一种生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法，通过飞灰制浆、飞灰料浆输送和飞灰料浆脱水/水化固结3个环节，充分且同时实现了飞灰均化、重金属和二恶英解毒、脱盐以及自发水化固结成型；固结后模袋体内的飞灰满足相关国家标准要求，可以将固结后的模袋体进行填埋处置，也可以将飞灰从模袋中取出进行资源化利用；从模袋中排出的液体，利用填埋场空间进行自然蒸发浓缩、经重金属和二恶英回收及过滤除杂后循环利用，或进一步提盐后循环利用。本发明专利技术还公开了一种生活垃圾焚烧飞灰模袋法处理系统。本发明专利技术能够避免飞灰传统干法填埋、以及水洗预处理技术大规模工业应用中存在的不足，可实现飞灰均化、解毒、脱盐、自发水化固结、填埋一体化处理，也为后续的飞灰资源化利用奠定了基础，处理成本低，能够应用于大规模的工业生产。

【技术实现步骤摘要】
一种生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法及系统
本专利技术属于固体废弃物处理、处置
，特别涉及一种生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法和系统。
技术介绍
生活垃圾焚烧飞灰是一种灰白色或深灰色的细小粉末，具有含水率低、一般呈棒状、多角质状、棉絮状、球状等不规则形状、粒径不均、孔隙率高及比表面积大的特点。飞灰富含高浓度的氯盐、高含量且易浸出的重金属和二恶英，被世界各国列为危险废弃物(中国，代码为HW18)。因此，飞灰在填埋和资源化利用前必须经过严格的处置。近年来，国内外开展了多种飞灰处置技术的研究，包括固化稳定化、分离萃取、烧结熔融等热处理、及炭/铁浆等其它方法。但大规模工业化的处置技术主要集中于2种：螯合剂稳定化后填埋处置和水泥窑协同处置或烧结陶粒资源化利用。飞灰经螯合剂稳定化后填埋处置，一般采用粉状压实、压球、吨块或砖块成型的方式，均属于干法处置。飞灰干法填埋处置存在以下几个问题：(1)飞灰成分波动大，干法搅拌不能实现较优的均化效果，螯合剂作用不能有效发挥，用量不易稳定控制，解毒效果不稳定；或为了保证螯合效果，添加过量螯合剂，药剂成本增加；(2)飞灰中含有大量微细粉尘，暴露在环境中极易形成PM2.5污染源，常规的干法填埋处理虽有喷水加湿、机械碾压、预成型等抑尘措施，但仍无法避免对填埋场周边环境的影响；(3)新灰填埋时常伴有刺鼻的氨味，极易引发附近居民的不满，甚至引发群体事件；(4)由于飞灰稳定化后的强度问题，仅能利用地面以下的空间，在坑内填埋处置，不能利用地面以上的空间，导致库容利用率低；(5)夏秋雨季，填埋坑内可能会形成泥浆，使得填埋操作无法进行；(6)不可避免存在填埋场渗滤液的处理问题，增加额外处理成本。飞灰水泥窑协同处置资源化利用方面，由于飞灰中含有高浓度氯盐，进水泥窑协同处置前，必须经过水洗预处理。通过水洗、固液分离，水洗飞灰除去大部分氯盐、并烘干后进入水泥窑处置；其中，水洗过程的水洗效果和固液分离是关键步骤，国内外科技工作者也做了大量的研究工作。中国专利文献CN101182144A、CN101773924B、CN102126837B、CN102173611B、CN105107820A、CN105080936A、CN105327927A、CN105481274A、CN105502977A等公开的飞灰水洗固液分离技术，主要集中于板框压滤、真空带式压滤、卧式离心脱水等。由于垃圾焚烧飞灰中CaO含量高、粒径小、比表大、亲水性好的特点，板框压滤及真空过滤抽滤过程中出现滤布堵塞和腐蚀严重、固液分离效果差以及不能连续稳定运行的问题，造成分离后泥饼含水率高，飞灰中氯离子去除效果差，同时处置能力低；而卧式离心脱水设备对于细粒级飞灰的处理，也难以达到稳定的效果；另外水洗设备投资、占地面积及维护费用较大。另一方面，飞灰水洗后的废水具有高pH、高重金属浓度、高氯盐的特点，由于污染物含量高，禁止直接排放；目前的常规做法是对飞灰水洗后的废水进行药剂除杂、絮凝沉淀后，将上清液蒸发结晶提盐，提盐后的清液作为洗灰水循环利用。存在的问题是：进蒸发结晶的上清液浓度没有做过浓缩处理，导致蒸发结晶提盐过程设备投资大、运行成本高；如果采用自然蒸发的方式将进蒸发结晶系统的上清液浓缩，基本不耗费处理成本，技术上可行，但该方法占用大量的土地，水洗预处理技术的实施地点一般在水泥厂，无法提供上清液自然蒸发浓缩所需的土地面积，故实际实施不可行；如果不将其中的氯盐提取出来而直接循环利用，则可节省蒸发结晶的成本，但飞灰水洗氯盐去除效果极差，不能发挥飞灰水洗预处理的作用。由于飞灰传统干法填埋具有螯合成本高、粉尘污染、氨味散逸、填埋库容利用率低、雨季影响填埋作业、填埋场渗滤处理等不足，以及飞灰水洗预处理技术在大规模工业应用中存在水洗设备运行不稳定、水洗脱盐及固液分离效果差、设备占地面积及维护费用大、水洗废水处理成本高等缺陷，严重影响了飞灰安全处理处置技术的经济性及环保特性。土工模袋具有透水不透浆的特性，在堤岸、河道治理，地基处理，淤泥处置，尾矿筑坝等领域有工程应用，国内外科技工作者也做了大量的研究工作。公开号为CN101486526B和CN102367193B专利提出用土工织物袋或滤袋填埋处理污泥的方法，公开号为CN101693590B和CN102493397B专利提出采用土工布袋对重金属污染淤泥进行处理并原位治理填埋造岛资源化的方法；公开号为CN102182193A、CN104912087B和CN105672318A专利提出采用模袋及进行选矿尾矿堆坝的方法；上述专利公开的土工模袋处理污泥以及进行尾矿堆坝的方法，仅利用了土工模袋常规的透水不透浆的基本特性，对污泥或尾矿进行脱水减容，而且无需重点考虑土工模袋排出液的处理问题。由于城市污泥、尾矿等属于一般固体废弃物，而生活垃圾焚烧飞灰属于危险废弃物(中国，代码为HW18)，如果将上述技术简单的移植到生活垃圾焚烧飞灰的处置领域，会产生以下问题：(1)环保问题：危废处置后的产物以及处置过程中产生的废渣、废水等有严格的标准要求，与污泥、尾矿等一般固体废弃物有严格的不同；(2)技术问题：1)污泥、尾矿含水50～95％，属于含水物料，采用模袋处理，仅需考虑脱水减容问题；而飞灰含水1～2％，属于干物料，采用模袋处理，需同时考虑制浆以及脱水处理，而且制浆环节对后续的脱水效果有较大的影响，并要求在整个处理过程中完成飞灰作为危险废弃物的无害化处置；2)污泥或尾矿等固废处理所用模袋，容易受到雨水的渗透，影响模袋内污泥或尾矿固结体的强度。由于飞灰传统干法填埋和飞灰水洗预处理技术在大规模工业应用中存在的上述缺陷和不足，以及将模袋简单移植到生活垃圾焚烧飞灰的处置领域将导致技术和环保等方面的问题。因此，开发一种能够避免飞灰传统干法填埋、飞灰水洗预处理技术工业应用中存在的不足，技术可行、环保、投资及运行成本低的方法和系统，对于生活垃圾焚烧飞灰无害化、减量化、资源化处置意义重大。
技术实现思路
本专利技术为解决飞灰干法填埋、飞灰普通水洗预处理等公知技术中存在的缺陷而提供一种生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法及系统，该方法及系统能够有效避免飞灰传统干法填埋、飞灰水洗预处理技术工业应用中存在的不足，实现飞灰均化、解毒、脱盐、自发水化成型、填埋一体化处理，也为后续的飞灰资源化利用奠定了基础，处理成本低，能够应用于大规模的工业生产。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法，包括以下步骤：(1)飞灰制浆：将飞灰和水按照重量比为1∶2～20的比例加入密闭制浆池中搅拌制浆，实现飞灰预均化及水洗脱盐；同时向飞灰料浆中添加重金属稳定或浸提药剂、二恶英提取药剂，实现重金属和二恶英预解毒；所述重金属稳定剂添加量为飞灰干基质量的0-3％，所述重金属浸提药剂添加量为飞灰干基质量的0-30％，所述二恶英提取药剂添加量为飞灰干基质量的0-2％；所述重金属稳定剂为磷酸盐、硫化物、巯基胺盐、EDTA连接聚体、多聚磷酸中的一种或几种组合；所述重金属浸提剂，为盐酸、硝酸、醋酸、草酸、NaOH、Na2CO3、EDTA、二巯基丙醇、二巯基丙烷磺酸钠中的一种或几种的组合；所述二恶英提取剂为磺化煤油、正己烷、丙酮、十二烷基硫酸钠中的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法，包括以下步骤：(1)飞灰制浆：将飞灰和水按照重量比为1∶2～20的比例加入密闭制浆池中搅拌制浆，实现飞灰预均化及水洗脱盐；同时向飞灰料浆中添加重金属稳定或浸提药剂、二恶英提取药剂，实现重金属和二恶英预解毒；(2)模袋改性：将模袋外表面喷涂拒水整理剂进行改性，拒水整理剂在溶液pH 2～14范围能保证正常性能的发挥；(3)飞灰料浆输送：飞灰料浆经管道自流或泵送至改性模袋中，管道内设有扰流装置，强化飞灰均化、脱盐和解毒；(4)飞灰料浆脱水/水化固结：改性模袋充满飞灰料浆后静置2～20天，静置过程中，液相中的盐、重金属、二恶英通过排水作用排出改性模袋，进入模袋排出液；改性模袋中的飞灰经长时间自发水化反应，激发自身活性后固化成型为固结体，强度随静置时间增加而不断增强；(5)脱水/水化固结模袋体处置：脱水/水化固结后模袋体内的飞灰满足相关国家标准要求，脱水/水化固结后的模袋体进行填埋坑填埋或堆坝填埋，或将飞灰从模袋中取出进行资源化利用；(6)模袋排出液处理：模袋排出液利用填埋场空间进行自然蒸发浓缩后，进入储液池，在储液池中的液体经回收重金属、二恶英及过滤除杂后循环利用，或进一步提盐后循环利用。...

【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法，包括以下步骤：(1)飞灰制浆：将飞灰和水按照重量比为1∶2～20的比例加入密闭制浆池中搅拌制浆，实现飞灰预均化及水洗脱盐；同时向飞灰料浆中添加重金属稳定或浸提药剂、二恶英提取药剂，实现重金属和二恶英预解毒；(2)模袋改性：将模袋外表面喷涂拒水整理剂进行改性，拒水整理剂在溶液pH2～14范围能保证正常性能的发挥；(3)飞灰料浆输送：飞灰料浆经管道自流或泵送至改性模袋中，管道内设有扰流装置，强化飞灰均化、脱盐和解毒；(4)飞灰料浆脱水/水化固结：改性模袋充满飞灰料浆后静置2～20天，静置过程中，液相中的盐、重金属、二恶英通过排水作用排出改性模袋，进入模袋排出液；改性模袋中的飞灰经长时间自发水化反应，激发自身活性后固化成型为固结体，强度随静置时间增加而不断增强；(5)脱水/水化固结模袋体处置：脱水/水化固结后模袋体内的飞灰满足相关国家标准要求，脱水/水化固结后的模袋体进行填埋坑填埋或堆坝填埋，或将飞灰从模袋中取出进行资源化利用；(6)模袋排出液处理：模袋排出液利用填埋场空间进行自然蒸发浓缩后，进入储液池，在储液池中的液体经回收重金属、二恶英及过滤除杂后循环利用，或进一步提盐后循环利用。2.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法，其特征在于，所述重金属稳定剂添加量为飞灰干基质量的0-3％，所述重金属浸提药剂添加量为飞灰干基质量的0-30％，所述二恶英提取药剂添加量为飞灰干基质量的0-2％。3.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法，其特征在于，所述重金属稳定剂为磷酸盐、硫化物、巯基胺盐、EDTA连接聚体、多聚磷酸中的一种或几种组合。4.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法，其特征在于，所述重金属浸提剂，为盐酸、硝酸、醋酸、草酸、NaOH、Na2CO3、EDTA、二巯基丙醇、二巯基丙烷磺酸钠中的一种或几种的组合。5.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法，其特征在于，所述二恶英提取剂为磺化煤油、正己烷、丙酮、十二烷基硫酸钠中的一种或几种的组合。6.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法，其特征在于，所述模袋，材质为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、丙纶、尼龙或聚酯中的任意一种。7.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧飞灰湿法模袋处理方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张曙光，郭涛，王娟娟，李萍，孙进，王建伟，赵恩健，刘连胜，
申请(专利权)人：天津壹鸣环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12