一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统，至少包括：飞灰预处理子系统，用于对生活垃圾焚烧所产生的飞灰进行多级水洗，获得飞灰滤渣；造粒子系统，用于将所述飞灰滤渣与配方添加材料进行混合，并进行造粒处理，形成飞灰颗粒；等离子体熔融处理子系统，用于对来自所述造粒子系统的飞灰颗粒进行等离子熔融处理，形成玻璃晶体并冷却；尾气处理子系统，用于对所述等离子体熔融处理子系统所产生的尾气进行无害化处理。本发明专利技术还公开了相应的方法。实施本发明专利技术，能实现焚烧飞灰无害化、稳定化与资源化处置。

Harmless treatment system and method for domestic waste incineration fly ash

The invention discloses a harmless treatment system for domestic waste incineration fly ash, at least: fly ash pretreatment subsystem, which is used for multistage water washing of fly ash produced by domestic waste incineration, and fly ash filter slag; granulating subsystem is used to mix the fly ash filter slag with formula adding material and granulation. The fly ash particles are formed, and the plasma melting processing subsystem is used for plasma melting of fly ash particles from the granulator system to form glass crystal and cool, and the tail gas processing subsystem is used to harmless treatment of the exhaust gas produced by the plasma melting processing subsystem. The present invention also discloses the corresponding methods. The invention can realize harmless, stabilized and resourceful disposal of incineration fly ash.

【技术实现步骤摘要】
一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统及方法
本专利技术涉及生活垃圾焚烧飞灰的处理
，具体涉及一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统及方法。
技术介绍
垃圾焚烧处置技术已经成为我国处理城市生活垃圾和部分工业垃圾的首选技术，焚烧垃圾量每年不断提高，已成为解决城市垃圾围城现状的主要突破口。但是，垃圾焚烧会产生大量的焚烧飞灰，约占焚烧垃圾总重的3-20％。经检测，焚烧飞灰含有大量二噁英、重金属(Cd、Zn、Pb等)等对人体有害的物质，被列为“危险废物”(《国家危险废物名录》2016版)之一，必须妥善处置，否则会造成环境污染等问题，并对城市可持续发展产生深远影响。目前多采用传统的螯合剂稳定法或水泥固化法处理飞灰，虽然能通过包容、束缚和吸附，对飞灰内的重金属元素等有害物质起到一定的稳定作用，但都存在着诸多问题。例如，螯合剂法存在对氯化物、二噁英无效的缺陷，重金属总捕捉集率60-90％不等，对飞灰要求高，适用性差等缺点。水泥固化法存在增容比较大，风化后会导致重金属浸出，氯化物溶解导致龟裂等缺点。同时，我国当前危废填埋场容积有限，尤其是大城市的危废填埋场已难以满足飞灰填埋需求，迫切需要开发一种新的工业级飞灰无害化、资源化处置技术。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统及方法，可对生活垃圾焚烧飞灰进行无害化处理，能实现焚烧飞灰无害化、稳定化与资源化处置。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统，至少包括飞灰预处理子系统、造粒子系统、等离子体熔融处理子系统以及尾气处理子系统，其中：所述飞灰预处理子系统，用于对生活垃圾焚烧所产生的飞灰进行多级水洗，获得飞灰滤渣；造粒子系统，设置于所述飞灰预处理子系统后段，用于将所述飞灰滤渣与配方添加材料进行混合，并进行造粒处理，形成飞灰颗粒；等离子体熔融处理子系统，设置于所述造粒子系统后段，至少包括一等离子体熔融炉，对来自所述造粒子系统的飞灰颗粒进行等离子熔融处理，形成玻璃晶体，并在出料冷却池中对所述玻璃晶体进行冷却；尾气处理子系统，与所述等离子体熔融处理子系统相连接，用于对所述等离子体熔融处理子系统所产生的尾气进行无害化处理。其中，所述飞灰预处理子系统包括：飞灰储存仓，用于存储生活垃圾焚烧所产生的飞灰；一级洗涤池，其内设置有搅拌装置和泵体，其上设置有进水管；第一离心机，与所述一级洗涤池相连接，其具有一个输出管；二级洗涤池，其内设置有搅拌装置以及泵体，其与所述第一离心机的输出管相连，并设置有一进水管；第二离心机，与所述二级洗涤池相连接，其具有出水管和出渣机构；三级洗涤池，其内设置有搅拌装置以及泵体，其与所述第二离心机的出渣机构相连，并设置有一进水管；第三离心机，与所述三级洗涤池相连接，其具有出水管和出渣机构；一级膜过滤器，其进水端与所述第二离心机的出水管连通，其出水端与所述一级洗涤池的进水管相连通；二级膜过滤器，其进水端与所述第三离心机的出水管连通，其出水端与所述二级洗涤池的进水管相连通。其中，所述造粒子系统包括：配方储存仓，用于存储用于降低飞灰滤渣高温熔融的配方的配方添加材料，所述配方添加材料包括SiO2和FeO；混合造粒装置，设置于所述配方储存仓下部并连通，并具有接收所述飞灰预处理子系统预处理后的飞灰的进料口，所述混合造粒装置进一步设置有混合容器及圆盘造粒机构；第一传输装置，设置于所述混合造粒装置的出口。其中，所述等离子体熔融处理子系统包括：干燥预热器，其用于接收所述造粒子系统获得的飞灰颗粒并进行干燥预热，其上设置有用于输送热气的热气进气管，其出口设置有第二传输装置；等离子体熔融炉，其设置有与所述第二传输装置连接的进料管，所述进料管上进一步设置有至少一个加料管；其进一步设置有废气出气管以及出料管；冷却池，设置于所述等离子体熔融炉下部，其与一风冷装置相连通，并与所述干燥预热器上的热气进气管相连通。其中，所述一级膜过滤器和二级膜过滤器进一步设置有反向进水管和反向出水管，所述反向出水管与所述混合造粒装置相连通。相应地，本专利技术实施例的另一方面还提供一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理方法，其在前述的系统中实现，至少包括如下步骤：步骤S10、在飞灰预处理子系统中对生活垃圾焚烧所产生的飞灰进行多级水洗，获得飞灰滤渣；步骤S11、在造粒子系统中，将所述飞灰滤渣与配方添加材料进行混合，并进行造粒处理，形成飞灰颗粒；步骤S12、在等离子体熔融处理子系统中，对来自所述造粒子系统的飞灰颗粒进行等离子熔融处理，形成玻璃晶体，并在出料冷却池中对所述玻璃晶体进行冷却；步骤S13、在尾气处理子系统中，对所述等离子体熔融处理子系统所产生的尾气进行无害化处理。其中，所述步骤S10进一步包括：步骤S100，将飞灰储存仓的飞灰与一级预混器中的水进行质量比为1：3～7的混合搅拌，搅拌浆对的转速为15～30转/min，搅拌时间为10～20min得到灰浆液；步骤S101，将步骤S100所得的灰浆液从一级洗涤池底部泵入一级离心机进行固液分离，固体飞灰进入二级洗涤器；步骤S102，将步骤S101所得的固体飞灰与二级洗涤池中的水进行混合搅拌，得到灰浆液；步骤S103，将步骤S102中得到的灰浆液泵入二级离心机进行固液分离，获得固体飞灰进入三级洗涤池，获得的液体进入一级膜过滤器，经所述一级膜过滤得到的水回流至一级洗涤器；步骤S104，将步骤S103中获得的固体，在三级洗涤池中与水进行混合搅拌，将获得的灰浆泵入三级离心机进行固液分离，获得的飞灰滤渣进入等离子体熔融处理子系统，获得的液体进入二级膜过滤器，经所述二级膜过滤器过滤得到的水进行二级洗涤池。其中，所述步骤S11进一步包括：将飞灰预处理子系统处理获得的飞灰滤渣，通过斗式提升机送入混合造粒装置，并将所述飞灰滤渣与配方储存仓存储的配方添加剂进行混合，然后进行造粒处理，获得飞灰颗粒；其中，所述配方添加剂占所述飞灰滤渣的质量比处于3％～35％之间。其中，所述步骤S12进一步包括：将所述步骤S11中获得的飞灰颗粒送入等离子体熔融炉中，将所述等离子体熔融炉温度维持在1200～1300℃之间，熔融气氛为氮气，熔融时间为25～50min，使所述飞灰颗粒变成熔融态流体；使所述熔融态流体流入冷却池中，并通过风冷装置对其进行风冷处理，形成玻璃固化体。其中，所述步骤S12进一步包括：对所述步骤S11中获得的飞灰颗粒进行预热处理，所述预热处理的热风来自所述冷却池所排出的热气。其中，进一步包括：通过对所述一级膜过滤器和二级膜过滤器的反向进水管注水进行反向冲洗处理，将所获得的冲洗液通过反向出水管输送至所述混合造粒装置中。实施本专利技术，具有如下的有益效果：首先，在本专利技术中，采用飞灰水洗预处理与等离子体技术相结合，利用水洗可以去除飞灰中可溶性氯盐，有效降低了等离子工艺设备的腐蚀速率；同时，水洗过程采用三级循环联合水洗，飞灰得到充分水洗，并节约了水资源；其次，在本专利技术中，采用等离子体高温熔融工艺处理水洗后的飞灰滤渣，可以将重金属成功的固定在玻璃固化体中，形成最终产物玻璃固化体的稳定性更强，降低了最终产物的重金属浸出毒性，成功实现了飞灰的无害化与资源化；可节约能耗，降低运行成本；同时，在本专利技术中，对膜过滤器反向冲洗获得的冲洗液可以应用于造粒处理，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统，其特征在于，至少包括飞灰预处理子系统、造粒子系统、等离子体熔融处理子系统以及尾气处理子系统，其中：所述飞灰预处理子系统，用于对生活垃圾焚烧所产生的飞灰进行多级水洗，获得飞灰滤渣；造粒子系统，设置于所述飞灰预处理子系统后段，用于将所述飞灰滤渣与配方添加材料进行混合，并进行造粒处理，形成飞灰颗粒；等离子体熔融处理子系统，设置于所述造粒子系统后段，至少包括一等离子体熔融炉，对来自所述造粒子系统的飞灰颗粒进行等离子熔融处理，形成玻璃晶体，并在出料冷却池中对所述玻璃晶体进行冷却；尾气处理子系统，与所述等离子体熔融处理子系统相连接，用于对所述等离子体熔融处理子系统所产生的尾气进行无害化处理。

【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾焚烧飞灰无害化处理系统，其特征在于，至少包括飞灰预处理子系统、造粒子系统、等离子体熔融处理子系统以及尾气处理子系统，其中：所述飞灰预处理子系统，用于对生活垃圾焚烧所产生的飞灰进行多级水洗，获得飞灰滤渣；造粒子系统，设置于所述飞灰预处理子系统后段，用于将所述飞灰滤渣与配方添加材料进行混合，并进行造粒处理，形成飞灰颗粒；等离子体熔融处理子系统，设置于所述造粒子系统后段，至少包括一等离子体熔融炉，对来自所述造粒子系统的飞灰颗粒进行等离子熔融处理，形成玻璃晶体，并在出料冷却池中对所述玻璃晶体进行冷却；尾气处理子系统，与所述等离子体熔融处理子系统相连接，用于对所述等离子体熔融处理子系统所产生的尾气进行无害化处理。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述飞灰预处理子系统包括：飞灰储存仓，用于存储生活垃圾焚烧所产生的飞灰；一级洗涤池，其内设置有搅拌装置和泵体，其上设置有进水管；第一离心机，与所述一级洗涤池相连接，其具有一个输出管；二级洗涤池，其内设置有搅拌装置以及泵体，其与所述第一离心机的输出管相连，并设置有一进水管；第二离心机，与所述二级洗涤池相连接，其具有出水管和出渣机构；三级洗涤池，其内设置有搅拌装置以及泵体，其与所述第二离心机的出渣机构相连，并设置有一进水管；第三离心机，与所述三级洗涤池相连接，其具有出水管和出渣机构；一级膜过滤器，其设置有过滤膜，所述一级膜过滤器的进水端与所述第二离心机的出水管连通，其出水端与所述一级洗涤池的进水管相连通；二级膜过滤器，其设置有过滤膜，所述二级膜过滤器的进水端与所述第三离心机的出水管连通，其出水端与所述二级洗涤池的进水管相连通。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述造粒子系统包括：配方储存仓，用于存储用于降低飞灰滤渣高温熔融温度的配方添加材料，所述配方添加材料包括SiO2和FeO；混合造粒装置，设置于所述配方储存仓下部并连通，并具有接收所述飞灰预处理子系统预处理后的飞灰的进料口，所述混合造粒装置进一步设置有混合容器及圆盘造粒机构；第一传输装置，设置于所述混合造粒装置的出口。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述等离子体熔融处理子系统包括：干燥预热器，其用于接收所述造粒子系统获得的飞灰颗粒并进行干燥预热，其上设置有用于输送热气的热气进气管，其出口设置有第二传输装置；等离子体熔融炉，其设置有与所述第二传输装置连接的进料管，所述进料管上进一步设置有至少一个加料管；其进一步设置有废气出气管以及出料管；冷却池，设置于所述等离子体熔融炉下部，其与一风冷装置相连通，并与所述干燥预热器上的热气进气管相连通。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述一级膜过滤器和二级膜过滤器进一步设置有反向进水管和反向出水管，所述反向出水管与所述混...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆杰，张均成，杨武，张乾生，吕永红，刘夏杰，白冰，华伟，陈明周，林鹏，杨明辉，胡进坤，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44