土氧化物、稀土尾矿中的一种或几种。

9.根据权利要求8所述的一种垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统，其特征在于，所述养护制砖单元的入口与所述机械力化学反应器的出口连通，通过所述养护制砖单元制作高性能免烧砖。

10.根据权利要求5所述的一种垃圾焚烧飞灰资源化综合利用系统，其特征在于，所述洗脱液输送到所述蒸发结晶单元制取工业盐，所述蒸发结晶单元生成的冷凝水返回所述飞灰洗涤脱氯单元使用。

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